Динамика 1 © Фрадкин В. Е. , 2016
Зачем нужна кинематика и на что она не может ответить • В кинематике непосредственно решается основная задача механики: по известным начальным условиям и характеру движения определяется положение тела в любой момент времени. • Кинематика не отвечает на вопрос: почему движение тела имеет тот или иной характер, в чем причина изменения характера движения.
Основное утверждение механики: изменение скорости тела (ускорение) всегда вызывается воздействием на данное тело каких-либо других тел. Нет взаимодействия Нет изменения скорости тел (нет действия силы) (нет ускорения)
Важные положения • При изучении поступательного движения твердого тела рассматривается движение центра инерции (центра масс) тела. • Т. к. движение относительно, то механические задачи можно решить только в определенных системах отсчета (СО). • При формулировании законов динамики необходимо: 1. Задать критерий выбора СО; 2. Решить основную задачу; 3. Установить связь между взаимодействующими телами.
Инерция •
Инертность - свойство различных материальных объектов приобретать разные ускорения при одинаковых внешних воздействиях со стороны других тел. • Присуща разным телам в разной степени • показывает, что для изменения скорости тела необходимо время (расстояние) Чем труднее изменить скорость тела, тем оно инертнее.
Масса •
Массу тела можно определить •
СИЛА •
Единицы силы •
1 -й закон Ньютона • Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно или покоится, если на него не действуют другие тела или их действия скомпенсированы. • СО, в которых выполняется 1 -й закон Ньютона, называются инерциальными системами отсчета (ИСО). • Свойство ИСО: все СО, движущиеся прямолинейно и равномерно относительно данной ИСО, тоже являются инерциальными. СО, движущиеся относительно любой ИСО с ускорением, являются неинерциальными • Принцип относительности Галилея: Все ИСО – равноправны: законы механики одинаковы во всех ИСО.
2 -й закон Ньютона •
Третий закон Ньютона •
Система законов динамики Законы Ньютона выполняются в системе, т. е. одновременно и только в инерциальных системах отсчета. 1 -й закон позволяет отобрать ИСО. 2 -й закон позволяет по известным силам найти ускорение тела. 3 -й закон позволяет связать между собой взаимодействующие тела.