Білет №1
Механічним рухом називають зміну положення тіла (або його частини) з часом відносно інших тіл. Основна пряма задача механіки така: за відомим описанням взаємодії тіл (у часі і просторі) встановити залежність їх координат від часу, тобто описати механічний рух тіла. Обернена задача – знайти сили, що діють на тіло в кожний момент часу за початковими та кінцевими координатами і швидкостями його руху. Матеріальною точкою є тіло, розмірами якого за даних умов руху можна знехтувати. Матеріальна точка — поняття відносне, а не абсолютне. Фізичне тіло або просто тіло — предмет вивчення фізики. Тіло — це певна сутність, яку можна розглядати як єдине ціле й характеризувати певними фізичними величинами. Наприклад, у механіці тіло характеризується масою, положенням у просторі, розмірами й орієнтацією, на нього діють сили, воно може мати швидкість чи прискорення. Система відліку — сукупність нерухомих одне відносно іншого тіл, відносно яких розглядається рух, і годинників, що відраховують час. Матеріальна точка, рухаючись, описує деяку лінію в просторі. Ця лінія називається траєкторією. Залежно від форми траєкторії рух може бути прямолінійним або криволінійним. Форма траєкторії залежить від вибору системи відліку. Переміщення – це направлений відрізок, що сполучає початкове (А) і наступне (В) положення тіла. Шлях — довжина кривої, що задає траєкторію руху тіла. Позначається здебільшого літерою S, вимірюється в одиницях довжини (метр, сантиметр).
Відносність руху означає, що координати тіла, швидкість, вид траєкторії залежать від того, відносно якої системи відліку розглядається рух.
Білет №2
Прямолінійний
рівномірний рух -
це рух, при якому тіло (точка) за будь-які
рівні і нескінченно малі проміжки часу
проходить однакову відстань. Вектор
швидкості точки залишається незмінним,
а її переміщення є добутком швидкості
на час:
Швидкістю рівномірного прямолінійного руху тіла називають відношення переміщення до часу, за який це переміщення відбулося. Швидкість тіла позначається літерою ν, в Системі Інтернаціональній швидкість вимірюється в метрах, поділених на секунду. Для того щоб знайти швидкість, необхідно переміщення поділити на час.
Швидкість в даний момент часу або в даній точці траєкторії називається миттєвою швидкістю.
Графік координати (графік руху)
Рівняння
рівномірного прямолінійного руху має
вигляд:
.
Це лінійне рівняння залежності змінної
х від змінної t.
Тому графіком залежності координати
від часу є пряма лінія. Основні випадки
графіка руху представлені на рисунку.Якщо
тіло рухається вздовж обраної осі, то
графік руху є зростаючим, якщо ж проти
обраної осі – то спадним.
Чим більше кут між графіком руху та віссю Ot, тим швидкість тіла більша.
Графік швидкості
Оскільки при рівномірному прямолінійному русі швидкість тіла залишається незмінною, то в будь-який момент часу швидкість тіла однакова. Тому графіком залежності швидкості від часу є пряма, яка паралельна до осі Ot.
Якщо швидкість тіла при рівномірному прямолінійному русі напрямлена вздовж обраної осі координат, то графік швидкості лежить вище осі Ot; якщо ж швидкість напрямлена проти обраної осі, то графік швидкості лежить нижче осі Ot.
Коли тіло на різних ділянках шляху має різну, але постійну швидкість, графік руху буде являти собою сукупність відрізків, кожен з яких відповідатиме значенню швидкості на конкретній ділянці.
Так на вище поданому рисунку, швидкість тіла на ділянці AB 1 м/с, на ділянці BC 3 м/с, на ділянці CD (-4) м/с. На ділянках АВ таBС тіло рухалось вздовж обраної осі, а на ділянці CD - проти.
Якщо тіло нерухоме, тобто швидкість рівна нулю, то графік швидкості буде співпадати з віссю Ot.
Білет №3
Прискорення — векторна фізична величина, похідна швидкості за часом, за величиною дорівнює зміні швидкості тіла за одиницю часу.
Рівноприскорений рух - рух матеріальної точки, при якому її прискорення залишається сталим. Частковим випадком рівноприскореного руху є рівносповільнений рух, який відбувається тоді, коли напрямки початкової швидкості і прискорення протилежні.
Прикладом рівноприскореного руху може бути рух тіла в полі сталого земного тяжіння при умовах, коли опором повітря можна знехтувати.
При одновимірному рівноприскореному русі швидкість тіла змінюється з часом лінійно за законом
,
де
v - швидкість, 
-
швидкість початковий момент часу, a -
прискорення, t - час.
Координата тіла задається формулою:
Білет №4
Вільним падінням називають рух тіла тільки під впливом притягання до Землі. Прискорення вільного падіння — прискорення, яке отримує тіло, рухаючись під впливом сили тяжіння Землі. Воно однакове для всіх тіл, залежить від географічної широти місцезнаходження тіла, його висоти підняття над рівнем моря та інших факторів.
1
швидкість тіла при вільному падінні в
будь-який момент часу
:
,
при
; (4.1)
2 шлях, пройдений тілом у вільному падінні
,
при
; (4.2)
3
значення швидкості тіла при вільному
падінні після проходження шляху
:
,
при
; (4.3)
4) вільне падіння описується рівнянням
.
