19.
Момент силы- векторная физическая величина, равная векторному произведению радиус-вектора, проведённого от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы. Направление вектора момента силы находим по правилу правого винта. Этот вектор и силе и радиус-вектору. ; M=Fl;
Моме́нт и́мпульса- характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение. =pl; Направление вектора L определяется по правилу правого винта.
20.
Момент инерции-произведение массы МТ на квадрат расстояния до оси вращения. ; [I]=кг*м^2.
Теорема Штейнера-Момент инерции относительно произвольной оси вращения равен сумме момента инерции относительно параллельной оси вращения, проходящей через центр инерции тела, и произведения массы тела на квадрат расстояния между осями. , а-расстояние между осями.
Применение теоремы Штейнера:Для стержня:
Найдём момент инерции стержня относительно оси, проходящей через его конец: , ,
Для диска: , а=R,
21.
Работа при вращательном движении: ; ; если =сonst, то -дифференциальное уравнение.
-интегральное
22.
Кинетическая энергия вращения: Для каждой МТ = ; ;
Кинетическая энергия для катящегося тела:
23.
Основной закон динамики вращательного движения: работу , увеличивает кинетическую энергию вращающегося тела на . ; ; ; . Если , то -основной закон динамики вращательного движения.
24.
Гармонические колебания- происходят по закону синуса или косинуса, формула (Кинематическое уравнение гармонических колебаний): , х-значение колеблющейся величины в момент времени t.
Характеристики гармонических колебаний: А-амплитуда колебаний; циклическая частота, ; -начальная фаза колебаний;
Величина -это фаза колебаний. Именно она определяет значение ‘х’ в данный момент времени.
Скорость и ускорение при гармонических колебаниях:
Пусть МТ совершает колебания вдоль оси х, тогда: ; ; . Скорость опережает координату на .
Амплитуда скорости- ; ; . Ускорение опережает координату по фазе на рад.
Амплитуда ускорения-
25.
Пружинный маятник- ; ;
; ; ; .
Для пружинного маятника: ,
Математический маятник-частный случай физического. Тело подвешено на нити, можно считать МТ.
Для математического маятника: ; ; ;
26.
Физический маятник-Это тело, совершающее под действием силы тяжести колебания, вокруг горизонтальной оси, не проходящий через его центр масс.
Потенциальная энергия:
Кинетическая Энергия: .
Полная Энергия:
Для физического маятника: ; .
27.
Уравнение затухающих колебаний:
Пусть на маятник массой m, кроме квазиупругой силы , действует сила сопротивления , r- коэффициент сопротивления, тогда . Делим на массу:
Обозначим: , . -собственная циклическая частота.
Уравнение движения примет вид: -Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Его решение: - -начальная амплитуда, -начальная фаза колебаний, -циклическая частота затухающих колебаний: ; .
1)Время релаксации -время, за которое амплитуда колебаний уменьшается в ‘e’ раз , или , .
2)Логорифмический декремент затуханий-натуральный логорифм отношения амплитуды, взятых через период. , , = , -число колебаний за время
3) Добротность-колебаний системы Q пропорциональна отношению энергии системы в данный момент времени к убыли энергии за период колебаний.
28.
Вынужденные колебания-происходят под действием периодической внешней силы.
Добавим в уравнение движения периодическую силу , амплитуда, циклическая частота внешних воздействий. , , -дифференциальное уравнение вынужденного колебания.
Если есть затухания (всегда), то амплитуда колебаний резко возрастает при некоторой частоте внешнего воздействия, уже не равной -это явление называется РЕЗОНАНС.
29.