- •Часть 1
- •Поступательного движения:
- •Вращательного движения:
- •Вращательного движения:
- •Движениями
- •Вращательного движений
- •§ 1.3 Основы релятивистской механики
- •Гармонических колебаний
- •Одинаковой частоты
- •Раздел 2 «Молекулярная физика и термодинамика»
- •§ 2.2. Изопроцессы
- •§ 2.3. Основы термодинамики
Поступательного движения:
Масса тела m [кг]- скалярная физическая величина, характеризующая материю и определяющая ее инерционные и гравитационные свойства.
Сила F [Н] – векторная физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или деформируется.
Сила характеризуется: модулем; точкой приложения; направлением.
Импульс тела (количество движения) – векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость.
[]
Направление вектора импульса тела совпадает с направлением вектора скорости. |
Энергия – универсальная количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи.
Кинетическая энергия – является мерой механического движения; определяется работой, которую нужно совершить, чтобы вызвать данное движение; равна половине произведения массы тела на квадрат ее скорости
Ек = [Дж]
Потенциальная энергия – определяется взаимным расположением тел (или частей одного и того же тела), зависит от их взаимного положения во внешнем силовом поле
Ер = mgh [Дж]
Для количественной характеристики процесса обмена энергией между взаимодействующими телами в механике рассматривают работу силы, приложенной к данному телу.
При прямолинейном движении тела на него действует постоянная сила F, составляющая угол c направлением перемещения.
Работа силы есть скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы Fs на направление перемещения точки приложения силы
А=F·S cos α [Дж]
● работа переменной силы =
● работа силы трения
● работа силы тяжести
● работа силы упругости
1 Дж - работа, совершаемая силой в 1 Н на пути в 1 м :
1Дж = 1Нм
Для характеристики быстроты совершения работы вводят понятие мощности.
Мощность – скалярная физическая величина, равная отношению работы к промежутку времени, за который она совершена
[Вт]
1 Вт - мощность, при которой за время 1 с совершается работа в 1 Дж : 1 Вт = 1 Дж/с
ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ
Вращательное движение – движение, при котором траектории всех точек вращающегося тела являются окружностями, центры которых лежат на одной оси, называемой осью вращения.
Основные кинематические характеристики
Вращательного движения:
Угловая скорость – векторная величина, характеризующая быстроту вращения тела.
Средняя угловая скорость – векторная физическая величина, равная отношению угла поворота радиус-вектора точки за промежуток временик длительности этого промежутка: [рад/с] | |
Мгновенная угловая скорость – вектор, определяемый первой производной угла поворота тела по времени:
|
Вектор направлен вдоль оси вращения поправилу правого винта: вектор угловой скорости совпадает по направлению с поступательным движением острия винта, который вращается в направлении движения точки по окружности.
Единица угловой скорости – радиан в секунду (рад/с) – равен угловой скорости равномерно вращающегося тела, все точки которого за 1 с поворачиваются на угол 1 рад.
Период вращения – время, за которое точка совершает один полный оборот, т.е. поворачивается на угол :
[c]
Так как промежутку времени соответствует, то
Частота вращения – число полных оборотов, совершаемых телом при его равномерном движении:
, откуда
Угловое ускорение - векторная величина, равная первой производной угловой скорости по времени:
[рад/с2]
Единица углового ускорения – радиан на секунду в квадрате (рад/с2) – равен угловому ускорению равноускоренно вращающегося тела, при котором оно за 1с изменяет угловую скорость на 1 рад/с.
Из формулы следует, что вектор углового ускорения направлен по оси вращения в сторону вектора элементарного приращения угловой скорости. При ускоренном движении вектор параллелен вектору, при замедленном – антипараллелен.
Основные динамические характеристики