4 Вопрос:
Т.к.
скорость – величина векторная, то она
может меняться по модулю и направлению,
поэтому ускорение имеет две естественные
составляющие: тангенциальную
(параллельную вектору скорости)
и нормальную
(перпендикулярную вектору скорости).
,
где
– полное ускорение;
– тангенциальная составляющая ускорения;
– нормальная составляющая ускорения.
Тангенциальная
составляющая ускорения
характеризует быстроту изменения
модуля скорости. Тангенциальное
ускорение всегда коллинеарно скорости.
Если
тангенциальная составляющая ускорения
сонаправлена со скоростью, то движение
будет ускоренное. Если тангенциальная
составляющая ускорения противонаправлена
скорости, то движение будет замедленным.
Нормальная
составляющая ускорения
характеризует быстроту изменения
скорости по направлению. Нормально
ускорение всегда перпендикулярно
скорости и направлено к центру по
радиусу траектории, по которой движется
тело. Величина нормального ускорения
связана с радиусом траектории и со
скоростью движения следующим соотношением
При прямолинейном движении тело имеет только тангенциальное ускорение. Нормальное ускорение отсутствует, так как скорость тела по направлению остаётся неизменной. При криволинейном движении тело имеет тангенциальную и нормальную составляющую ускорения.
5 Вопрос:
Все
точки абсолютно твёрдого тела,
вращающегося вокруг некоторой оси,
движутся по окружности, центры которых
лежат на оси вращения. Радиус-вектор
каждой точки поворачивается за время
на один и тот же угол
- угол поворота твёрдого тела. Векторная
величина
называется угловой
скоростью тела (изменение угла за
промежуток времени).
Вектор угловой скорости направлен
вдоль оси, вокруг которой вращается
тело в сторону, определяемую правилом
правого винта, и представляет собой
аксиальный вектор.
Вектор
угловой скорости может изменяться как
за счёт изменения скорости вращения
тело вокруг оси (в этом случае он
изменяется по величине), так и за счёт
поворота оси вращения в пространстве
(в этом случае он изменяется по
направлению). Пусть за какой-нибудь
промежуток времени вектор угловой
скорости получает приращение. Изменение
вектора угловой скорости со временем
характеризуется величиной
,
которую называют угловым ускорение.
Вектор ускорения является аксиальным.
6 Вопрос:
Уравнение
устанавливает связь между модулями
векторов линейной и угловой скорости.
С помощью векторного произведения
может быть написано выражение, дающее
соотношение между самими векторами.
Пусть тело вращается вокруг оси z
с угловой скоростью w.
Легко видеть, что векторное произведение
w
на радиус-вектор r
точки, скорость v
которой мы хотим найти, представляет
собой вектор, совпадающий по направлению
с вектором v
и имеющий общий модуль, равный
,
т.е. v.
Таким образом, векторное произведение
и по направлению, и по модулю равно v.
7 Вопрос:
Первый закон Ньютона:
Всякое тело находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние.
Скорость любого тела остаётся постоянной, пока воздействие на это тело со стороны других тел не вызовет её изменения.
Система
отсчёта, в которой выполняется первый
закон Ньютона, называется инерциальной,
в которых любое тело находится в
состоянии покоя или движется равномерно
и прямолинейно, если на него не действуют
другие тела или действие этих тех тел
скомпенсировано. В таких системах тело
будет сохранять первоначальное состояние
покоя или равномерного прямолинейного
движения до тех пор, пока действие
других тел не заставит его изменить
это состояние
.