1) Механическое движение – изменение положения тела в пространстве по отношению к другим телам с течением времени. Раздел физики, изучающий механическое движение называется механикой. Тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь называют материальной точкой.
Положение тела (м. точки) в пространстве можно определить относительно какого-либо другого тела. Тело отсчёта, связанная с ним система координат и часы составляют систему отсчета.
Характеристики механического движения тела: траектория (линия, вдоль которой движется тело), перемещение (направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением), скорость (отношение перемещения ко времени движения – для равномерного движения), ускорение (изменение скорости тела с течением времени).
Все характеристики относительного движения относительны, т.е. могут быть разными в разных системах отсчёта.
И.Ньютон – английский учёный-физик и математик, создал основу современной физики.
Открыл три закона, названные законами Ньютона.
1 закон: существуют такие системы отсчёта, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела. Такие системы отсчёта получили название «инерциальные системы отсчёта» (ИСО). Этот закон часто называют законом инерции. Инерция – движение с постоянной скоростью при компенсации внешних воздействий на тело. Равномерное движение тела относительно ИСО называется движением по инерции. Существует бесконечно много ИСО, которые движется относительно друг друга с неизменными по величине и направлению скоростями.
2 закон: ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к нему и обратно пропорционально его массе. Во втором законе Ньютона, как и в первом, под телом подразумевается материальная точка (тело, размерами которого в условиях рассматриваемой задачи можно пренебречь). Движение этой материальной точки рассматривается в ИСО. Из второго закона Ньютона ясно, что a=F/m F=ma [f] = 1кг *1м/с^2 = 1Н
3 закон: силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Эти силы всегда действуют парами и имеют одну и ту же природу. Следует помнить, что эти силы приложены к разным телам и потому не уравновешивают друг друга.
Законы Ньютона выполняются одновременно и позволяют объяснить закономерности механического движения тел.
Импульс тела – произведение массы тела на его скорость (p = mV). Импульс тела – величина векторная.
После взаимодействия импульс каждого тела меняется, но сумма импульсов тел остаётся неизменной. Это справедливо для замкнутых систем, которым относятся группы тел, которые не взаимодействуют с другими телами, не входящими в эту группу. Отсюда вывод, т.е. закон сохранения импульсов:
Примером проявления законом сохранения импульса является реактивное движение. Оно наблюдается в природе (движение осьминога) и очень широко в технике (водомерный катер, движение ракет и маневрирование космических кораблей).
Физическая величина, равная произведению модуля силы на модуль перемещения на косинус угла между ними, называется механической работой. Работа – величина скалярная. Единица работы – джоуль (Дж). 1 Дж – работа, совершаемая силой 1 Н за перемещение 1 м.
В зависимости от направлений векторов силы и перемещения механическая работа может быть положительной, отрицательной или равной нулю. Например, если векторы F и s совпадают, то cos 00 = 1 и A > 1. Если векторы F и s противоположно направлены, то cos 1800 = -1 и A < 1. Если же векторы F и s перпендикулярны, то cos 900 = 0 и A = 0.
Работа – мера измерения энергии. Энергия – характеристика состояния тела.
Кинетическая энергия – энергия движущегося тела. Кинетическая энергия Eк = mV2/2.
Потенциальная энергия – энергия взаимодействия. Потенциальная энергия не зависит от скорости, а зависит о координаты тела (от высоты). Потенциальная энергия деформированной пружины Eп = -Kx2/2.
Сумму инетической и потенциальной энергии тела называют его полной механической энергией.
Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения или упругости, остаётся неизменной при любых движениях тел системы. Это утверждение является законом сохранения механической энергии. На примере свободно падающего тела можно показать, что при его движении потенциальная энергия переходит в кинетическую. При этом потенциальная энергия уменьшается ровно на столько, на сколько увеличивается кинетическая. Полная же механическая энергия во всё время остаётся неизменной.
Механическими колебаниями называют движения тел, которые точно (или приблизительно) повторяются через равные промежутки времени. Примерами механических колебаний являются колебания математического или пружинного маятника.
Свободные колебания совершаются под действием внутренних сил колебательной системы, а вынужденные – под действием внешних сил не входящих в колебательную систему.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
