кинематика впо.ppt
- Количество слайдов: 38
Литература 1. Трофимова Т. И. курс физики: учебное пособие для вузов. М. : Издательский центр «Академия» , 2007. 2. Савельев И. В. Курс общей физики (в 5 кн). Кн. 1. Механика. М. : Наука. 1998 3. С. М. Новиков. Сборник заданий по общей физике. – М. : Оникс, Мир и образование, 2007.
Предмет физики l Физика - наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы ее движения.
Материя объективная реальность, которую мы познаем с помощью органов чувств и приборов Движение– всякое изменение вообще
Структура курса в семестре Часть1. Физические основы механики. Часть 2. Молекулярная физика, основы термодинамики. Часть 3. Квантовая физика микрочастиц, статистическая физика.
Физические основы механики Кинематика материальной точки l Кинематика вращательного дфижения l Динамика материальной точки и поступательного движения l Динамика вращательного движения l Механическа работа. Мощность l Энергия. Закон сохранения энергии l Элементы специальной теории относительности l
Тема 1. КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ
Вопрос 1. Некоторые сведения о векторах. Основные кинематические понятия. Физические величины СКАЛЯРНЫЕ время (t), масса (m) ВЕКТОРНЫЕ скорость , сила
Величины, которые характеризуются численным значением, направлением и складываются по правилу параллелограмма (треугольника), называются векторами. Величины, для задания которых достаточно одного численного значения, называются скалярами.
В литературе вектора принято обозначать буквами жирного шрифта (A). Числовое значение вектора или его модуль обозначается тем же символом |A| = A Обозначение при записях в конспектах 1. Сложение векторов 2. Вычитание векторов
Основные кинематические понятия Механика подразделяется на три раздела: 1) кинематику; 2) динамику; 3) статику. Кинематика рассматривает движение тел, не рассматривая причин, обуславливающих это движение. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ Материальная точка - это тело, обладающее массой, размерами которого в условиях рассматриваемой задачи можно пренебречь.
Основные понятия кинематики Абсолютно твердое тело − тело, деформацией которого в условиях данной задачи можно пренебречь. Абсолютно упругое тело − тело, которое после прекращения внешнего силового воздействия полностью восстанавливает свои первоначальные размеры и форму. Абсолютно неупругое тело − тело, которое после прекращения внешнего силового воздействия полностью сохраняет деформированное состояние, вызванное этим воздействием.
СИСТЕМА КООРДИНАТ y Масштаб 1 м 0 z x
Система отсчета (СО): система координат + часы+тело отсчета y Масштаб 1 м 0 z x
Тело отсчета – произвольно выбранное тело, относительно которого определяется положение других (движущихся )тел. Система отсчета – тело отсчета, связанная с ним система координат и часы. В декартовой системе координат положение точки определяется тремя координатами x, y, z или радиус - вектором , проведенным из начала отсчета в данную точку А. Движение м. т. можно описать тремя скалярными уравнениями или векторным уравнением
Радиус-вектор материальной точки (МТ) y y. А A r. A j z. А z 0 k i x. А x
Расстояние между точками – модуль вектора перемещения y y 1 1 2 y 2 0 z x x 1 x 2
Закон движения МТ. Траектория y траектория r(t) 0 x z – закон движения материальной точки
Траектория и вектор перемещения МТ y траектория 1 y 1 r 1 вектор перемещения: Δr 2 y 2 r 2 x z x 1 x 2
Линия, описываемая в пространстве движущейся точкой, называется траекторией. Длина участка траектории АВ, пройденного материальной точкой (м. т. ) за время Δt, называется длиной пути Δs Δs = Δs(t) – скалярная функция времени Вектор, проведенный из начального положения точки в положение ее в данный момент времени, называется перемещением. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным. в случае прямолинейного движения
Вектор перемещения и путь 2 1 r S путь
Вопрос 2. Скорость. Ускорение и его составляющие. Скорость - векторная величина определяющая как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени. A 0 B
С к о р о с т ь v y r 0 Δr r 0 x
Средняя скорость движения за время ∆t Мгновенная скорость есть векторная величина, равная первой производной радиуса - вектора движущейся точки по времени. Числовое значение мгновенной скорости равно первой производной пути по времени. Вектор скорости направлен по касательной к траектории в сторону движения.
В случае неравномерного движения, пользуются скалярной величиной - средней скоростью неравномерного движения на данном участке: Длина пути, пройденного точкой за время ∆t Путь, пройденный за промежуток времени от t 1 до t 2, дается интегралом
Графическое определение пути V(t) t 1 t 2 t
y vy v vx 0 z j k i x
Ускорение v 1 v
Ускорение 1 v 1 r 1 2 v v 1 2 r 2 v a
v 2 S Δr Δφ 1 r dφ dr dr = dφxr r
Угловое ускорение Угловая скорость ω dφ ε dr r+dr r dφ ε равноускоренное равнозамедленное При равномерном вращении
Период вращения Т время в течение которого совершается один оборот Частота вращения число оборотов за единицу времени При равнопеременном движении
Линейная и угловая скорости ω v r
Скорость и ускорение : направление ускорения в общем случае не совпадает с направлением скорости. v Пример: v g g a = F / m (!) g v
aτ an R 0 a v
Криволинейное движение – движение по дугам окружностей
ВЫВОДЫ: СКОРОСТЬ
УСКОРЕНИЕ
Прямые и обратные задачи кинематики x(t) υx(t) ax(t)
кинематика впо.ppt