4.Динамика системы материальных точек. Законы сохранения.

Если на систему не действуют внешние силы то система замкнута. На каждую систему могут действовать как внутренние силы, так и внешние.

произв. от им-са равна гл. вектору мех. силы.

Центром масс называется геометрическая точка движение которой определяется внешними силами и массой этой системы

радиус вектор

Работой (А) постоянной силы на прямолинейном перемещении называется физическая величина равная скалярному произведению постоянной силы и перемещения.

Энергия – универсальная мера количества любых видов движения материи. Изменение энергии равно работе.

Кинетическая энергия – та часть мех. энергии

системы которой зависит от скорости движения ее частей.

Потенциальная – часть мех. энергии которая зависит от взаимного расположения и характерного взаимодействия. .

5.Механика твердого тела.

Любое движение твердого тела можно свести к двум простейшим видам поступательному и вращательному.

Поступательное движение – любая грань жестко связанная с твердым телом перемещается параллельно самой себе.

Вращательное – все точки тела двигаются по округлой плоскости которые параллельны друг другу а центры лежат на одной прямой перпендикулярной этим плоскостям.

линейная скорость

мом.инерции относ. оси

1 )Момент инерции плоского однородного кольца относительно его геометрической оси.

2)Момент инерции вала

3 )Тонкого однородного стержня

4 )Сплошного диска

5 )Сплошного цилиндра

Если полный момент внешних сил относительно некоторой оси действует на сист. равен нулю то момент импульса данной системы относительно этой оси постоянны.

6.Движение в неинерциальных системах отсчета.

Неинерциальная система отсчёта

произвольная система отсчёта, не являющаяся инерциальной. Примеры неинерциальных систем отсчета: система, движущаяся прямолинейно с постоянным ускорением, а также вращающаяся система.При рассмотрении уравнений движения тела в неинерциальной системе отсчета необходимо учитывать дополнительные силы инерции. Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчёта. Для того, чтобы найти уравнение движения в неинерциальной системе отсчёта, нужно знать законы преобразования сил и ускорений при переходе от инерциальной системы к любой неинерциальной. Механика постулирует следующие два принципа:

1) промежутки времени между любыми двумя событиями одинаковы во всех произвольно движущихся системах отсчёта;

2) расстояние между двумя любыми материальными точками одинаково во всех произвольно движущихся системах отсчёта.

Основное уравнение динамики относительного движения материальной точки имеет вид:

7.Поле тяготения.

Поле тяготения — универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами.

гравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения Ньютона, который гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m и M, разделёнными расстоянием R, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Общая теория относительности в настоящее время — самая успешная теория гравитации, хорошо подтверждённая наблюдениями. Первый успех общей теории относительности состоял в объяснении аномальной прецессии перигелия меркурия.

8.Кинематика механических колебаний.

Колебательными движениями называются движения или процессы которые характеризуются определенной повторяемостью во времени.

Гармонические колебания – колеблющаяся величина, изменяющаяся со временем по закону cos или sin.

T – период колебаний

Частота – число колебаний в единицу времени.

Как и координата скорость будет изменяться по гармоническому закону.

9.Динамика механических колебаний.

Затухающие колебания

Для характеристики затухающих колебаний вводятся 3 величины. Коэффициент затухания , логарифмический дикримент , добротность системы .

- логарифмический дикримент.

Это величина равная натуральному логарифму, отношение 2х амплитуд отстоящих друг от друга на период.

- добротность системы.

Величина пропорциональная числу колебаний за которое амплитуда убывает в е раз.

10.Механические волны.

Если частицу упругой среды привести в колебательное движение, то она вследствие своей упругой среды будет вовлекать соседние молекулы в колебательное движение.

Процесс распространения колебательных движений называется волновым движением.

Продольные – если каждая частица среды колеблется вдоль направления распространения волны.

Поперечные - каждая частица среды колеблется перпендикулярно направлению распространения волны.

Скорость волны – скорость распространения одинаковых по фазе колебаний частиц.

Бегущая волна – распространяющаяся в неограниченной среде.

Если колебания идут по гармоническому закону, то колебания называют гармоническими.

Если среда абсолютно упругая то колебания не затухают

- уравнение плоской бегущей гармонической прямой.

Скорость распространения волны в среде зависит от модуля юнга и от плотности среды.

N – мод.сдвига.

Плотность энергии – величина равная энергии заключенной в еденице объема

средняя плотность энергии будет пропорциональна квадрату амплитуды квадрату частоты и плотности среды.

11.Акустика

Физиологическое восприятие человеком звуков есть тембр звука частота звука.

Лучше всего человек слышит колебания от 1000Гц до 4000Гц для них порог самый низкий.

- порог болевого ощущения.

Единица уровня громкости 1 белл

1 дб = 0,1белл.

Скорость звука

12.Элементы специальной теории относительности.

1 Принцип относительности: все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной инерциальной системы отсчета к другой. Это означает, что во всех инерциальных системах физические законы (не только механические) имеют одинаковую форму. Таким образом, принцип относительности классической механики обобщается на все процессы природы, в том числе и на электромагнитные. Этот обобщенный принцип называют принципом относительности Эйнштейна.

2 Принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Скорость света в СТО занимает особое положение. Это предельная скорость передачи взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую.

Относительность расстояний

Относительность времени

13.Гидростатика

В течении некоторого времени молекула сов. колебания около положения равновесия. Получив некоторую энергию в результате взаим. с соседними молекулами может преодолеть силы взаимодействия со стороны соседней молекулы.

- давл. Жидкости.

Давление на 1 элемент жидкости со всех сторон будет одинаковым.

14.Гидродинамика

Гидродинамика – раздел изучающий движение жидкостей.

Аэродинамика изучает движение газов.

При движении одних слоев жидкости возникает внутреннее трение .

Существует 2 метода описания жидкости:

Метод Лагранджа – жидкость расчленяют на элементы и наблюдают за элементом. По истечению времени получают представление о движении жидкости.

Метод Эйлера – разбивают на элементы и наблюдают за движением элемента в одной точке пространства.

Теорема о нераз-ти струи:

Произведение величины скорости несжимаемой жидкости на величину поперечного сечения трубки тока есть постоянная для данной трубки тока. Чем уже шланг, тем выше скорость тока.

Уравнение Бернули:

Сумма динамического гидростатического, статического тока для данной трубки величина постоянная.