![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Предмет физики
- •Раздел 1. Физические основы механики.
- •Глава 1. Кинематика.
- •§1.1. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности.
- •§1.2. Кинематика поступательного и вращательного движений.
- •§1.3. Закон (кинематическое уравнение) движения
- •§1.4. Скорость
- •§1.5. Ускорение
- •§1.6. Равномерное и равнопеременное движения.
- •§ 1.7. Связь между линейными и угловыми кинематическими характеристиками.
- •§ 1.8. Краткие итоги главы 1.
- •§ 1.9. Примеры
- •Глава 2. Динамика
- •§2.1. Задача динамики. Динамические характеристики
- •§2.2. Виды сил.
- •§2.4. Момент инерции.
- •§2.5. Момент силы.
- •§2.6. Уравнение динамики
- •§2.7. Итоги главы 2.
- •П римеры
- •Глава 3. Законы сохранения в механике.
- •§ 3.1.Фундаментальный характер законов сохранения
- •§ 3.2. Закон сохранения импульса.
- •§3.3.. Работа силы. Мощность.
- •§ 3.4. Механическая энергия.
- •§ 3.5. Закон сохранения механической энергии
- •§ 3.6. Столкновения тел
- •§ 3.5. Закон сохранения момента импульса
- •§ 3.6. Итоги главы 3
- •Примеры
- •Глава 4. Элементы специальной теории относительности
- •§ 4.1. Закон сложения скоростей. Постулат о скорости света
- •§ 4.2. Релятивистское сокращение длины и замедление времени
- •§ 4.4. Релятивистская динамика
§2.7. Итоги главы 2.
Названия динамических характеристик и законов динамики |
Вид движения |
|
поступательное |
вращательное |
|
Мера инертности |
m-масса, кг |
I-момент инерции, кг..м2 |
Мера воздействия |
- сила, Н F=mg – сила тяжести F=-kx – сила упругости F=µN- сила трения |
- момент силы, Н.м M=Fd –момент силы относительно оси F-проекция силы на плоскость, перпендикулярную оси, d – ее плечо |
Мера «запаса движения» |
|
|
Уравнение динамики |
|
|
П римеры
1.
Начало формы
Конец формы
Под действием постоянной силы в 5Н скорость тела изменялась с течением времени, как показано на графике: Масса тела (в кг) равна … (2,5)
2.
Теннисный мяч летел с импульсом
в
горизонтальном направлении, когда
теннисист произвел по мячу резкий удар
длительностью
0,1 с.
Изменившийся импульс мяча стал равным
(масштаб
указан на рисунке):
Средняя сила
удара равна … (40 Н)
3.
Рассматриваются три тела: диск,
тонкостенная труба и кольцо; причем
массы m и радиусы R их оснований
одинаковы.
Для
моментов инерции рассматриваемых тел
относительно указанных осей верным
является соотношение …1)
I1 < I2
= I3; 2)
I1 < I2
< I3;
3) I1= I3<
I2; 4) I3<
I1< I2
4.
Диск вращается вокруг вертикальной
оси в направлении, указанном на рисунке
белой стрелкой. К ободу диска приложена
сила
,
направленная по касательной.
Правильно
изображает направление момента силы
вектор …(3)
5
.
Диск может вращаться вокруг оси,
перпендикулярной плоскости диска и
проходящей через его центр. В точке А
прикладывают одну из сил (
,
,
или
),
лежащих в плоскости диска. Верным для
моментов этих сил относительно
рассматриваемой оси является соотношение …
(1)
1) М1=М2=М3, М4=0 2) М1>М2>М3>М4
3) М1<М2<М3<М4 4) М1>М2>М3, М4=0
6.
Диск начинает вращаться под действием
момента сил, график временной зависимости
которого представлен на рисунке:
Правильно
отражает зависимость момента импульса
диска от времени график …(1)
Глава 3. Законы сохранения в механике.
§ 3.1.Фундаментальный характер законов сохранения
Законы сохранения утверждают, что некая физическая величина, характеризующая состояние физической системы, остается неизменной (сохраняется) при изменении состояния системы. В механике выполняются законы сохранения импульса, энергии и момента импульса. Законы сохранения, как и принцип относительности (см.§ 1.1), выделяются среди законов физики своей всеобщностью, фундаментальностью. Они выполняются для нерелятивистских и релятивистских движений в классической и в квантовой физике. Например, законы Ньютона, рассмотренные в предыдущей главе, выполняются только для нерелятивистских классических частиц.
Принцип относительности и законы сохранения вначале были получены экспериментально как обобщение опыта. Позднее, по мере развития научных знаний, стало понятно, что происхождение законов сохранения связано со свойствами симметрии природы, которые проявляются в однородности и изотропности пространства и однородности времени.
Однородность пространства, т.е. эквивалентность всех его точек, проявляется в том, что любое физическое явление, вызванное в некоторой точке пространства, в точности повторится в любой другой точке при совпадении внешних условий. Именно однородность пространства обеспечивает воспроизводимость результатов одинаковых экспериментов, проведенных в разных лабораториях, и на практике оборудование, изготовленное в одном месте, нормально работает в любом другом месте при соблюдении условий эксплуатации. Однородность пространства приводит к закону сохранения импульса.
Однородность времени проявляется в физической эквивалентности разных его моментов и приводит к закону сохранения энергии.
Свойство изотропности пространства есть физическая эквивалентность разных направлений в пространстве: если не нарушены внешние условия (условия эксплуатации), то поворот установки не повлияет на результаты ее работы. Изотропность пространства приводит к закону сохранения момента импульса.
Подчеркнем, что в законах сохранения проявляются свойства симметрии пространства и времени, а не симметрии физических тел (например, симметрия кристаллов).