1 вопрос) Кинематика - раздел механики, в котором изучается механическое движение тел без учета причин, вызывающих движение.
Движения тела, при котором все его точки движутся одинаково называется поступательным.(Н:кузов автомобиля) Еще есть вращательное движение. (движение тела по окружности)
Путь – длина траектории (линии по которой движется тело)
Перемещение – направленный отрезок (вектор) соединяющий начальное положение точки и конечное положение. Модуль вектора и пройденного пути могут быть равны, когда направление движения материальной точки не изменяется и траекторией является прямая линия.
Скорость - векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки в пространстве относительно выбранной системы отсчёта. (производная от пути)
(r
– перемещение, t
– время)
Средняя скорость - это физическая величена, равная отношению вектора перемещения к промежутку времени, за которое произошло перемещение:
Ускорение – величина, характеризующая быстроту изменения скорости. (производная от скорости) (СИ: метр в секунду за секунду)
Движение точки называется ускоренным, если численное значение ее скорости возрастает с течением времени т.е. a>0
Движение точки называется замедленным, если численное значение ее скорости убывает с течением времени т.е. a<0
Скорость равнопеременного движения называется скорость в данные момент времени
Путь равномерного движения:
2 вопрос) Динамика — раздел механики, в котором изучаются причины возникновения механического движения. Динамика оперирует такими понятиями, как масса, сила, импульс, энергия.
Сила – векторная физическая величина, мера воздействия на движущуюся систему приводящую к изменению скорости
Сила пропорциональна ускорению
Масса – мера инертности тел
Первый закон Ньютона: существуют системы отсчета, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения пока и поскольку сумма всех сил действующих на тело равна нулю.
Второй закон Ньютона: ускорение испытанное телом прямо пропорционально сумме всех сил действующих на тело и обратно пропорционально его массе
Третий закон Ньютона: сила действия равна силе противодействия, которая направлена в противоположные стороны
3 вопрос) Импульс (p) - векторная физическая величина, характеризующая меру механического движения тела
P = m*v (масса * скорость движения)
2 Закон Ньютона в Импульсной форме
Закон сохранения импульса (Закон сохранения количества движения) утверждает, что векторная сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.
4 вопрос) Сила упругости - сила, возникающая при деформации тела и противодействующая этой деформации.
Деформация – изменение формы или объема тела под воздействием внешних сил.
Деформация
А) упругая (тела восстанавливают свою форму
Б) пластическая (тела не восстанавливают свою форму
Деформация
А) деформация растяжения (сжатия) (изменяется площадь поперечного сечения тела)
Б) деформация сдвига (происходит смещение слоев тела относительно друг друга)
Закон Гука
«Сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна удлинению тела и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела относительно других частиц при деформации»
F= -k * delta X
k – коэффициент упругости пружины
delta X - смещение из положения равновесия
Модуль Юнга (модуль упругости) — коэффициент, характеризующий сопротивление материала растяжению/сжатию при упругой деформации
E — модуль упругости, измеряемый в паскалях
F — сила в ньютонах,
S — площадь поверхности, по которой распределено действие силы,
l — длина деформируемого стержня,
x — модуль изменения длины стержня в результате упругой деформации (измеренного в тех же единицах, что и длина l).
Сила трения.
Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел.
Fтрения= µ * N (коэффициент трения * реакцию опоры)
N= m*g*cos α
m*g*sin α = Fтрения
Сила трения:
1) Трение скольжения — сила, возникающая при поступательном перемещении одного из контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого и действующая на это тело в направлении, противоположном направлению скольжения.
2)Трение качения — момент сил, возникающий при качении одного из двух контактирующих/взаимодействующих тел относительно другого.
3) Трение покоя — сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга. Возникает при микроперемещениях (например, при деформации) контактирующих тел. Она действует в направлении, противоположном направлению возможного относительного движения.
5 вопрос)
Законы Кеплера — три эмпирических соотношения, интуитивно подобранных Иоганном Кеплером на основе анализа астрономических наблюдений Тихо Браге. Описывают идеализированную гелиоцентрическую орбиту планеты. В рамках классической механики выводятся из решения задачи двух тел предельным переходом mp/mS → 0, где mp, mS — массы планеты и Солнца.
Первый закон Кеплера (1609 г.):
Все планеты движутся по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов которых находится Солнце.
Второй закон Кеплера (1609 г.):
Радиус-вектор планеты описывает в равные промежутки времени равные площади.
Третий закон Кеплера (1619 г.):
Квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит:
,
где T1 и T2 — периоды обращения двух планет
вокруг Солнца, а a1 и a2 — длины больших
полуосей их орбит.
Закон
всемирного тяготяния
6 вопрос)
В рамках классической механики гравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения. Этот закон был открыт Ньютоном в 1666 г.. Он гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием R, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними — то есть:
Здесь
G — гравитационная постоянная, равная
Первая
космическая скорость (круговая скорость)
— скорость, которую необходимо придать
объекту, который после этого не будет
использовать реактивное движение, чтобы
вывести его на круговую орбиту (пренебрегая
сопротивлением атмосферы и вращением
планеты). Иными словами, первая космическая
скорость — это минимальная скорость,
при которой тело, движущееся горизонтально
над поверхностью планеты, не упадёт на
неё, а будет двигаться по круговой
орбите.
где m
— масса объекта, M
— масса планеты, G
— гравитационная постоянная (6,67259·10−11
м³·кг−1·с−2), — первая космическая
скорость, R
— радиус планеты. Подставляя численные
значения (для Земли M
= 5,97·1024 кг, R
= 6 371 км), найдем
7,9 км/с