1. Скалярным произведением

• Название: 1. Скалярным произведением
• Дата: 13.11.2019
• Размер: 473.05 Kb.
• Имя файла: fizika_kt1.docx
• Тип: Документы; #95058
• страница: 3 из 7

Потенциальная энергия

В физике потенциальной энергией называют энергию, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. То есть, если тело поднято над землей, то оно обладает возможностью падая, произвести какую-либо работу.

И возможная величина этой работы будет равна потенциальной энергии тела на высоте h.  Для потенциальной энергии формула определяется по следующей схеме:

A=Fs=Fт*h=mgh,     или      Eп=mgh,

где Eп потенциальная энергия тела,
m масса тела,
h - высота тела над поверхностью земли,
g ускорение свободного падения.

Причем за нулевое положение тела может быть принято любое удобное нам положение в зависимости от условий проводимых опыта и измерений, не только поверхность Земли. Это может быть поверхность пола, стола и так далее.

Кинетическая энергия

В случае, когда тело движется под влиянием силы, оно уже не только может, но и совершает какую-то работу. В физике кинетической энергией называется энергия, которой обладает тело вследствие своего движения. Тело, двигаясь, расходует свою энергию и совершает работу. Для кинетической энергии формула рассчитывается следующей образом:

A = Fs = mas = m * v / t * vt / 2 = (mv^2) / 2  ,    или      Eк= (mv^2) / 2 ,

где Eк кинетическая энергия тела,
m масса тела,
v скорость тела.

Из формулы видно, что чем больше масса и скорость тела, тем выше его кинетическая энергия. 

Каждое тело обладает либо кинетической, либо потенциальной энергией, либо и той, и другой сразу, как, например, летящий самолет.

Формула энергии в физике всегда показывает, какую работу совершает или может совершить тело. Соответственно, единицы измерения энергии такие же, как и работы джоуль (1 Дж). Мeханическая работа — это физическая величина — скалярная количественная мера действия силы(равнодействующей сил) на тело или сил на систему тел. Зависит от численной величины и направления силы (сил) и от перемещения тела (системы тел)^[1]

A=F*S*cos(F,S)

Здесь точкой обозначено скалярное произведение, {\displaystyle {\vec {s}}}S — вектор перемещения; подразумевается, что действующая сила {\displaystyle {\vec {F}}}F постоянна в течение времени, за которое вычисляется работа.

5.

2.1. Первый закон Ньютона

Всякая материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние. Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона называются инерциальными системами.

Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью и поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции. Следует особо подчеркнуть, что первый закон Ньютона утверждает существование инерциальных систем отсчета (т.е. систем, в которых выполняется первый закон Ньютона).

Чтобы описать воздействия, упомянутые в первом законе Ньютона, вводится понятие - сила.
Сила - векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело (материальную точку) со стороны других тел, в результате которого тело изменяет скорость движения (т.е. приобретает ускорение).

2.2.Второй закон Ньютона (основной закон динамики)

Ускорение a, приобретаемое материальной точкой (телом), пропорционально вызывающей его силе F и совпадает с нею по направлению a = F/mили F = ma = m(dv/dt),(1a)

где положительный скалярный коэффициент пропорциональности m, постоянный для каждого конкретного тела, носит название массы. Второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах

2.3. Третий закон Ньютона

Две материальные точки действуют друг на друга с силами, равными по модулю и направленными в противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти точки: F₁₂= -F₂₁, где F₁₂ - сила, действующая на первую материальную точку со стороны второй; F₂₁ - сила, действующая на вторую точку со стороны первой. Эти силы приложены к разным телам, всегда действуют парами и являются силами одной природы.

Третий закон Ньютона позволяет осуществить переход от динамики отдельной материальной точки к динамике системы материальных точек: для системы материальных точек взаимодействие можно свести к силам парного взаимодействия между материальными точками.

6.

Все тела взаимодействуют друг с другом с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.



G - постоянная всемирного тяготения (гравитационная постоянная). 

G=6,67^.10^-11.