5 Вопрос

Динамика материальной точки и поступательное движение твердого тела. Сила. Закон инерции и инерциальные системы отсчета. Закон динамики материальной точки (2 и 3 закон Ньютона)

Динамика является основным разделом механики, в ее основе лежат три закона Ньютона, сформулированные им в 1687 г. Законы Ньютона играют исключительную роль в механике и являются (как и все физические законы) обобщением результатов огромного человеческого опыта. Их рассматривают как систему взаимосвязанных законов и опытной проверке подвергают не каждый отдельный закон, а всю систему в целом.

Сила – векторная величина, являющаяся мерой механического действия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело преобретает ускорение или изменяют форму или размеры.

Масса тела — физическая величина, являющаяся одной из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные (инертная масса) и гравитационные (гравитационная масса) свойства.

Первый закон Ньютона ( закон инерции): всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор пока действие со стороны других тел не заставят её изменить это состояние.

Инерциальной системой отсчета является такая система отсчета, относительно которой материальная точка свободная от внешних воздействий, либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно (т.е. с постоянной скоростью).

Инерциальных систем существует бесконечное множество. Система отсчета, связанная с поездом, идущим с постоянной скоростью по прямолинейному участку пути, – тоже инерциальная система (приближенно), как и система, связанная с Землей. Все инерциальные системы отсчета образуют класс систем, которые движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно. Ускорения какого-либо тела в разных инерциальных системах одинаковы.

Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью.

Механическое движение относительно и его характер зависит от системы отсчета.

Первый закон Ньютона утверждает существование инерциальной системы.

Все тела обладают свойствами инерции: движение относительно; существуют инерциальные системы отсчета, в которых выполняется 1 закон Ньютона.

Импульс – векторная величина, равная произведению массы материальной точки на её скорость и имеющая направление скорости этой материальной точки.

Второй закон Ньютона: 1. Силы не скомпенсированы – тело движется с ускорением

2. Ускорение тела прямо пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе тела.

Закон справедлив для любого вида сил

Сила и ускорение сонаправлены

Третий закон Ньютона: силы, с которыми действуют друг на друга два тела, равны по величине и противоположны по направлению.

6 Вопрос

Внешние и внутренние силы. Закон сохранения импульса и его применение.

Внешние силы—это силы, действующие на тело извне. Под влиянием внешних сил тело или начинает двигаться, если оно находилось в состоянии покоя, или изменяется скорость его движения, или направление движения. Внешние силы в большинстве случаев уравновешены другими силами и их влияние незаметно, только знание законов механики позволяет утверждать о действии внешних сил на тело, находящееся в покое.

Внешние силы, действуя на твердое тело, вызывают изменения его формы, обуславливаемые перемещением частиц.

Внутренними силами являются силы, действующие между частицами, эти силы оказывают сопротивление изменению формы.

Изменение формы тела под действием силы называют деформацией, а тело, претерпевшее деформацию, называют деформированным.

Равновесие внутренних сил с момента приложения внешней силы нарушается, частицы тела перемещаются одна относительно другой до такого состояния и положения, когда возникающие между ними внутренние силы уравновешивают внешние силы и тело сохраняет приобретенную деформацию.

Если внутренние силы малы и окажутся неспособными уравновесить внешние силы, то тело разрушается, разъединяясь на части.

После удаления внешней силы, если она не превзошла некоторого определенного предела, тело принимает свою первоначальную форму.

Свойство тел восстанавливать свою форму после снятия нагрузки называется упругостью, а вызванная деформация — упругой деформацией.

Свойство сохранения телом приобретенной деформации после снятия нагрузки называется пластичностью, а деформация — пластической.

При соприкосновении два тела воздействуют друг на друга и деформируются. Недеформированных тел не существует. Всякое тело деформируется при воздействии на него сколько угодно малой силы. Величину внутренних сил характеризует прочность сцепления частиц данного тела. Упругость пружин, резины является наглядным примером проявления внутренних сил.

Закон сохранения импульса: сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.

Импульс замкнутой системы не изменяется с течением времени.

Система незамкнута: 1) если сумма внешних сил равна нулю; 2) проекция внешних сил равна нулю; 3) внутренние силы на много больше чем внешние силы

применим закон сохранения импульса к задаче об отдаче пушки. задача о неупругом соударении двух тел,