Движение под действием силы тяжести

Движение по вертикали a=g

Движение тела брошенного горизонтально.

Движение тела под углом к горизонту

Движение искусственных спутников

Для того, чтобы тело стало искусственным спутником Земли и стало двигаться по круговой орбите, ему надо сообщить горизонтальную скорость v₁, которая называется первой космической или круговой скоростью.

Искусственный спутник выводят на высоту 200-300 км за пределы атмосферы, на этой высоте ракета делает поворот и сообщает искусственному спутнику первую космическую скорость в направлении перпендикулярном вертикали.

Импульс силы

Импульс силы – физическая величина равная произведению силы F на время ее действия.

Импульс тела – физическая величина равная произведению массы тела на скорость его движения.

Закон сохранения импульса

m₁, m₂ –массы тел; v₁,v₂ – скорости тел до взаимодействия; v₁¹,v₂¹ – скорости тел после взаимодействия.

F₁=-F₂

Замкнутая система тел – это система тел. Не взаимодействующих с другими телами не входящими в эту систему.

В замкнутой системе геометрическая сумма импульсов тел остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

Реактивное движение

Возможность движения в безвоздушном пространстве. Так как идет взаимодействие с газами, образующимися в результате сгорания топлива.

К.Э. Циолковский – основоположник теории космических полетов.

Чтобы V_max: v_г - увеличить

m_г – увеличить, ракеты, реактивные самолеты

M – уменьшить

Гагарин 12 апреля 1961 г. “Восток”

Механическая работа

Работой А постоянной силы F называется физическая величина, равная произведению модулей силы и перемещения на косинус угла  между векторами силы F и перемещения S

A=FScos

А- скаляр

090, А0, т.к. cos>0

=90, А=0, т.к. cos=0

90180, А0, т.к. cos<0

[А]=[Нм]=[Дж]

Джоуль равен работе совершаемой силой в 1 ньютон при перемещении точки ее приложения на 1 метр в направлении действия силы

Графическое изображение работы

А=S

Работа переменной силы на конечном перемещении 1-2 вдоль некоторой траектории равна

Потенциальными называют силы, работа которых зависит от начального и конечного положений движущейся материальной точки, и не зависят от формы траектории. При замкнутой траектории их работа всегда равна нулю. К потенциальным силам относятся силы тяготения, силы упругости и электростатические силы.

Работа силы тяжести

А_АВ=mgh; А_АС=mgh₁+ mgh₂₊ mgh₃+…+mgh_т=mg(h₁+h₂+h₃+…+h_n)=mgh

Работа силы трения

А_тр=F_трScos(F_трS)=- F_трS

Работа силы упругости

Мощность

Мощность N – физическая величина, равная отношению работы А к промежутку времени t за который она совершена.

N=A/t; N=[Вт]; N=(FScos)/t=Fv_ср cos

Энергия

Энергия – величина, характеризующая способность тела или системы тел совершать механическую работу

Работа и изменение скорости

,, ,

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия тела – физическая величина равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости.

А=Е_к2-Е_к1; А=Е_к

Теорема кинетической энергии

Работа равнодействующих сил, приложенных к телу, равна изменению его кинетической энергии.

Если , то

Кинетическая энергия тела массой m движущейся со скоростью V , равна работе, которую должна совершить сила, действующая на покоящееся тело, чтобы сообщить ему эту скорость.

Работа силы тяжести

A=mgScos=mgh А=FS=mg(h₁-h₂)

A=mgh

Работа силы тяжести не зависит от траектории движения тела и всегда равна произведению модуля силы тяжести на разность высот в начальном и конечном положениях. Работа силы тяжести на замкнутой траектории равна нулю

Потенциальная энергия тела

А= - (mgh₂-mgh₁)

Потенциальная энергия тела – физическая величина, равная произведению массы тела на модуль ускорения свободного падения и на высоту, на которую поднято тело над поверхностью Земли

Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком.

А= -(Е_р2-Е_р1), Е_р=mgh – над поверхностью Земли, Е_р= -mgh – под поверхностью Земли

Работа силы упругости

А=F_упр(x₁-x₂) ;; .

Потенциальная энергия упруго деформированного тела

Потенциальная энергия упруго деформированного тела - физическая величина, равная половине произведения жесткости тела на квадрат его деформации.

А= -( Е_р2-Е_р1)

Потенциальная энергия это энергия взаимодействия тел.

Закон сохранения энергий в механических процессах

А= -(Е_р2-Е_р1), А=Е_к2-Е_к1 Е_к2-Е_к1=-(Е_р2-Е_р1),  Е_к1+ Е_р1= Е_к2+Е_р2

сумма кинетической и потенциальной энергий составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой посредством сил тяготения и упругости. Остается неизменной.

Полная механическая энергия

Полная механическая энергия – сумма кинетической и потенциальной энергии тела. Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами упругости и тяжести, остается неизменной.

Работа равна энергии превратившейся из одного вида в другой. При любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает, а только превращается из одной формы в другую.

Незамкнутая система - Е=А_внеш.