Относно "кинематика на материална точка" платформа съдържание

Тема: "Кинематика на материалната точка."

Целта на лекцията. запознае студентите с основните понятия и определения, която оперира в описанието на физиката на движение.

1. Предмет на физиката като основа на научни знания.

Единици за физични величини.

2. Разбъркайте начини да се опише движението.

3. скорост и ускорение като производни.

4. въртеливото движение. Ъглова скорост, ъглово ускорение.

5. Връзката между линейни и ъглови стойности.

1. Предмет на физиката като основа на научни знания.

Физика - науката, която изучава най-общите закони, които управляват външния свят около нас. Затова играе важна роля в областта на природните науки на физиката. Напр. Закон за запазване на енергията и климата, законите на термодинамиката и т.н., са валидни и за дивата природа.

Поради универсалността на физични закони имаше много, свързани с физиката дисциплини: биофизика. Физическа Chemistry, астрофизика и т. Г.

Физика роди в резултат на потребностите на практиката. Така например, изследването на прости машини, води до развитието на механика. теория на топлина (термодинамиката) се появява след създаването на термични машини.

Но теорията често е далеч напред от практиката. откритие на електромагнитната индукция явление Фарадей беше в основата на електротехниката. теория на относителността на Айнщайн е разработен през 40-те години на XX-ти век.

Физика счита следните форми на движение: механични, термични, гравитационно, електромагнитни и други в рамките-атом.

Единици за физични величини.

За да се прави разлика между два основни типа измервания:

1. Директно - в резултат се получава от експерименталните данни, сравняващи измерената стойност с стандарт (дължина измерване - линийка, Vernier шублер, микрометър, време - часове, хронометъра) на.

2. Индиректен - резултатът се получава въз основа на експериментални данни за пряко измерване на няколко величини, свързани помежду си funktsionvlnoy зависимост.

Например: V = S / т.

Комплект основни единици и изрази чрез техните производни, наречена системата SI единици, приета Международната конвенция.

Основният модул. дължина - метър (m), мас - килограм (кг) Време - секунди (и), ток - ампери (А), температурата - Келвин (К), количеството вещество - мола (изотоп маса С12 0,012 кг), интензитетът на светлината - Кандела.

Допълнителни единици. радиан, стерадиан (плосък и обемен ъгъл).

Други системи са широко използвани, например, физически GHS. Наименование на системата се състои от имената на основния модул - см, грам, секунда.

2. Движение. Начини за описване на движението.

Механично движение - промяна на позицията на тялото или части от тялото на в пространството с течение на времето.

Има два типа на механично движение:

По време на движението напред на всички точки на тялото се движат същите имат една и съща скорост и ускорение.

Най-простият случай на движение е движението на материална точка.

Материал точка се нарича формата на тялото и размера, който е незначителен в сравнение с разстоянието, на което се вижда (сателит, светлина).

Избор на референтна рамка по отношение на които ще се спрем на движението на материална точка. Например: XYZ правоъгълна координатна система. Движението на материал, а може да се настрои на три скаларна уравнения х = f1 (т); у = f2 (т); Z = f3 (т) или един вектор `` R = R (т). И своята позиция - с три координати (X, Y, Z).

Непрекъснато последователност на заетите позиции се нарича материална точка траектория.

Траекторията зависи от системата (обекта, попадащи в равномерно движещ се влак, пада вертикално надолу по отношение на влака и на парабола по отношение на земята).

Забележка за траекторията на точката "А".

Path - разстоянието, измерено по пътя от началната точка до края (AS - път = S), където S - скаларна стойност (положително, отрицателно).

Travel - посока сегмент, свързваща точката за начало с края. `S - вектор количество (номера посока). Движението се нарича права, ако на пътя - права линия, извити - ако кривата.

3. скорост и ускорение като производни.

За да се характеризира движението въвеждане на концепцията за скорост.

Нека материална точка се движи по траектория на огъване и подаде на интервал от време Dt пътя DS.

