- •I. Цели занятия
- •2. Основные законы механики
- •2.1 Кинематика поступательного движения тел
- •Основные уравнения кинематики поступательного движения
- •Горизонтальная и вертикальная составляющие поступательного движения
- •. Разделив dx и dу на , найдем
- •2.1.1 Кинематика криволинейного движения тел
- •2.1.2 Кинематика вращательного движения тел
- •2.2 Уравнения динамики поступательного движения
- •2.2.1 Сущность законов Ньютона
- •2.2.2 Сила, ее разновидности и свойства
- •2.2.3 Масса, ее свойства
- •2.2.4 Поступательное движение тел постоянной массы
- •2.2.5 Поступательное движение тел переменной массы
- •Применение закономерностей поступательного движения тел переменной массы для решения типичных задач пожарной безопасности:
- •2.3 Уравнения динамики вращательного движения.
- •2.3.1 Закономерности вращательного движения тел
- •Практическое применение закономерностей для решения типичных задач пожарной безопасности:
- •2.4 Работа, мощность и энергия
- •А) удар абсолютно упругих тел (абсолютно упругий удар):
- •Заключительная часть
МЧС России
Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы
Утверждаю
Начальник кафедры физики и теплотехники
полковник внутренней службы А.Н.Иванов
(должность, звание, ФИО)
«___» октября 2008года
ЛЕКЦИЯ
по учебной дисциплине «ФИЗИКА»
Специальность 280104.65 - Пожарная безопасность Заочное отделение, 6 лет
Тема № 1 «Физические основы механики»
Обсуждена на заседании кафедры
Протокол №______
от «____»____октября 2008 г.
Санкт- Петербург
2008
I. Цели занятия
1. Образовательная – изучение понятий и законов механики
2. воспитательные
- их применение в пожарной безопасности
- повышение квалификации сотрудников ГПС
II. Расчёт учебного времени
Содержание и порядок проведения занятия |
Время, мин. |
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ Учебные вопросы: 1. Основные понятия и определения механики 2. Основные законы механики ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ |
5 80
40 40 5 |
III. Литература
Основная:
1. Трофимова Т.И. Курс физики. - М.: Высшая школа, 1993, с.6-14.
Компьютерные демонстрации:
Траектория движения.
Законы сложения скоростей.
Неравномерное движение.
Равномерное движение.
Равноускоренное движение.
Движение тела брошенного под углом к горизонту.
IV. Учебно-материальное обеспечение
Технические средства обучения: мультимедийный проектор, интерактивная доска.
V. Текст лекции
Учебные вопросы
1 Основные понятия и определения механики
Предмет изучения механики –простейшие формы движения тел относительно друг друга, следовательно, необходимо в любой момент времениt знать местоположение материального тела.
Модели, их роль в познании природы: модель - условная замена реального объекта или явления, несет лишь существенные свойства, второстепенные – не учитывает. Модель – не копия, а лишь приближение к реальному процессу или объекту.
абсолютно твердое тело- также модель (условное понятие) в кинематике, размеры и форма которого неизменны при движении тела, т.е. тело не подвержено деформации;
материальная точка(система материальных точек) - формой, размерами и массой реального объекта можно пренебречь в рамках решаемой задачи движения тел;
движение тел– изменение телом своего положения в пространстве;
две составляющихдвижениятела: поступательное и вращательное;
поступательное движение- любая прямая, жестко связанная с телом, остается параллельной своему первоначальному положению. (Например, линия, проходящая вдоль бамперов пожарной автоцистерны);
возвратно-поступательное движение– разновидность поступательного движения (характерно для двигателей внутреннего сгорания и поршневых насосов пожарных автоцистерн). Тело периодически перемещается из одного положения в другое;
вращательное движение- все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой - оси вращения (центробежное колесо пожарных насосов автоцистерн, коленчатый вал д.в.с.);
одновременное наличие двух видов движения(колесо ЦН, колесо движущегося автомобиля имеют возможность не только вращаться вокруг оси, но и перемещаться вдоль оси вала,если изношен узел крепления колеса "шпонка-паз" вала вращения);
траектория движения- линия в пространстве, вдоль которой движется материальная точка (либо двигалась ранее, либо запланировано движение, например, ракеты);
путь (S) - некоторая часть траектории, пройденная за времяt;
перемещение - приращение радиус-вектора за рассматриваемый промежуток времени;
система координат- способ описания положения тел в пространстве: прямоугольная; цилиндрическая; сферическая.
Наиболее употребительна правая декартовая прямоугольная система координат. Способ задания положения материальной точки (М) в пространстве для некоторого момента времени х(t), у(t), z(t). Для начального положения х(0), у(0), z(0), т.е. М [х(0), у(0),z(0)];
система отсчета- тело отсчета, система координат и способ измерения времени;
скалярные и векторныезначения скорости и ускорения:
а) скалярные величины- их выражают положительными или отрицательными числами без указания положения в пространстве (работа, мощность, масса);
б) векторные величины- их определяют не только размерами, но и направлением в пространстве (скорость, ускорение);
в) вектор- отрезок, имеющий определенную длину и направление;
векторное определение положения материальной точки: r = r(t) вместо скалярных величин х(t), y(t), z(t).
скорость движения – быстрота перемещения (по направлению и величине!!!) тела относительно других тел;
средняя скорость vсрили;
vср=S/t, гдеS иt - любые соответствующие друг другу значения (конечные разности), откудаSI =VI .t I– площадь приближенно равна пройденному пути заt I;
мгновенная скорость (v)
v=lim(S/t) =dS/dt=dr/dt, приt;
ускорение движения – быстрота изменения скорости движения тела;
среднее ускорение (aср или);
aср=V/t приt0, гдеVиt - любые соответствующие друг другу значения (конечные разности). По аналогииcпройденным путем имеем:V I=aI .t I;
мгновенное ускорение a=lim(v/t) =d2S/dt2; приt0.