Білет №5
Рівномірним рухом по колу називається рух по колу, при якому модуль швидкості точки не змінюється.
Найпростіший спосіб описати рух по колу - вказати час одного оберту. Ця фізична величина має назву період, позначається буквою Т та вимірюється в секундах. Можна описати рух по колу і в інших спосіб - вказати кількість обертів за 1 секунду. Ця фізична величина має назву частота, позначається буковою ν та вимірюється у герцах. Однією з перших "зручних" для опису руху тіла по колу величин є кут, що зазвичай позначають буквою φ (фі) та вимірюють у радіанах. Тіло може рухатися по колу повільно або швидко. Як порівняти цю швидкість? Потрібно порівняти кути на які повертається тіло за однаковий час. Тобто порівнювати величину, що дорівнює φ/t. Ця величина називається кутовою швидкістю, позначається ω і вимірюється у рад/с . Доцентрове прискорення - прискорення при рівномірному русі матеріальної точки по колу. Доцентрове прискорення є векторною величиною. Вектор доцентрового прискорення завжди направлений від матеріальної точки до центра кола. Доцентрове прискорення показує не зміну модуля швидкості (як при прямолінійному русі), а зміну напряму швидкості. Модуль доцентрового прискорення визначається формулою:
У
кожній точці колової траєкторії швидкість
точки напрямлена по дотичній до траєкторії
цієї точки . Ця швидкість називається
лінійною
швидкістю
.
Для
точки, що рівномірно рухається по колу
радіусом
,
лінійна швидкість
,
де
- шлях, пройдений точкою по дузі кола за
проміжок часу
,
тоді за період
.
Билет № 6
Механічна взаємодія тіл
Сила — фізична величина, що характеризує ступінь взаємодії тіл. При дії незрівноваженої сили на фізичне тіло його рух змінюється, тобто тіло набуває прискорення.Сила є векторною величиною — крім числа, що позначає більшу чи меншу дію, вона характеризується ще й напрямком дії. 1 Н - це сила, яка, діючи на тіло масою 1кг протягом 1с, змінює швидкість руху на 1м/с. Причиною зміни швидкості руху тіла є сила. 1 Н = 1кг•1м/с.Сили можуть діяти на тіло вздовж однієї прямої в одному напрямку і у протилежних напрямках.
Інерціальна система відліку (ІСВ) – це система відліку, відносно якої матеріальна точка, яка не зазнає впливу інших тіл, рухається рівномірно і прямолінійно.
Перший закон Ньютона
Існують такі системи відліку, відносно яких тіла, що рухаються поступально, зберігають стан спокою або рівномірного прямолінійного руху, якщо на них не діють інші тіла або дію інших тіл скомпенсовано.
Билет № 7
Інерція – це явище збереження величини і напрямку швидкості руху тіла за відсутності або компенсації інших тіл.
Інертність – це властивість тіла, від якої залежить його прискорення при взаємодії з іншими тілами.
Маса
- це скалярна фізична величина, що є
мірою інертності тіла.
Одиницею маси в системі СІ є кілограм.
= кг.
1 Кілограм – це маса еталона маси. У класичній механіці Ньютона:
- маса тіла не залежить від швидкості цього тіла:
;
- маса тіла дорівнює масі всіх частин, з яких складається тіло:
;
- виконується закон збереження маси: маса тіла залишається сталою при будь-яких механічних процесах, що відбуваються в системі тіл.
Сила — це фізична величина, яка кількісно характеризує дію одного тіла на інше, в результаті якої тіло змінює свою швидкість. Сила є векторною величиною. Тобто, крім числового значення, сила має напрямок. Сила позначається літерою F та в Системі Інтернаціональній вимірюється в ньютонах. 1 ньютон — це сила, яка тілу масою 1 кг, що перебуває в стані спокою, надає за 1 секунду швидкість 1 метр за секунду при відсутності тертя
Другий закон Ньютона-Прискорення тіла (матеріальної точки) прямо пропорційне рівнодіючій усіх сил, прикладених до тіла, і обернено пропорційне його масі.
.
Другий закон Ньютона свідчить:
прикладена до тіла рівнодіюча сила визначає його прискорення;
дія на дане тіло інших тіл – причина зміни швидкості тіла;
напрям прискорення завжди збігається з напрямом сили;
справедливий для будь-яких сил.
У природі одні тіла постійно діють на інші. Так, Земля притягує всі тіла, розташовані на її поверхні та поблизу неї, вода, падаючи з висоти, обертає лопаті турбіни, вітер змушує рухатися вітрильники, завдяки силі м'язів людина піднімає тіла, кінь перевозить вантажі.
У наведених прикладах тіла взаємодіють між собою.
Билет № 8
Правило додавання сил: вектор, який зображує силу, що дорівнює геометричній сумі двох сил, є діагоналлю паралелограма, побудованого на цих силах як на його сторонах. Якщо треба знайти суму не двох, а більшого числа векторів, то спочатку обчислюють суму двох із них, а потім до одержаної суми додають ще один вектор і т. д.