Скачать презентацию Механика Часть 3 Динамика 3 Динамика 3 Скачать презентацию Механика Часть 3 Динамика 3 Динамика 3

ТехМех3.pptx

  • Количество слайдов: 18

Механика Часть 3. Динамика Механика Часть 3. Динамика

3 Динамика 3. 1 Определение • Динамикой называют раздел механики, в котором изучается движение 3 Динамика 3. 1 Определение • Динамикой называют раздел механики, в котором изучается движение материальных точек, отдельных тел и систем тел под действием приложенных к ним сил. Динамика материальной точки Динамика механической системы Аналитическая механика

3. 2 База (аксиомы) динамики – законы Ньютона I Закон инерции • Изолированная от 3. 2 База (аксиомы) динамики – законы Ньютона I Закон инерции • Изолированная от внешних воздействий материальная точка сохраняет состояние покоя или прямолинейного, равномерного движения до тех пор, пока действие приложенных сил не изменит это состояние. II Закон пропорциональности ускорения силе F=ma • Ускорение, приобретаемое материальной точкой, пропорционально действующей на точку силе и направлено в сторону действия силы. • Масса тела – количественная мера инертности III Закон равенства действия и противодействия • Материальные тела действуют друг на друга с силами, равными по величине и противоположными по направлению. IV Закон независимости действия сил • Ускорение, приобретаемое материальной точкой под действием нескольких сил, равно ускорению, которая получила бы точка от действия равнодействующей этой системы сил.

3. 3 Задачи динамики В динамике решают два типа задач: • первая или прямая 3. 3 Задачи динамики В динамике решают два типа задач: • первая или прямая • вторая или обратная. Прямая задача: по заданным законам движения, определяют силы и моменты сил. Обратная задача: по приложенным силам и моментам, вычисляют законы движения Обратная задача является основной.

Вспомним, какие силы нам известны Сила тяжести приложена к центру тела, всегда направлена вертикально Вспомним, какие силы нам известны Сила тяжести приложена к центру тела, всегда направлена вертикально вниз Fт = mg Сила упругости возникает при деформации тела, пропорциональна его удлинению и направлена противоположно направлению смещения частиц тела при деформации. При малых деформациях для модуля силы выполняется закон Гука: Fупр = k| x| mg Fупр x=0 x x Fупр x=0

 « Разновидности» силы упругости Сила натяжения нити Приложена к центру тела. В случае, « Разновидности» силы упругости Сила натяжения нити Приложена к центру тела. В случае, если нить невесома, нерастяжима, одинакова в любой части нити Сила реакции опоры Приложена к центру тела, всегда направлена перпендикулярно поверхности, на которой Т 1 находится тело Т Т N Т Т 1 Вес тела Это сила, приложенная к горизонтальной опоре или вертикальному подвесу P P

Силы трения Сила трения возникает, если одно тело покоится на поверхности другого или движется Силы трения Сила трения возникает, если одно тело покоится на поверхности другого или движется по поверхности другого. Виды трения: покоя, скольжения, качения. Сила трения приложена к телу и направлена вдоль поверхности соприкасающихся тел в сторону, противоположную направлению движения тела, предполагаемого движения Для удобства силу трения изображают от центра тела Fтр

Максимальная сила трения покоя (скольжения ) пропорциональна силе нормального давления Сила трения при движении Максимальная сила трения покоя (скольжения ) пропорциональна силе нормального давления Сила трения при движении меньше силы трения покоя Fтр = μN Коэффициент трения скольжения Fтр1 зависит: • от материала (фрикционные и антифрикционные) • от смазки • от скорости взаимного перемещения. Сила трения качения обычно меньше, чем сила трения скольжения. Fтр2

3. 4 Сила инерции возникает при разгоне или торможении тела (материальной точки) и направлена 3. 4 Сила инерции возникает при разгоне или торможении тела (материальной точки) и направлена в обратную сторону от ускорения. Мера инертности – масса, кг Принцип Даламбера: • Материальная точка в фиксированный момент движения под действием активных сил, реакций связей и условно приложенной силы инерции находится в равновесии. Fин = -| ma | • Реально силы инерции приложены к телам, связанным с разгоняющимся телом (к связям).

