- •Модуль 1. Механіка. Молекулярна фізика і основи термодинаміки.
- •Вектор швидкості і прискорення. Рівномірний рух. Прискорений рух. Середня і миттєва швидкість.
- •Відносність руху. Додавання швидкостей і прискорень. Принцип відносності Галілея.
- •Теорема додавання швидкостей[ред. • ред. Код]
- •Теорема про додавання прискорень (теорема Коріоліса)[ред. • ред. Код]
- •Кінематичні рівняння (Приклад руху тіла, кинутого вертикально вгору).
- •Приклад 2.
- •Принцип незалежності рухів. Кінематичні рівняння (Приклад руху тіла, кинутого під кутом до горизонту).
- •Принцип незалежності рухів:
- •Рух точки по колу. Кутова швидкість і прискорення (нормальне і тангенціальне). Лінійні і кутові величини, їх зв'язок.
- •Маса і імпульс тіла. Адитивність і закон збереження маси.
- •Сили тертя. Сухе тертя. Тертя спокою, ковзання і кочення.
- •Закон Амонтона — Кулона[ред. • ред. Код]
- •Сила тертя кочення[ред. • ред. Код]
- •Сила тертя спокою[ред. • ред. Код]
- •Сили пружності. Деформація. Види пружних деформацій. Закон Гука. Модуль Юнга.
- •16.Рух системи матеріальних точок. Центр мас. Координати центра мас. Рух центра мас.
- •19.Закон всесвітнього тяжіння. Гравітаційна стала і методи її вимірювання.
- •20.Космічні швидкості.
- •21.Сила тяжіння і вага. Невагомість. Вага тіла в системі, що рухається прискорено.
- •22.Робота, потужність, енергія. Види механічних енергій. Зв'язок сили з потенціальною енергією.
- •Кінетична енергія.
- •Потенціальна енергія.
- •23.Консервативні і неконсервативні сили. Збереження повної енергії матеріальної точки в полі потенціальних сил. Консервативні сили.
- •1.2. Закон збереження енергії.
- •24.Застосування законів збереження до абсолютно пружного удару.
- •25.Застосування законів збереження до абсолютно непружного удару.
- •27.Момент інерції матеріальної точки і абсолютно твердого тіла. Теорема Штейнера.
- •28.Момент сили. Основне рівняння динаміки обертального руху твердого тіла.
- •29.Момент імпульсу твердого тіла. Закон збереження моменту імпульсу твердого тіла і його наслідки.
- •30.Кінетична енергія обертального руху тіла. Кінетична енергія тіла обертання в плоскому русі.
- •32.Неінерційна системи відліку. Особливості і види сил інерції. Закон динаміки для неінерційних систем.
- •33.Центробіжна сила. Сила Коріоліса і її роль на Землі.
- •34.Коливальний рух. Гармонічні коливання. Фізичні величини, що описують коливання.
- •35.Диференціальне рівняння гармонічних коливань. Сила, що діє точку, що коливається. Зв'язок коливального і обертального рухів.
Відносність руху. Додавання швидкостей і прискорень. Принцип відносності Галілея.
Відносність механічного руху полягає в тому, що вид траєкторії, шлях і переміщення залежать від вибору системи відліку.
Класичний закон додавання швидкостей:швидкість тіла відносно системи, яку вважають нерухомою, дорівнює геометричній сумі швидкості тіла в рухомій системі відліку й швидкості власне рухомої системи відліку (рис. 9):
Приско́рення — векторна фізична
величина, похідна швидкості зачасом та
за величиною дорівнює зміні швидкості
тіла за одиницю часу.
Оскільки
швидкість — похідна по часу від
радіус-вектора
рухомої
матеріальної точки, то прискорення
можна записати, як другу похідну по часу
від радіус-вектора:
Прискорення,
як векторна величина здебільшого
позначається літерою
або
,
а коли йде мова тільки про кількісне
значення прискорення — a (
Теорема додавання швидкостей[ред. • ред. Код]
Абсолютна
швидкість
точки
при складному русі дорівнює векторній
сумівідносної
та
переносної
швидкостей:
Теорема про додавання прискорень (теорема Коріоліса)[ред. • ред. Код]
Абсолютне
прискорення
точки
при складному русі дорівнює векторній
сумі відносного
,
переносного
прискорень
та прискорення Коріоліса
:
де
Величина прискорення Коріоліса може бути обчислена за:
Принцип відносності у класичній механиці (прнцип Галілея):
ніякими механічними дослідами всередині інерціальної системи відліку (ІСВ) не можна визначити, чи знаходиться вона у спокої, чи рухається з V = const;
перехід від однієї ІСВ до іншої не впливає на жодний механічний процес (математичний опис будь-якого закону механіки однаковий в усіх ІСВ).
Отже, всі ІСВ рівноправні.
Систему відліку, пов язану із Землею, можна вважати інерціальною лише приблизно (це пов язано головним чином з добовим обертанням Землі і її обертанням навколо Сонця). Взагалі неможливо вибрати таке тіло відліку, щоб пов язана з ним система відліку була в точності інерціальною. Справа в тому, що у Всесвіті немає тіла, на рух якого не впливали б інші тіла.
Проте якщо є одна система відліку, яку можна вважати інерціальною, то таких систем відліку можна вказати безліч: досить розглянути ті, що рухаються відносно першої прямолінійно рівномірно.
Розглянемо, наприклад, систему відліку, пов язану з судном. Якщо воно рухається відносно Землі прямолінійно рівномірно, то людина, яка знаходиться у трюмі, зовсім не помічає цього руху. Усі механічні явища відбуваються так само, як і для нерухомого відносно Землі судна.
Якщо ж судно збільшує швидкість руху, то людина помітить: тіла, що падають, відхиляються від вертикалі у бік корми судна. Якщо тіла, що падають, відхиляються до правого або лівого борту, це свідчить про поворот судна. В усих цих випадках судно рухається з прискоренням відносно землі, і пов язана з ним система відліку є неінерціальною.
Принцип відносності в релятивістській механиці (в теорії відносності), який називається принципом Енштейна, узагальнює принцип Галілея, поширюючи його з механічних законів на всі фізичні. Принцип Енштейна доповнює принцип Галілея твердженням про незалежність швидкості світла у вакуумі (с = 3.108 м/с) від руху джерела і приймача світла.
