Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Биофизика. Учебное пособие.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
9.31 Mб
Скачать
  1. Закон изменения импульса

По второму закону динамики

,

где – сила, Н;

– масса, кг;

– ускорение, .

Так как: ,

то изменение импульса тела равно импульсу силы (закон изменения импульса):

0,

где - импульс тела;

- импульс силы;

и - конечная и начальная скорости движения.

(Здесь и далее обозначения векторов могут быть опущены).

  1. Закон сохранения импульса

Система называется изолированной или замкнутой, если на нее внешние силы не действуют (или их равнодействующая равна 0).

В изолированной системе сумма импульсов всех тел есть величина постоянная.

Так как импульс тела равен:

,

то по закону сохранения импульса:

  1. i = const,

где - импульс каждого тела; - число тел.

Этот закон имеет широкое проявление и применение особенно в реактивной технике (все виды реактивных двигателей), а также при отдаче орудия или винтовки при выстреле. В природе реактивное движение встречается у некоторых рыб, у личинок стрекозы, у кальмаров и медуз. В Крыму растет так называемый «бешеный» огурец.

  1. Вес тела и невесомость

Сила, с которой тело притягивается к земле, называется силой тяжести. Вес тела - это сила, с которой тело под действием силы тяжести действует на опору, подвес или растягивает пружину.

Вес тела действует на опору, а сила тяжести на тело. Вес тела равен силе тяжести, если тело не движется или движется равномерно.

Вес тела равен:

,

где - масса, кг;

- ускорение свободного падения, .

Если тело имеет дополнительное ускорение, то

,

где – дополнительное ускорение, ;

- ускорение направленное вверх;

- ускорение направленное вниз.

Закон всемирного тяготения устанавливает, что любые тела друг к другу притягиваются с силами, пропорциональными их массам и обратно пропорциональными квадрату расстояния между ними:

.

Взаимодействие между телами осуществляется либо при непосредственном контакте, либо посредством силового поля.

Невесомость - это состояние, при котором тело не оказывает давления на опору, то есть тело свободно движется в поле тяготения, в этом случае . Если , то возникают перегрузки.

  1. Работа и мощность

Механической работой называется физическая величина, равная произведению модуля силы на модуль перемещения и на косинус угла между ними:

где - работа, Дж;

- сила, Н;

- путь, м;

- угол между направлением силы и направлением движения.

Если , , то .

Единицей работы является джоуль (Дж), он равен работе, совершаемой силой в 1 Н при перемещении тела на 1 м в направлении действия силы. Элементарная работа силы определяется скалярным произведением этой силы на элементарное перемещение точки ее приложения: . Полную работу можно определить, суммируя элементарные работы, т.е. . В зависимости от угла между векторами силы и перемещения работа может быть как положительной, так и отрицательной.

Мощность – это величина работы, совершенной в единицу времени, то есть скорость выполненной работы.

Средняя мощность, (Вт): .

Мгновенная мощность равна первой производной от работы по времени:

.

Если , то и тогда .

Единицей мощности является ватт (Вт). Это такая мощность, при которой работа в 1 Дж совершается за 1 с.