- •Іv. Змістовий модуль 3
- •Динаміка системи матеріальних точок. Закони збереження.
- •Теоретичне ядро
- •Механічні системи та їх класифікація.
- •Імпульс механічної системи. Рівняння імпульсу механічної системи.
- •Закон збереження імпульсу замкненої механічної системи.
- •Центр мас (центр інерції) системи матеріальних точок та його координати.
- •Рівняння руху центра мас. Закон збереження швидкості центра мас.
- •Момент імпульсу механічної системи. Закон збереження моменту імпульсу замкнених механічних систем.
- •Закон збереження і перетворення механічної енергії для консервативних механічних систем. Механічна енергія системи матеріальних точок.
- •Рівняння зміни повної механічної енергії системи.
- •Вивід закону збереження механічної енергії для консервативних механічних систем.
- •Фізична інтерпретація:
- •Загальне формулювання закону збереження, перетворення енергії.
- •Роль і значення законів збереження та їх зв’язок з геометричною симетрією простору та часу.
- •Пружні сили
- •Типи пружної деформації.
- •Закон Гука в загальній формі.
- •Закон Гука для різноманітних деформацій.
- •Коефіцієнт Пуассона
- •Пружна післядія і пружний гістерезис.
- •Потенціальна енергія пружної деформації тіла.
- •Густина енергії.
- •Елементи динаміки точки(тіла) змінної маси. Поняття про реактивний рух.
- •Основне рівняння динаміки точки змінної маси (рівняння Мещерського).
- •Формула Ціолковського.
- •Практичне заняття 3.1 Тема: Закон збереження імпульсу для замкненої механічної системи. Основні формули
- •Методичні вказівки
- •Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання
- •Практичне заняття 3.2 Тема: Закони збереження й перетворення механічної енергії консервативних систем. Основні формули
- •Методичні вказівки
- •Приклади розвязування задач.
- •Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання
- •Практичне заняття 3.3 Тема: Елементи динаміки тіла (точки) змінної маси Основні формули та методичні рекомендації
- •Приклади розв’язування задач
- •Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання
- •Перелік компетентностей третього змістового модуля
- •Питання для самоконтролю третього змістового модуля
- •Банк завдань до третього змістового модуля
- •Динаміка системи матеріальних точок. Закони збереження.
- •Розрахункові задачі
- •Закон збереження імпульсу для замкнутої механічної системи.
- •Закони збереження й перетворення механічної енергії консервативних систем.
- •Елементи динаміки тіла (точки) змінної маси
- •Якісні задачі Закон збереження імпульсу
- •Робота та енергія
- •Закон збереження енергії
Перелік компетентностей третього змістового модуля
Необхідно зрозуміти:
Значення імпульсу залежить від того, відносно якої точки визначається імпульс.
Імпульс – величина векторна. Тому під час дії сили змінюється тільки та компонента імпульсу, яка напрямлена вздовж дії сили.
Повний імпульс системи, яка складається з будь-якої кількості тіл, що взаємодіють між собою, залишається сталим тільки тоді, коли сума зовнішніх сил дорівнює нулю.
Для постійності моменту імпульсу не обов’язково вимагати, щоб система тіл була ізольованою, хоча момент імпульсу ізольованої системи, звичайно, сталий.
Потрібна рівність нулю моменту зовнішніх сил. А він може дорівнювати нулю не тільки тоді, коли дорівнює нулю зовнішня сила, а й тоді, коли дорівнює нулю радіус-вектор точки прикладання сили або синус кута між силою і радіусом-вектором, як це випливає з формули для моменту сили:
Універсальність та узагальненість закону збереження енергії для різноманітних фізичних процесів.
Межі застосування для механічних явищ.
Слід запам’ятати:
Поняття центра мас тіла (системи тіл) та закон його руху, моменту сили і моменту імпульсу відносно нерухомої точки і осі обертання та їх взаємозв’язок.
Формулювання закону збереження імпульсу: (для замкненої механічної системи) та закону збереження і перетворення механічної енергії для дії консервативних сил.
Основні формули:
– імпульс тіла;
– повний імпульс системи тіл;
– координата центра мас;
–повний імпульс системи матеріальних точок відносно нерухомого центра;
–повний імпульс системи матеріальних точок.
–закон збереження механічної енергії для консервативних механічних систем.
Треба вміти:
Записувати формули, визначати модуль і напрямок імпульсу тіла та повного імпульсу системи тіл.
Знаходити модуль та напрям векторів:
Розв’язувати задачі застосовуючи:
а) закон зберігання моменту імпульсу для замкненої системи;
б) закон збереження та перетворення механічної енергії.
Застосовувати закон збереження енергії та сумісне застосування законів збереження для розв’язування практичних задач.
Питання для самоконтролю третього змістового модуля
Що називається механічною системою матеріальних крапок?
Які дві класифікації сил, що діють на систему, застосовуються в динаміці системи?
Що називається імпульсом системи?
У чому полягає теорема про імпульс системи?
Чому головний вектор внутрішніх сил завжди рівний нулю?
У якому випадку імпульс системи залишиться постійним?
Яка точка називається центром мас (центром інерції) системи?
Як виражається імпульс системи через імпульс її центра мас?
Тверде тіло вагою Р обертається навколо нерухомої осі з кутовою швидкістю . Відстань від центру тяжіння цього тіла до осі обертання рівнаh. Чому рівний імпульс цього тіла?
У чому полягає теорема про рух центра мас системи?
Які сили, що діють на систему, не впливають на рух її центра мас?
Що називається кінетичною енергією системи?
Як виражається кінетична енергія твердого тіла при поступальному та обертальному русі цього тіла?
У чому полягає теорема про кінетичну енергію системи?
Чи входять в рівняння, що виражає теорему про кінетичну енергію системи, внутрішні сили цієї системи?
У якому випадку в рівняння, що виражає теорему про кінетичну енергію системи, не входять сили реакції опори?
Як виражається елементарна робота сили, прикладеної до твердого тіла, що обертається навколо нерухомої осі, через момент цієї сили відносно осі обертання?