Равномерное движение материальной точки по окружности

Механика

Основы кинематики

Вектор – величина, которая характеризуется направлением в пространстве.

Скалярная величина – величина, которая не имеет направления в пространстве и характеризуется только числовым значением (например, масса, мощность, температура).

Система отсчета – тело отсчета, система координат, связанная с ним и система отсчета времени.

Тело отсчета – тело, относительно которого определяется положение других (движущихся) тел.

Система координат – величины, которые определяют положение точки на плоскости и в пространстве.

Пройденный путь – длина участка траектории материальной точки, пройденного ею за определенное время.

Траектория – линия, вдоль которой движется тело.

Перемещение – вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела. В физике чаще всего обозначается латинской буквой s.

Механическое движение – изменение положения тела относительного других тел, то есть изменение его координат с течением времени.

Материальная точка – объект,размерами которого можно пренебречь, поскольку они крайне малы.

Скорость — векторная величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки относительно выбранной системы отсчёта. Единица измерения в СИ – м/с.

Ускорение – векторная величина, которая характеризует изменение скорости. Равна отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло: . Единица измерения в СИ – м/с².

Прямолинейное равномерное движение:

Равномерное прямолинейное движение – движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит равные расстояния. В этом случае путь равен перемещению: .

Прямолинейное равнопеременное движение:

Равнопеременное прямолинейное движение – движение тела с ускорением. Существует два вида равнопеременного движения: равноускоренное и равнозамедленное. Разница состоит лишь в направлении вектора ускорения, поэтому равнозамедленное движение отображается в формулах со знаком минус.

Скорость рассчитывается по формуле: .

Перемещение с учетом времени: .
Перемещение без учета времени: .

Свободное падение под углом к горизонту:

Свободное падение – падение тела при отсутствии сопротивления среды.

Ускорение свободного падения – ускорение, которое приобретают все тела вблизи поверхности Земли независимо от их массы при свободном падении. Вектор ускорения свободного падения g всегда направлен вниз. При свободном падении все тела вблизи поверхности Земли движутся равноускорено.

Скорость рассчитывается по формуле: .

Перемещение с учетом времени: .
Перемещение без учета времени: .

Движение тела, брошенного под углом к горизонту – одновременное движение по горизонтальной и вертикальной осям (Ox и Oy) в системе координат.

Проекция вектора начальной скорости на оси координат:

Уравнение движения в проекции на осях x и y:

Время подъема тела на максимальную высоту:

Время движения тела:

Максимальная высота подъема тела: – при его падении под углом 90⁰

Максимальная дальность полета тела: – - при его падении под углом 45⁰

Равномерное движение материальной точки по окружности

Криволинейное движение – движение тела по кривой траектории, которое можно представить в виде движения по дугам окружностей различных радиусов.

Центростремительное ускорение – ускорение, вектор которого всегда направление к центру окружности: ..

Угловая скорость – векторная величина, характеризующая скорость вращения материальной точки вокруг центра вращения: . Единица измерения в СИ – рад/с.

Период обращения – время одного полного оборота: .Единица измерения в СИ – с.

Частота обращения – величина, равная количеству оборотов в секунду: . Единица измерения в СИ – Гц.

Основы динамики

Инерция – явление сохранения скорости тела (если на него не действуют другие тела и действие других тел скомпенсировано).

Масса – мера инертности тела. Единица измерения в СИ – кг.

Плотность – физическая величина, равная отношению массы тела к его объему: . Единица измерения в СИ – кг/м³.

Сила – векторная физическая величина, мера интенсивности воздействия на тело других тел и полей. Сила – причина возникновения ускорения у тела.

Равнодействующая сила – сила, равная геометрической сумме всех приложенных к телу (точке) сил.

Первый закон Ньютона:

Существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела (или действие других тел компенсируется). Подобные системы отсчета называются инерциальными.

Второй закон Ньютона:

Сила, действующая на тело, равно произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение:

Третий закон Ньютона:

Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению: