101 Кинематика МТ.ppt
- Количество слайдов: 19
Механика Лектор: Голубев Евгений Валерьевич
Литература Сивухин Д. В. Общий курс физики т. 1 Механика Савельев И. В. Курс общей физики т. 1 Механика, колебания и волны, термодинамика Матвеев А. Н. Механика и теория относительности 02
Дополнительная литература Р. Фейнман и др. Фейнмановские лекции по физике, т. 1 и т. 2 Ч. Киттель Берклеевский курс физики Дж. Орир Популярная физика Путилов К. А. Курс физики. т. 1 Механика, акустика, молекулярная физика и термодинамика 03
Тема № 1 Кинематика материальной точки Тело или система тел, относительно которых определяется положение других тел, называется телом отсчета Для описания положения с телом отсчета связывают систему координат. Тело отсчета, система координат и часы составляют систему отсчета. 04
При построении теории, физика заменяет реальные объекты идеализированными моделями, которые обладают свойствами, существенными с точки зрения задачи. В качестве первого приближения, есть две модели реального объекта: Материальная точка – тело, размерами которого, в условиях данной задачи, можно пренебречь. Абсолютно твердое тело – тело, деформациями которого можно пренебречь. 05
§§ Движение м. т. по кривой Движение мт будет описано полностью, если известны или – радиус-вектор м. т. – закон движения м. т. 06
Траектория – линия, описываемая . Перемещение мт за промежуток времени вектор средней скорости: 07
Мгновенной скоростью или просто скоростью называют предел: свойства: 1) вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории 2) модуль вектора: Движение, при котором называется равномерным. 08
Ускорение – физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости во времени: модуль вектора ускорения размерности: [υ] = 1 м/с [a] = 1 м/с2 09
§§ Движение мт по окружности При таком движении, положение мт можно характеризовать углом, выраженным в радианах – соответствует одному обороту Вектором элементарного поворота называют вектор длиной с направлением вдоль оси вращения в соответствии с правилом правого винта. 10
Введем вектор угловой скорости [ ω] = 1 рад/с Если , тогда вращение равномерное и – закон вращения – частота [ν ] = 1 с– 1 = 1 Гц – период обращения 11
Вектор углового ускорения [ε] = 1 рад/с2 Замечание: Векторы являются аксиальными векторами, т. е. они направлены вдоль оси вращения – по правилу правого винта для ускоренного движения: для замедленного: 12
§§ Связь угловых ω и ε c υ и a Пусть Δφ – угол поворота Тогда путь м. т. (длина дуги) – связь линейной и угловой скорости Введем единичный вектор , направленный по касательной к траектории 13
Тогда (т. к. вектор скорости всегда направлен по касательной) и , где Вычислим при Δt → 0 14
Получаем Первое слагаемое – тангенциальное ускорение: оно направлено по касательной и характеризует изменение скорости по величине (т. к. вычисляется производная от модуля скорости) 15
Второе слагаемое – нормальное ускорение: оно направлено перпендикулярно касательной (по нормали) и характеризует изменение скорости по направлению для окружности: 16
§§ Общий случай траектории Замечание: через три точки можно провести 1) плоскость 2) окружность Рассмотрим «гладкую» траекторию и три точки 17
Через эти три точки можно провести плоскость, которая при называется соприкасающейся. Пусть R(t, Δt) – радиус окружности, построенной на этих точках Предел (если он существует), называется радиусом кривизны траектории, а центр такой окружности называют центром кривизны. 18
– направлен по касательной – по нормали, к центру окружности кривизны – вектор бинормали (от нас) 19
101 Кинематика МТ.ppt