7. Імпульс матеріальної точки. Імпульс системи матеріальних точок. Закон збереження імпульсу
Імпульс матеріальної точки (кількість руху) р (ф.в.)
1. Імпульс матеріальної точки - це характеристика взаємодії тіл.
2. Визначення. Імпульс матеріальної точки - це фізична величина, яка дорівнює добутку маси тіла на його швидкість.
3. Імпульс матеріальної точки - це векторна величина, напрямок якої збігається з напрямком швидкості тіла.
4.
5. [р] = кг·м/с
Імпульс сили І (ф.в.)
1. Імпульс сили - це характеристика взаємодії тіл.
2. Визначення. Імпульс сили - це фізична величина, яка дорівнює добутку сили, що діє на тіло на час дії цієї сили.
3. Імпульс сили - це векторна величина, напрямок якої збігається з напрямком дії сили.
4.
5. [І] = Н·с
Закон збереження імпульсу
1. Встановлює що відбувається з імпульсами тіл при їх взаємодії.
2. Визначення. В замкненій системі геометрична сума імпульсів тіл постійна величина.
3.
4. Застосовують тільки для замкнених систем. Закон збереження імпульсу справедливий при взаємодії тіл будь-якої природи і не залежить від тривалості взаємодії.
8. Механічна робота. Визначення роботи змінної сили через лінійний інтеграл. Потужність. Зв’язок між роботою та потужністю
Механічна робота А (ф.в.)
1. Механічна робота - це характеристика зміни стану системи тіл.
2. Визначення. Механічна робота - це фізична величина, яка чисельно дорівнює добутку сили, що діє на тіло на переміщення, яке здійснило тіло під дією сили і на косинус кута між напрямками дії сили й переміщення тіла.
3. Механічна робота - це скалярна величина, але: (рис. 1.6) якщо 0°< a < 90°, то А > 0, (наприклад - тягнуть санчата); якщо a = 90°, то А = 0, (наприклад - робота сили тяжіння при горизонтальному переміщенні тіла); якщо 90° < a < 180°, то А < 0 наприклад - робота сили тертя.
4.Якщо
сила є постійною величиною, то
А=Fscosa.
Але сила може змінюватися
як по модулю, тому в загальному
.
5. [А]=Н·м=Дж (Джоуль). Існує несистемна одиниця вимірювання кВт·год. 1 кВт·год=3 600 000 Дж.
6. Визначення. Один Джоуль - це робота, яку виконує сила в один Ньютон при переміщенні тіла на один метр.
Потужність N (Р) (ф.в.). Зв’язок між роботою та потужністю.
1. Потужність характеризує швидкість виконання роботи.
2. Визначення. Потужність - це фізична величина, яка чисельно дорівнює відношенню роботи до часу виконання цієї роботи.
3. Потужність - це скалярна величина.
4.
,
.
5. [N]=Дж/с=Вт (Ват)
6. Визначення. Один Ват - це потужність, при якій сила виконує роботу в один Джоуль за одну секунду.
9. Механічна енергія системи тіл. Кінетична енергія матеріальної точки та системи. Теорема про зміну кінетичної енергії системи.
Механічна енергія системи тіл
Енергія - це одна з фізичних величин, що характеризує стан тіла або системи тіл в даний момент часу.
В механіці розглядають два види енергії - кінетичну і потенційну.
Кінетична енергія матеріальної точки Wк
1. Кінетична енергія матеріальної точки - це енергія рухомого тіла.
2. Визначення. Кінетична енергія матеріальної точки - це фізична величина, яка дорівнює пів добутку маси тіла (m) на квадрат його швидкості (v).
3. Кінетична енергія матеріальної точки - це скалярна величина.
4.
Якщо рух точки задано в координатній формі, то кінетична енергія має вигляд:
5. [Wк] = Дж
Теорема про кінетичну енергію
1. Встановлює зв’язок між роботою, що виконують над тілом і кінетичною енергією тіла.
2. Визначення. Механічна робота, виконана над тілом, дорівнює зміні кінетичної енергії тіла.
3.
;
4. Застосовують тільки для замкнених систем.