Контрольные вопросы по кинематике. Система отсчёта тело отсчёта и связанная с ним система координат, событие, принимаемое за начало отсчета времени, и устройство для измерения времени, связанное с телом отсчета. Р адиусвектор материальной точки r
![]()
|
Система отсчёта – тело отсчёта и связанная с ним система координат, событие, принимаемое за начало отсчета времени, и устройство для измерения времени, связанное с телом отсчета. Р ![]() ![]() где ![]() Длина пути материальной точки S – длина участка траектории, пройденной этой точкой за рассматриваемый промежуток времени. Перемещение материальной точки r – вектор, соединяющий начальное положение материальной точки с ее положением в данный момент времени, равный приращению радиус-вектора за данный промежуток времени: ![]() Единица измерения перемещения в СИ – метр (м). Метр – основная единица СИ. Путь – скалярная величина, Перемещение – векторная. При движении тела путь может только увеличиваться, а модуль перемещения может как увеличиваться, так и уменьшаться. Если тело вернулось в начальную точку, его перемещение равно нулю, а путь нулю не равен. Траектория движения – линия, описываемая движущейся материальной точкой относительно выбранной системы отсчёта Мгновенная скорость материальной точки ![]() ![]() Вектор мгновенной скорости всегда направлен по касательной к траектории в сторону направления движения. Модуль мгновенной скорости равен производной зависимости пройденного пути S(t) по времени: ![]() Мгновенное ускорение материальной точки ![]() ![]() Ускорение характеризует быстроту изменения скорости по модулю и направлению. Ускорение материальной точки можно выразить через векторную сумму тангенциальной ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Тангенциальное ускорение ![]() ![]() ![]() ![]() Нормальное ускорение ![]() ![]() ![]() ![]() Первый закон Ньютона: существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют никакие силы или равнодействующая всех сил равна нулю. Сила ![]() Масса m – скалярная физическая величина, одна из основных характеристик материи. Имеет тройственное толкование: 1) инертная масса – мера инертности тела, входит во второй закон Ньютона; 2) гравитационная масса – мера гравитационного взаимодействия, входит в закон всемирного тяготения; 3) масса как мера количества вещества, входит в закон сохранения вещества. Единица измерения массы в СИ – килограмм (кг). Килограмм – основная единица СИ. Равнодействующая сила ![]() Второй закон Ньютона. Ускорение ![]() ![]() ![]() Скорость изменения импульса материальной точки равна действующей на него силе ![]() ![]() Третий закон Ньютона: всякое действие материальных точек друг на друга имеет характер взаимодействия. Силы, с которыми взаимодействуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки: ![]() Закон всемирного тяготения: две материальные точки притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел m1 и m2 и обратно пропорциональной квадрату расстояния r между ними: ![]() ![]() Архимедова сила равна произведению плотности жидкости, объема тела и ускорения свободного падения: ![]() Сила упругости ![]() ![]() ![]() Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону, тело при этом остается в покое. Максимальную силу трения покоя можно считать приблизительно равной силе трения скольжения. Сила трения скольжения ![]() ![]() Сила трения качения ![]() ![]() Сила сопротивления направлена параллельно поверхности соприкосновения твердого тела с жидкостью (газом) в сторону, противоположную скорости тела относительно среды, и тормозит движение. Зависит от нескольких факторов. На ее величину оказывают влияния следующие характеристики: Особенности среды и показатели ее плотности, к примеру, жидкость обладает большей плотностью, чем газообразное вещество. Форма тела, так как предметы, обладающие обтекаемыми вытянутыми вдоль направления движения формами подвержены меньшему сопротивлению, чем тела с множеством плоскостей, расположенных перпендикулярно движению. Скорость перемещения тела. Трение шарика в жидкости увеличивается с увеличением скорости. В какой-то момент сила трения сравняется с разностью силы тяжести и архимедовой силы, действующими на шарик. Тогда движение станет равномерным. Коэффициент динамической вязкости ![]() Текучесть и вязкость жидкости обусловлены подвижностью её частиц (молекул, атомов, ионов) друг по отношению к другу. А различные текучесть и вязкость различных жидкостей объясняется неодинаковой подвижностью различных частиц. Если молекулы жидкости сложны, имеют «ветвистое» строение, то и их взаимная подвижность невелика, так как «ветви» создают взаимные препятствия для перемещения частиц друг по отношению к другу. Вязкость — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате происходит рассеяние в виде тепла работы, затрачиваемой на это перемещение. Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей. Газы обладают несравнимо более низкими коэффициентами вязкости от 0,0000084 до 0,0000192 н-с/м 2, и в отличие от капельных жидкостей вязкость газов увеличивается при увеличении температуры, т.к. с увеличением температуры газа возрастают скорости теплового движения молекул и, соответственно, увеличивается число соударений молекул газа, что делает газ более вязким. Т.е. у газов с повышением температуры вязкость увеличивается, с понижением температуры - уменьшается. С повышением давления плотность газа возрастает, но при этом уменьшается средняя длина свободного пробега молекул, а скорость их не изменяется. Поэтому с увеличением давления динамическая вязкость газа вначале практически остается постоянной, но с увеличением давления выше 60 атм. она возрастает. Зависимость вязкости газа от давления ничем не отличается от аналогичной зависимости для капельных жидкостей. Вязкость жидкости зависит не только от давления, но и от температуры. В жидкостях молекулы расположены гораздо ближе друг к другу, чем в газах, и вязкость вызывается силами молекулярного сцепления. Эти силы с увеличением температуры уменьшаются, поэтому вязкость падает. Т.е. при повышении температуры вязкость жидкости уменьшается и наоборот. Стокс установил, что при малых значениях ![]() ![]() |