Съотношението на пътя, изминат от материална точка за периода от време, за който се предава по пътя, наречен средната скорост

Границата на отклонение по време на курс Dt®0 повикване в даден момент или моментната скорост

Моментната скорост във всяка точка на траекторията е векторът, допирателна към пътя, а модул равна на скоростта на лимит тенденция среден период от време до нула.

Скорост - първата производна на начина, по време.

Когато Dt®0 числена стойност на скоростта идва от.

Интегриране на този израз от Т в Т + Dt

Ако вотът е еднаква

Тя се нарича равномерно движение с постоянна скорост.

Ако вотът не е еднакъв, ще се въведе понятието за ускорение.

Ускорение - физическа величина характеризиращи скоростта на степента на промяна в големината и посоката.

Нека материал точка е преместен за малък период от време Dt от точка "А", където има V1 скорост, точка "В", където има V2 скорост.

Промяна на точката на скоростта на вектор DV, равна на разликата векторите на крайните и началните скорости

Средна ускорение - е съотношението на скоростта на изменение на продължителността на времето, през което се случва промяна

Ускорение е насочена в същата посока, като скоростта на нарастване D`V.

Границата на това съотношение в Dt®0 има първо време производно на скоростта се нарича моментната ускорение

Ускорението е втората производна на начина, по време. Измерено с = [m / s2].

Като цяло, ускорение може да зависи време. Това движение с променлива ускорение. Ускорение като скорост има посока - ако неговата посока съвпада с вектора на скоростта - равномерно ускорено движение, обратна - ravnozamedlennoe движение.

Да разгледаме случая, когато изминатото разстояние се определя от израза

Вземете първата и втората производни по отношение на времето пътека

това е случай на еднакво ускорено движение.

Следователно, C = а / 2. Ако пътека и скорост равнява изрази Т = 0 и S0 = означени А - начална изминато разстояние, V0 = V - начална скорост.

Ние получаваме формулата на пътя с равномерно ускорено движение без път

Нека изразим ускоряване на скоростта на формулата

ускоряване на формула с равномерно ускорено движение.

4. въртеливото движение. Ъгловата скорост. Ъгловото ускорение.

Когато въртеливо движение на всички точки, принадлежащи на твърдото вещество, описват окръжност около оста на въртене.

Въртеливо движение се характеризира с две величини: V линейни и ъглови скорости w

Ъглов skorostyuw е съотношението на ъгъла на въртене на радиуса R (ъглово път), за да интервала от време, през който се наблюдава въртенето.

В случай на единна движение

където # 916; # 966; - ъгълът на въртене, рад;

- средна скорост, рад / сек;

В случай на нееднакво движение моментната ъглова скорост ще има формата

Ъглова скорост - първата производна на ъгъла на въртене по отношение на времето.

В нееднакво въртеливо движение ще се въведе концепцията на ъглово ускорение.

Средна ъглово ускорение - съотношението на промяна на ъгловата скорост на интервала от време, през който е настъпила промяната

Моментната ускорение - граница на средната ъглово ускорение на Dt®0

Ъгловото ускорение - това е първото производно на скоростта по отношение на времето и втората производна на ъгловите пътеките на времето

ъглово ускорение посока съвпада със скорост вектор ъглово с равномерно ускорено движение и противоположно когато ravnozamedlennom.

Хала ъглова скорост се определя от правило. ъгловата скорост вектор насочена към движението напред на палеца, дръжката се завърта в линейната скорост.

Ъгловата скорост по време на движение на материала от точка м. Т. На определя

Нека материалната точка е пълен кръг: ÐJ = 2p, тогава DT = T - период - времето, през което прави едно пълно завъртане

където п = 1 / T - ъглова скорост;

ъглова скорост, изразена по отношение на честота

Линейната скорост на въртеливото движение

Ако материална точка прави пълен оборот, а след това

линейна скорост, изразена по отношение на честота

5. Връзката между линейни и ъглови стойности

С еднакво кръгови движения.

Направете първата производна по отношение на времето

1. Wolkenstein проблеми в обща физика. - М. Science, 990.

Тимофеева и 3. Обща физика в 3 тома. - Московския държавен издателство на физическа и теоретична литература, 1956.

4. Chulanovskii физика за биолози. Части 1, 2.