Параметры вращательного движения:

Угловой путь φ – угол поворота радиуса – вектора (рис.5), является аналогом пути при вращательном движении.

у

[φ]=рад

φ

x

Рисунок 5.

Время [t]=c

Угловая скорость – w

Угловое ускорение – быстрота изменения значений угловой скорости.

Период – время, за которое происходит один полный оборот. [ T ] = с

Частота [ν] – число оборотов в единицу времени.

Колебательное движение процесс, при котором система многократно отклоняясь от своего положения равновесия вновь стремится к нему.

Гармоническими колебаниями называется простейший вид колебаний, происходящих по закону синуса или косинуса.

- уравнение гармонических колебаний

.

Так как ,, то

.

Рисунок 6.

Колебательное и вращательное движения связаны между собой. Действительно, проекции точки М, которая совершает вращательное движение (рис.6), изменяются по синусоидальному или косинусоидальному закону, а значит совершают гармонические колебания.

Характеристики колебательного движения

У – смещение - отклонение от положения равновесия.

А - амплитуда колебания - это максимальное смещение.

 - фаза колебаний

Скорость и ускорение при гармоничных колебаниях.

Зная, что скорость является первой производной пути по времени, а ускорение – второй, получим выражения для скорости и ускорения при гармонических колебаниях. Скорость при гармонических колебаниях:

Ускорение при гармонических колебаниях:

Волновое движение- распространение колебаний в пространстве.

Рисунок 7.

Параметры: λ- длина волны, υ- скорость распространения волны.

Как уже отмечалось, волновой процесс связан с распространением колебаний в пространстве.

Уравнение этого процесса имеет вид

.

Длина волны λ определяется расстоянием, на которое распространяется колебательный процесс за время, равное одному периоду колебаний

.

1.5.Основные динамические характеристики

Сила - воздействие одних тел на другие. Сила характеризует взаимодействие двух тел в результате, которого они приобретают ускорение.

Масса- мера инертности (вещества) тела.

Физическая природа сил.

Гравитационная сила:

G – гравитационная постоянная

Сила трения – F_t = kN

Сила упругости- возникает внутри тела под действием на него деформирующей силы.

F= -kx

x- величина деформации.

Центробежная сила. Если тело вращается или движется по дуге окружности, на него действует центробежная сила. Ускорение тела при таком движении делится на две составляющие: тангенциальное ускорение, направленное по касательной к окружности и нормальное ускорение, направленное к центру (рис.8).

Рисунок 8.

1.6.Основные законы динамики.

Динамика базируется на трех законах Ньютона:

Первый закон Ньютона:

Тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие других тел не выведет его из этого состояния.

Второй закон:

Ускорение приобретаемое телом под действием силы прямо пропорционально этой силе направленно так же как эта сила и обратно пропорциональна массе тела.

Третий закон:

Два тела взаимодействуют с силами равными по значению и противоположными по направлению.

Рассмотрим импульс тела и импульс силы.

Импульс силы- произведение силы на время ее действия.

L= Ft

Импульс тела- произведение массы тела на его скорость

P= mv