Теория физика. Теоретическая часть. Теоретическая часть Материальная точка
 Скачать 41.71 Kb.
|
|
Теоретическая часть: Материальная точка это тело, размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с масштабами движения. Поступательным называется такое движение, при котором любая прямая, мысленно проведенная в теле, остается постоянной самой себе в течение всего времени движения. При поступательном движении траектории всех точек тела одинаковы, скорости и ускорения всех точек в данный момент времени равны. Поэтому можно описывать движение одной точки. Траектория — линия, описываемая в пространстве движущейся точкой. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным. Положение материальной точки М в декартовой системе координат определяется тремя координатами х, у, z, но положение точки также может быть задано радиус-вектором r , проведенным из начала системы координат до точки М. r=xi+yj+zk Модуль радиус вектора определяет расстояние между точкой М и началом координат. r=x2+y2+z2 Уравнениями движения материальной точки: r=rt x=xt, y=yt, z=z(t) Вектор, проведенный из начального положения движущейся точки в положение ее в данный момент времени (приращение радиуса-вектора точки за рассматриваемый промежуток времени), называется перемещением. Скорость - векторная величина, характеризующая быстроту движения и его направление в данный момент времени. Мгновенная скорость — векторная физическая величина, равная пределу отношения перемещения тела к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло. v=∆r∆t =drdt=r'=x'i+y'j+z'k Мгновенная скорость v, таким образом, есть векторная величина, определяемая первой производной радиуса-вектора движущейся точки по времени. Модуль мгновенной скорости равен первой производной пути по времени: v=v=vx2+vy2+vz2=dxdt2+dydt2+dzdt2 Единица скорости [м/с]. Ускорение – векторная величина, характеризующая быстроту изменения скорости ка по модулю, так и по направлению со временем. Ускорение аесть векторная величина, определяемая первой производной скорости по времени. a=dvdt Полное ускорение тела есть геометрическая сумма тангенциальной и нормальной составляющих a=a+an Тангенциальная составляющая ускорения характеризует быстроту изменения модуля скорости (направлена по касательной к траектории), а нормальная составляющая ускорения — быстроту изменения направления скорости (направлена по главной нормали к центру кривизны траектории). Составляющие aи anперпендикулярны друг другу. Величина тангенциального (касательного) a ускорения характеризует изменение модуля скорости и определяется следующим образом: at=dvdt Величина нормального ускорения определяется: an=v2R Импульсом тела называется физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. p=mv Угловая скорость ω характеризует быстроту изменения угла поворота вращающейся точки и измеряется в радианах за секунду.  Первый интеграл от углового ускорения дает угловую скорость  материальной точки, второе интегрирование дает её угловое перемещение. Угловое ускорение измеряется в рад/с2. I закон Ньютона. Всякое тело находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние. II закон Ньютона. Ускорение всякого тела прямо пропорционально действующей на него силе и обратно пропорционально массе тела:  .III закон Ньютона. Всякое действие тел друг на друга носит характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга тела, всегда равны по величине, направлены по одной прямой и противоположны по направлению. Импульсом силы называется физическая величина, измеряемая произведением силы на время ее действия  . Единица измерения импульса силы в СИ – 1 Н⋅с = 1 кг⋅м/с.Модуль силы трения покоя:  ,где N – модуль силы нормального давления (реакции опоры); μ – коэффициент трения. Модуль силы трения скольжения:  ,где  – максимальная сила трения покоя.Момент инерции твердого тела относительно некоторой оси вращения определяется выражением:  .Теорема Штейнера: момент инерции относительно произвольной оси О1О1 равен сумме момента инерции I0, относительно оси OO, параллельной данной и проходящей через центр инерции тела (центр масс тела) и произведения массы тела на квадрат расстояния между осями а.  .Закон сохранения механической энергии следует из законов Ньютона: сумма кинетической и потенциальной энергии замкнутой системы, между телами которой действуют только консервативные силы, остается постоянной. Закон сохранения импульса: суммарный импульс замкнутой (изолированной или квазиизолированной) системы остается постоянным:  |