Конспект лекций по УД Физика (1 курс, СПО, технический профиль ). Конспект лекций для студентов 1 курса всех форм обучения Специальность 19. 02. 10 Технология продукции общественного питания
 Скачать 4.41 Mb.
|
|
4.3. Масса – мера инертности Вследствие инертности тела сохраняют свою скорость в отсутствие взаимодействия с другими телами. Инертность – свойство тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, когда действующие на него силы отсутствуют или взаимно уравновешены. Предположим, что на рельсах стоят два одинаковых вагона, один из которых порожний, а другой груженый. Какой из вагонов «легче» вывести из состояния покоя, т. е. изменить его скорость? Разумеется, пустой. Пусть порожний и груженый вагоны движутся с одинаковой скоростью. Какой из этих вагонов «труднее» остановить, т. е. изменить его скорость? Разумеется, груженый. Таким образом, инертность груженого вагона больше, чем инертность пустого, потому что масса груженого вагона больше массы пустого. Масса (от лат. massa – ком, кусок, груда) – это физическая величина, являющаяся мерой инертности тела при поступательном движении. Масса – величина скалярная. Единица массы – килограмм (кг). В классической механике, или механике Ньютона, т. е. когда скорость движения макротел много меньше скорости света с в вакууме считается, что масса тела не зависит от скорости его движения. Масса – величина аддитивная, т. е. масса тела равна сумме масс всех частиц (или материальных точек), из которых оно состоит. Если, например, три тела массами соединить вместе, то масса объединенного тела m будет равна сумме масс тел его составляющих: Если тело разделить на части, например, разорвался снаряд, то сумма масс частей (осколков) будет равна массе тела до разделения (массе снаряда). Важнейшее свойство массы – ее сохранение: масса замкнутой системы тел остается неизменной при любых процессах, происходящих в системе. 4.4. Импульс тела Механическое состояние материальной точки в данной системе отсчета определяется координатами х, у, z (или радиусом-вектором  ) и ее скоростью  . Если одна из величин изменяется, то материальная точка переходит в другое механическое состояние. Функцией механического состояния материальной точки является физическая величина, называемая импульсом (от лат. impulses – толчок, удар). Импульс материальной точки  – векторная величина, равная произведению массы m точки на скорость ее движения:  .Единица импульса – килограмм-метр в секунду (кг м/с). Так как масса всегда положительна, то векторы скорости и импульса являются сонаправленными. Каждому механическому состоянию данной материальной точки в выбранной системе отсчета соответствует определенный импульс. Импульс не зависит ни от процесса, в результате которого материальная точка оказалась в данном механическом состоянии, ни от предыдущих или последующих ее механических состояний. Импульс – одна из важнейших характеристик движения материальных тел. Любое тело можно представить как систему материальных точек. Импульс тела, состоящий из n материальных точек, равен векторной сумме импульсов всех точек системы:  .При поступательном движении все материальные точки системы движутся с одной и той же скоростью . Суммарная масса точек системы равна массе тела m. Векторы импульсов всех материальных точек сонаправлены. Импульс тела – векторная величина, равная произведению массы тела на скорость поступательного движения: .Если материальная точка (тело) движется поступательно по инерции ( =const), то импульс не изменяется, т.е. остается постоянным (=const). 4.5. Второй закон Ньютона Разные силы, действующие на одно и то же тело, сообщают ему различные ускорения. Как показывают опыты, ускорение тела пропорционально действующей на него силе:  .При действии одинаковых сил на различные тела ускорения тел обратно пропорциональны их массам:  .Второй закон Ньютона: ускорение тела в инерциальной системе отсчета пропорционально действующей на тело силе и обратно пропорционально массе тела:  .Векторы ускорения  и силы  сонаправлены. В такой форме второй закон Ньютона справедлив для поступательного движения неизменного по массе тела конечных размеров, при этом все точки тела движутся с одним и тем же ускорением. Второй закон Ньютона часто записывают в виде:  .Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. Единица силы – ньютон (Н). Если на тело действует несколько сил, то в формуле закона Ньютона под силой следует понимать равнодействующую этих сил. |