Кинематика вращательного движения ОСНОВНЫЕ КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО

Кинематика вращательного движения

ОСНОВНЫЕ КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

1) φ – угол поворота; - элементарное угловое перемещение; Направление углового перемещения определяется по правилу правого винта (буравчика). 2 1 Правило правого винта: из конца вектора поворот тела виден происходящим против хода часовой стрелки.

2) - средняя -угловая скорость - определение угловой скорости – это производная от углового перемещения по времени Равномерное вращение 2 1

- среднее угловое ускорение - определение углового ускорения – это производная от угловой скорости по времени 2 1 - ускоренное вращение - замедленное вращение

ВЗАИМОСВЯЗЬ УГЛОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК Скалярное произведение векторов

Векторное произведение векторов

2 1 d. S

Формулы связи между линейными величинами (прямолинейное и криволинейное движение) Формулы связи между угловыми величинами (движение по окружности) Равномерное движение Скорость V = const Угловая скорость = const Закон движения х = х0 + V t Закон движения = 0 + t Равноускоренное движение Ускорение a = const Скорость V = V 0 + a t Путь S = Vot + a t 2/2 Угловое ускорение = const Скорость = 0 + t Угловое перемещение = 0 + 0 t+ t 2/2

динамика Сэр Исаак Ньютон (1642 — 1727) Динамика поступательного движения

Законы Ньютона I закон Ньютона (закон инерции): Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют силы или сумма всех действующих на тело сил равна нулю. Инерция - явление сохранения телами состояния покоя или равномерного прямолинейного движения. Инертность – свойство тел сохранять свою скорость. Инерциальная система отсчета (ИСО) – это система, в которой тело, не подверженное действию сил движется равномерно и прямолинейно или покоится.

Сила - векторная физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия одного тела на другое. Сила характеризуется: 1) Числовым значением; 2) Направлением; 3) Точкой приложения. Проявления сил: 1) Динамические (вызывает ускорение); 2) Статические деформацию). (вызывает Масса – скалярная аддитивная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела. - Мера инертности; Масса - Мера гравитационного взаимодействия тел; - Мера количества вещества.

ИНЕРТНОСТЬ

II закон Ньютона (о связи силы и ускорения): Ускорение, приобретаемое телом относительно ИСО, прямо пропорционально равнодействующей на него силе, обратно пропорционально массе тела и совпадает по направлению с равнодействующей силой. СЛЕДСТВИЯ ИЗ II ЗАКОНА НЬЮТОНА 1. II закон Ньютона относится к материальной точке, а не телу вообще. 2. Величины а и F имеют смысл мгновенных значений. где - равнодействующая сила

III закон Ньютона (о взаимодействии): Силы, с которыми действуют друг на друга взаимодействующие тела, равны по модулю и противоположны по направлению.

Силы, связанные по III закону Ньютона, приложены к различным телам, поэтому их нельзя складывать!

II ЗАКОН НЬЮТОНА В ОБЩЕЙ ФОРМЕ. ИМПУЛЬС - импульс тела - II закон Ньютона в общей форме - импульс силы

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА Замкнутая система тел – это система, на которую не действуют внешние силы или их действие скомпенсировано. Полный импульс постоянным. замкнутой системы тел остается Если сумма внешних сил не равна 0, НО равна 0 проекция внешних сил на любую ось Х, то полный импульс сохраняться не будет, НО будет сохраняться проекция импульса на ось Х. На практике импульс сохраняется при кратковременных взаимодействиях тел (удар, прыжок, выстрел, взрыв, …)

Y N g Х - Так как вдоль оси действуют внешние силы Х не - Так как вдоль оси Y действуют внешние силы – сила тяжести и сила реакции опоры

АБСОЛЮТНО НЕУПРУГИЙ УДАР

АБСОЛЮТНО УПРУГИЙ УДАР

Силы в природе

Все силы в природе основаны на четырех типах фундаментальных взаимодействий: ь Гравитационное ь Электромагнитное ь Сильное ь Слабое

Силы в механике 1. Гравитационная сила Все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. – закон всемирного тяготения G = 6. 67· 10– 11 Н·м 2/кг 2 2. Сила тяжести Сила притяжения тел к Земле вблизи ее поверхности. g – ускорение свободного падения

Ускорение свободного падения зависит от: ь географической широты ь формы Земли ь пород земной коры ь высоты над Землёй

3. Сила упругости Природа упругих сил - электромагнитная Упругую силу, действующую на тело со стороны опоры, называют силой реакции опоры N.

4. Вес тела Сила, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес. Приложен вес к опоре или подвесу, направлен перпендикулярно опоре или вдоль подвеса.

5. Сила трения

m

F тр Определите ускорение, с которым спускается с горы лыжник массой 70 кг, если угол наклона горы 30°, коэффициент трения 0, 01.