Порядок решения задач с использованием принципа Даламбера • Составить расчетную схему. • Выбрать систему Порядок решения задач с использованием принципа Даламбера • Составить расчетную схему. • Выбрать систему координат. • Выяснить направление и величину ускорения. • Условно приложить силу инерции. • Составить систему уравнений равновесия. • Определить неизвестные величины. При криволинейном движении могут возникнуть две составляющие силы инерции: нормальная и касательная

3. 5 Момент инерции • Момент инерции — мера инертности во вращательном движении вокруг 3. 5 Момент инерции • Момент инерции — мера инертности во вращательном движении вокруг оси. Единица измерения: кг·м².

3. 6 Работа силы • Механическая работа — мера действия силы или сил на 3. 6 Работа силы • Механическая работа — мера действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины, направления силы (сил) и от перемещения точки (точек) тела или системы W = F S cos α • Работа силы тяжести? • Работа силы, приложенной к вращающемуся телу, равна произведению вращающего момента на угол поворота: W(F) = Mвр φ. • Произведение окружной силы на радиус называют вращающим моментом: Мвр = Ft r.

3. 7 Мощность — работа, выполненная в единицу времени • характеристика работоспособности, быстроты совершения 3. 7 Мощность — работа, выполненная в единицу времени • характеристика работоспособности, быстроты совершения работы • Единицы измерения мощности: ватты, киловатты, 103 Вт = 1 к. Вт. • 1 л. с. = 735, 5 Вт Мощность при поступательном движении P = F vср cos α, где F – модуль силы, действующей на тело; vср – средняя скорость движения тела. Мощность при вращении P = Mвр ωср ,

3. 8 Коэффициент полезного действия • Каждая машина и механизм, совершая работу, тратит часть 3. 8 Коэффициент полезного действия • Каждая машина и механизм, совершая работу, тратит часть энергии на преодоление вредных сопротивлений (кроме полезной работы совершает еще и дополнительную). • Отношение полезной работы к полной работе или полезной мощ ности ко всей затраченной мощности называется коэффициентом по лезного действия (КПД): КПД=Wполез/Wзатр =Рполез/Рзатр <1 • Чем выше КПД, тем совершеннее машина • Полезная работа (мощность) расходуется на движение с задан ной скоростью и определяется по формулам: W = FS cos α, P = Fv cos α; W = Мвр φ, Р = Мвр ω. • Затраченная мощность больше полезной на величину мощности, идущей на преодоление трения в звеньях машины и тому подобные потери.

3. 9 Общие теоремы динамики Количество движения точки – векторная величина, равная произведению массы 3. 9 Общие теоремы динамики Количество движения точки – векторная величина, равная произведению массы точки на её скорость mv, кг м|с Импульс силы – произведение вектора силы на промежуток времени, в течение которого действует эта сила Ft, кг м|с Теорема 1: об изменении количества движения точки: Изменение количества движения точки за какой-либо промежуток времени равно импульсу силы, действующему на точку за тот же промежуток времени. Ft= m(v-v 0)

Теорема 2: об изменении кинетической энергии точки Изменение кинетической энергии на некотором перемещении равно Теорема 2: об изменении кинетической энергии точки Изменение кинетической энергии на некотором перемещении равно работе всех действующих на точку сил на том же перемещении. Энергия – универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. Характеристика способности тела совершать работу Механическая энергия может быть кинетической и потенциальной

Теорема 3: Теорема о движении центра масс системы Произведение массы системы на ускорение её Теорема 3: Теорема о движении центра масс системы Произведение массы системы на ускорение её центра масс равно геометрической сумме всех действующих на систему внешних сил. (внутренние силы никакого влияния на движение не оказывают) M ac = F

 • • http: //www. s 0 alex. ru/index. html Политехнический словарь http: //www. • • http: //www. s 0 alex. ru/index. html Политехнический словарь http: //www. emomi. com/ Образование механика