фізика для географів-лекція №2
.pdf
Фізика з основами геофізики
курс лекцій д.ф.-м.н. В.О. Коцюбинський
Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника Фізико-технічний факультет
Кафедра матеріалознавства і новітніх технологій
м. Івано-Франківськ
2014
Фізика з основами геофізики
Загальна кількість лекцій – 15 пар (30год) Загальна кількість практичних – 15 пар (30 год)
Форма контролю - екзамен
Кількість балів
Впродовж семестру
Чотири контрольні роботи - 4 х 8 балів =32 бали Реферат (самостійне творче завдання) - 5 балів
Середнє значення поточної оцінки за практичні - 8 балів |
Разом – 50 балів |
100 балів |
|
Конспект (перевірка щотижня) - 5 балів
Екзамен – 50 балів
Лекція 1 Механіка
Кінематика |
Типи прискорень |
|
vr
ar
Матеріальна точка рухається прямолінійно
aτ vn 
a
r an
Матеріальна точка рухається по колу
Лекція 1 Механіка
Кінематика |
|
|
|
|
|
Рівноприскорений прямолінійний рух |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|||||
|
Матеріальна точка рухається прямолінійно |
|
|
|||||
|
S |
|
t |
at 2 |
|
at |
vr |
|
|
0 |
2 |
0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ar |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
t
S υdt.
0
Лекція 2
1. |
Обертальний рух |
|
|
2. |
Вектор кутового переміщення, кутова швидкість , |
||
|
кутове прискорення |
|
|
3. |
Порівнянн обертального та поступального рухів |
|
|
4. |
Закони Ньютона |
|
|
5. |
Перший закон Ньютона (закон інерції): |
|
|
6. |
Другий закон Ньютона (основний закон динаміки): |
||
7. |
Принцип суперпозиції або принцип незалежності дії сил |
||
8. |
Третій закон Ньютона (закон взаємодій) |
|
|
9. |
Система матеріальних точок |
|
|
10. |
Центр мас системи матеріальних точок |
|
|
11. |
Імпульс системи тіл |
|
Рекомендована література : |
12. |
Рух центру мас |
|
|
|
|
||
13. |
Закон збереження імпульсу |
1. |
Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У |
14. |
Закон збереження імпульсу. Удар |
|
3 т. / За ред. І.М.Кучерука. - 2-ге вид., випр. - К.: Техніка, 2006. |
|
Т.1: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка / І.М. |
||
15. |
Сила |
|
|
|
Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик. - 532 с. |
||
|
|
|
|
|
|
2. Лопатинський І.С., Зачек І.Р., Кравчук І.М. та ін. Курс фізики. |
|
|
|
|
Підручник. - Львів: Афіша, 2003. - 376 с. |
|
|
3. |
Савельев И.В. Курс общей физики. Кн.1 - 5. - М.: Наука. |
|
|
|
Физматлит. 1998. |
|
|
4. |
Тарасов Л.В. Физика в природе.– М.: Просвещение, 1988. – |
408 с.
Лекція 2 Механіка
Кінематика |
Обертальний рух |
|
Рух твердого тіла, при якому дві його точки О і О 'залишаються нерухомими, називається обертальним рухом навколо нерухомої осі, а нерухому пряму ОО' називають віссю обертання.
Нехай абсолютно тверде тіло обертається навколо нерухомої осі ОО'
За час dt точка М повертається на кут d
(здійснює кутове переміщення d )
d |
Одиниці вимірювання – рад |
вектор кутового переміщення, має |
напрямок поступального руху гвинта з правою Різьбою, який обертається так, як матеріальна точка М
Елементарні повороти задовольняють звичайним правилом додавання векторів:
|
|
|
dφ |
dφ1 |
dφ2 . |
Лекція 2 Механіка
Кінематика |
Обертальний рух |
|
Кутова швидкість - вектор рівний першій похідної від кутового переміщення по часу і напрямлений уздовж осі обертання в напрямку кутового переміщення.
|
|
|
|
|
|
dφ |
|
d |
|||
ω |
|
ω |
|
Одиниці вимірювання – рад/с |
|
dt |
|||||
|
|||||
|
|
dt |
|||
υ ωR
Зв’язок між лінійною та кутовою швидкостями
Частота ν - число обертів тіла за 1 сек |
|
1 |
|
|
|
|
|
||
ν |
Т . |
|||
|
||||
Період Т - проміжок часу, протягом якого тіло робить повний оберт (тобто поворот на кут 360о або 2π рад) Т
2π
Кутова швидкість ω 2πν
Т
2π
ω
Лекція 2 Механіка
Кінематика |
Обертальний рух |
|
Вектор кутового прискорення |
|
характеризує нерівномірне обертання тіла |
ε |
Одиниці вимірювання – рад/с2 |
|
Якшо кутова щвидкість зростає, то вектор направлений в той же бік, що і вектор ω
dω 0 dt
Якшо кутова щвидкість зменшується, то вектор
направлений в той же бік, що і вектор ω
dω 0 dt
dω
dt
ε
ε
|
|
a |
d |
|
d |
( R ) |
R |
d |
R |
||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
dt |
|
dt |
|
dt |
|
||
a |
R |
Зв’язок між тангенціальним та кутовим прискореннями |
|||||||||
an |
υ2 |
|
2 R |
Зв’язок між нормальним прискоренням та кутовою швидкістю |
|||||||
R |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лекція 2 Механіка
Кінематика |
Механічні рухи |
|
|
|
|
|
|
|
|
Поступальний рух |
Обертальний рух |
Лекція 2 Механіка
Динаміка |
Закони Ньютона |
|
В основі класичної або ньютонівської механіки лежать три закони динаміки, сформульованих Ньютоном в 1687 р.
Ці закони відіграють виняткову роль в механіці і є (як і всі фізичні закони) узагальненням результатів величезного людського досвіду.
Перший закон Ньютона (закон інерції):
всяка матеріальна точка зберігає стан спокою або рівномірного прямолінійного руху до тих пір, поки вплив з боку інших тіл не змусить її змінити цей стан.
Мірою інертності тіла є маса. Одиниці вимірювання – кг
Інерція – явище збереженням тілом стану спокою або рівномірного прямолінійного руху
Існують такі інерціальні системи відліку відносно яких тіла, що рухаються поступально зберігають свою швидкість сталою, якщо на них не діють інші тіла, або дія інших тіл взаємокомпенсується
Інерціальною системою відліку є така система відліку, відносно якої матеріальна точка, вільна від зовнішніх впливів покоїться або рухається прямолінійно і рівномірно (тобто з постійною швидкістю).