Тема 1.7. Основы кинематики и динамики

При изучении кинематики точки обратите внимание на то, что криволинейное движение точки, как неравномерное, так и равномерное, всегда характеризуется на­личием нормального (центростремительного) ускорения. При поступательном дви­жении тела (характеризуемом движением любой его точки) применимы все формулы кинематики точки. Формулы для определения угловых величин тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, имеют полную смысловую аналогию с формулами для оп­ределения соответствующих линейных величин поступательно движущегося тела.

При изучении динамики следует глубоко вникнуть в физический смысл аксиом динамики. Необходимо научиться использовать основанный на принципе Даламбера метод кинетостатики, позволяющий применять уравнения равновесия статики для движущегося с ускорением тела. Следует помнить, что сила инерции прилагается к ускоряемому телу условно, так как в действительности на него не действует.

Вопросы для самоконтроля

1. Что изучает кинематика?

1. Дайте определение основных понятий кинематики: траектории, расстояния, пути, времени, скорости, ускорения.

2. Чем различаются между собой путь и расстояние?

2. Что называется законом или уравнением движения точки по данной траекто­рии?

3. Какие способы задания движения точки применяют в кинематике и в чем они состоят?

3. Что называется скоростью равномерного движения? Что она характеризует?

4. Что называется средней скоростью и скоростью в данный момент переменно­го движения? Как они определяются при задании движения точки естественным способом?

4. Что называется ускорением точки?

5. Какое ускорение называют касательным и как определяют его значение и направление?

10. Какое ускорение называется нормальным и как определяется его значение?

10. Каким ускорением обладает точка, если она движется по окружности равно­мерно?

11. Каким ускорением обладает точка, если она движется по окружности с пере­менной скоростью?

10. Дайте определение равнопеременного движения точки и напишите уравне­ния движения, скорости и ускорения.

11. Какое движение твердого тела называется поступательным?

12. Какими свойствами обладают траектории, скорости и ускорения точек твер­дого тела, движущегося поступательно?

13. Дайте определение вращательного движения твердого тела вокруг неподвиж­ной оси.

14. Что называется угловым перемещением тела, угловой скоростью и угловым ускорением? Каковы их единицы?

15. Какое вращение твердого тела называется равномерным и какое равнопере­менным?

16. Что называется линейной (окружной) скоростью точки вращающегося тела?

17. Какая существует зависимость между угловой скоростью вращающегося тела и скоростью любой точки этого тела?

18. Как выражаются касательное и нормальное ускорение точки твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, через угловую скорость и угловое ускоре­ние тела?

19. Что изучает динамика?

20. В чем различие между кинематикой и динамикой?

24.Перечислите и сформулируйте основные законы динамики. 25. Что называется массой тела? Какова ее единица.

26. В чем состоят две основные задачи динамики точки?

27. Что называется силой инерции материальной точки? Как ее определить?

28. Может ли возникнуть сила инерции, если материальная точка движется пря­молинейно и равномерно?

29. Что называется касательной силы инерции? По какой формуле ее определяют?

26. Что называется нормальной или центробежной силой инерции? Чему она равна?

31.Возникает ли нормальная сила инерции при движении материальной точки по криволинейной траектории, если ее скорость движения постоянна?

32. В чем сущность принципа Даламбера, как он формулируется и каково его

практическое значение?