14.Неинерциальные системы отсчёта.

Системы отсчета, движущиеся относительно инерциальной системы с ускорением, называются неинерциальными. В неинерциальных системах законы Ньютона, вообще говоря уже несправедливы. Однако законы динамики можно применять и для них, если кроме сил обусловленных воздействием тел друг на друга, ввести в рассмотрение силы особого рода – силы инерции. Если учесть силы инерции, то второй закон Ньютона будет справедлив для любой системы отсчета. Силы инерции при этом должны быть такими, чтобы они сообщали ускорение a’, каким оно обладает в неинерциальных системах отсчета. ma’=F+F_ин; т.к. F=ma (a – ускорение в инерциальной), то ma’=ma+F_ин. Силы инерции обусловлены ускоренным движением системы отсчета относительно измеряемой системы, поэтому в общем случае нужно учитывать следующие случаи проявления этих сил: 1) силы инерции при ускоренном поступательном движении; 2) силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета; 3) силы инерции, действующие на тело, движущее во вращающейся системе отсчета.

15.Механическая работа. Золотое правило механики.

Механическая работа — это физическая величина, которая является количественной характеристикой движения тела: A=Fscos(a); Золотое правило механики - во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии. F1s1=F2s2.

16.Поступательное движение твёрдого тела. Центр масс.

Центр масс (центр ине́рции, барице́нтр) в физике — это геометрическая точка, характеризующая распределение масс в теле или системе тел. Центр масс движется так, как двигалась бы материальная точка с массой, равной массе системы, если бы к ней были приложены те же внешние силы, которые приложены к системе.

Положение центра масс определяется следующим образом:

где - радиус-вектор центра масс, - радиус-векторi-й точки системы, m_i — масса i-й точки.

17.Вращательное движение твёрдого тела. Момент импульса.

18.Динамика твёрдого тела. Момент силы и момент инерции.

Моментом силы F относительно неподвижной точки O называется физическая величина, определяемая векторным произведением радиуса-вектора r, проведенного из точки O в точку A приложения сила, на силу F. M=Frsin(a)=Fl. Плечо силы – кратчайшее расстояние между линией действия силы и точкой O.

19.Аддитивность момента инерции. Теорема Штейнера.

Теорема Штейнера – момент инерции тела J относительно любой оси вращения равен моменту его инерции J_C относительно параллельной оси, проходящей через цент масс C тела, сложенному с произведением массы m тела на квадрат расстояния a между осями: J=J_C+ma².

20.Кинетическая энергия твёрдого тела.

Кинетическая энергия движения складывается из энергии поступательного движения и энергии вращения. ,m – масса катящегося тела, V_C – скорость центра масс тела, J_C – момент инерции тела относительно оси, проходящей через его центр масс, ω – угловая скорость тела.

21.Законы равновесия твёрдого тела. Рычаг.

22.Гироскоп и его применение. Прецессия.

Гироскопом называется массивное симметричное тело, вращающееся с большой скоростью вокруг оси симметрии. Ось симметрии является одной из главных осей инерции гироскопа, поэтому момент импульса гироскопа совпадает по направлению с его осью вращения. Гироскопы используются в виде компонентов как в системах навигации (гирокомпасы, ИНС и т. п.), так и в нереактивных системах ориентации и стабилизации космических аппаратов.Прецессия — явление, при котором ось вращающегося объекта поворачивается под действием внешних моментов. Наблюдать прецессию достаточно просто. Достаточно запустить волчок и подождать, пока он начнёт замедляться. Первоначально ось вращения волчка вертикальна. Затем его верхняя точка постепенно опускается и движется по расходящейся спирали. Это и есть прецессия оси волчка.