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.