Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
voprosy_fizika_Vosstanovlen.docx
Скачиваний:
13
Добавлен:
26.09.2019
Размер:
886.81 Кб
Скачать

5. Преобразования координат г. Галилея. Принцип относительности г. Галилея.

Принцип относительности Галилея: все мех явления в разных ИСО будут протекать одинаково. . Преобразования Галилея: . Дифф. Преобразования по вр: классический закон преобразования скорости точки при переходе от одной ИСО к др: . Поэтому вектор скорости, кинетическая эн и импульс точки не являются инвариантными величинами в разных ИСО. ускорение тела одинаково во всех ИСО. Т.к. во всех ИСО масса постоянна, тогда: . Вывод: законы Ньютона и механики инвариантны (неизменны) по отношению к преобразованиям Галилея.

6. Сила тяжести и вес тела. Закон Гука. Модули упругости, коэффициент Пуассона.

Согласно закону всемирного тяготения Ньютона, все тела во Вселенной, обладающие массой, притягиваются друг к другу с силой, называемой гравитационной. Эта сила прямо пропор­циональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

F = G*m1*m2/r²      где G - гравитационная постоянная

Сила тяжести F= m*g является одной из составляющих силы гравитационного при­тяжения тела массы т к Земле (или другой планете). Другой составляющей является центростремительная сила, создающая центростремительное ускорение телу при его вращении вместе с Землей. Эта составляющая много меньше силы тяжести, по­этому ею часто пренебрегают и считают, что сила тяжести приблизительно равна силе гравитационного притяжения. Исходя из равенства силы тяжести на любой высоте над поверхностью планеты и силы гравитационного притяжения можно рассчитать ускорение свободного падения тела на поверхности Земли:

g = G*Mз/R² = 9,8 м/с2,

где Мз — масса Земли, — радиус Земли.

Весом тела (Р) называют силу, с которой тело вследствие зго притяжения к Земле действует на горизонтальную опору или подвес. Если тело находится в покое на горизонтальной поверхности или равномерно движется вместе с нею, то вес тела, кото­рый численно равен силе реакции опоры, совпадает с величиной силы тяжести, т. е. Р =тg. Если же тело вместе с опорой дви-сется равноускоренно в вертикальном направлении, то вес тела отличается от силы тяжести. Когда вектор ускорения апротиво­положно направлен с ускорением свободного падения gто воз­никает состояние перегрузкипри котором Р > тg. В случае совпадения направлений а и g вес тела становится меньше си­лы тяжести. Если тело вместе с опорой двигаются с ускорением а=gто вес оказывается равным нулю. Состояние с нулевым весом называют невесомостью.

Зако́н Гу́ка — уравнение теории упругости, связывающее напряжение и деформацию упругой среды. Открыт в 1660 году английским учёным Робертом Гуком (Хуком) (англ. Robert Hooke). Поскольку закон Гука записывается для малых напряжений и деформаций, он имеет вид простой пропорциональности.

В словесной форме закон звучит следующим образом:

Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации

Для тонкого растяжимого стержня закон Гука имеет вид:

Здесь   — сила натяжения стержня,   — абсолютное удлинение (сжатие) стержня, а   называется коэффициентом упругости(или жёсткости).

Коэффициент упругости зависит как от свойств материала, так и от размеров стержня. Можно выделить зависимость от размеров стержня (площади поперечного сечения   и длины  ) явно, записав коэффициент упругости как

Величина   называется Модулем упругости первого рода или модулем Юнга и является механической характеристикой материала.

Если ввести относительное удлинение

и нормальное напряжение в поперечном сечении

то закон Гука в относительных единицах запишется как

В такой форме он справедлив для любых малых объёмов вещества.

Также при расчёте прямых стержней применяют запись закона Гука в относительной форме

Следует иметь в виду, что закон Гука выполняется только при малых деформациях. При превышении предела пропорциональности связь между напряжениями и деформациями становится нелинейной. Для многих сред закон Гука неприменим даже при малых деформациях.

Коэффициент Пуассона (обозначается как   или  ) характеризует упругие свойства материала.

При приложении к телу растягивающего усилия оно начинает удлиняться (то есть продольная длина увеличивается), а поперечное сечение уменьшается. Коэффициент Пуассона показывает, во сколько раз продольная деформация деформируемого тела больше поперечной деформации, при его растяжении или сжатии. Для абсолютно хрупкого материала коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно несжимаемого — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он примерно равен 0,5.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]