Вопросы для самоконтроля
- Что называется системой отсчета, материальной точкой? Какая физическая величина называется путем? Перемещением? Скоростью? Ускорением?
- Виды движения
- Напишите уравнения равномерного движения и постройте графики зависимости: а) пути от времени б) скорости от времени.
- Напишите уравнения равнопеременного движения и постройте графики зависимости: а) пути от времени б) скорости от времени.
- Что такое сила? Равнодействующая сил. Первый закон Ньютона
- Сформулируйте второй закон Ньютона.
- Сформулируйте третий закон Ньютона
- Закон всемирного тяготения. Сила тяжести, вес тела. Сила тяготения вблизи поверхности Земли. Невесомость.
- Сила упругости. Закон Гука. Энергия деформированной пружины. Сила трения. Трение покоя, скольжения, вязкое трение
- Свободное падение тел.
- Законы сохранения в механике.
- Работа силы. При каком значении угла между направлениями силы и пути работа равна нулю? Имеет наибольшую величину? Что называется мощностью? В каких единицах она измеряется?
- Когда тело обладает кинетической энергией? Как связана кинетическая энергия тела с работой, которую оно совершило?
- Какая энергия называется потенциальной? Приведите примеры тел, обладающих потенциальной энергией.
- Движение по окружности. Линейная скорость, частота оборотов, период, угловая скорость
- Гармонические колебания. Графики величин, характеризующих мгновенное состояние колеблющейся точки. Математический маятник. Физический маятник.
Основные определения. Механика
Кинематика
Кинематика — изучает геометрические свойства движения тел без учета их масс и действующих на них сил. Рассматривает движение тел без выяснения причин этого движения.
- Материальная точка — тело, размерами и формой которого в данных условиях можно пренебречь.
- Система отсчёта — совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и часов.
- Часы — устройство, в котором протекает периодический процесс, положенный в основу отсчета времени.
- Траектория движения материальной точки — линия, описываемая этой точкой в пространстве. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным.
- Вектор перемещения — вектор, начальная точка которого совпадает с начальной точкой движения, конец вектора — с конечной.
- Путь — сумма длин всех участков траектории, пройденных точкой за определенное время.
- Средняя скорость — отношение модуля вектора перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло.
- Мгновенная скорость (скорость) — предел отношения вектора перемещения к промежутку времени, за который это перемещение произошло, при стремлении длительности промежутка времени к нулю.
- Ускорение — характеристика степени неравномерности движения. Определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению.
- Закон сложения скоростей: абсолютная скорость материальной точки равна векторной сумме переносной и относительной скоростей.
- Среднепутевая скорость — отношение пройденного пути к соответствующему промежутку времени.
Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси
Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси — движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой хх, называемой осью вращения.
- Угловое перемещение — векторная величина, характеризующая изменение угловой координаты в процессе её движения.
- Угловая скорость — векторная величина, характеризующая быстроту вращения материальной точки. Вектор направлен вдоль оси вращения таким образом, чтобы, смотря с его конца, вращение казалось происходящим против часовой стрелки.
- Период вращения (Т) — время, за которое вращающееся тело совершает один полный оборот.
- Частота вращения — число полных оборотов, совершаемых при равномерном движении, в единицу времени.
- Плоское движение — движение плоского тела, при котором все точки тела движутся в некоторой фиксированной плоскости пространства, условно считаемой неподвижной.
Первый закон Ньютона
Первый закон Ньютона:В мире существуют такие системы отсчета, в которых изолированная материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерно-прямолинейно движется. Такие системы отсчета называются инерциальными.
Второй закон Ньютона
Второй закон Ньютона: в инерциальных системах отсчета ускорение материальной точки прямо пропорционально векторной сумме сил, действующих на материальную точку, и обратно пропорционально её массе.
Третий закон Ньютона
Третий закон Ньютона: в инерциальных системах отсчета всякое действие одной (первой) материальной точки на другую (вторую), сопровождается воздействием второй материальной точки на первую, т.е имеет характер взаимодействия; силы, с которыми взаимодействуют материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены, действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки, являются силами одной природы и приложены к разным материальным точкам.
Принцип относительности Галилея
Принцип относительности Галилея: никакими механическими опытами, проводимыми внутри данной инерциальной системы, нельзя установить, покоится эта система или находится в равномерном и прямолинейном движении. Во всех инерциальных системах отсчета законы механики одинаковы.
- Вес тела — сила, с которой тело давит на опору.
Закон Гука
Закон Гука: при достаточно малых деформациях сила упругости пропорциональна величине деформации тела и направлена в сторону, противоположную деформации.
Импульс
- Импульс тела (материальной точки) — векторная величина, равная произведению массы тела (материальной точки) на её скорость.
- Импульс системы тел (материальных точек) — векторная сумма импульсов всех точек.
- Импульс силы — произведение силы на время её действия (или интеграл по времени, если сила изменяется со временем).
- Закон сохранения импульса: в инерциальной системе отсчета импульс замкнутой системы сохраняется.
- Изменение импульса системы материальных точек — в инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса механической системы равна векторной сумме внешних сил, действующих на материальные точки системы.
Центр масс
Центр масс — воображаемая точка С, положение которой характеризует распределение масс этой системы.
- Закон движения центра масс — в инерциальных системах отсчёта центр масс системы движется как материальная точка, в которой находится масса всей системы и на которую действует сила, равная геометрической сумме всех внешних сил, действующих на систему.
;;
- Система центра масс — система отсчёта, поступательно перемещающаяся в некоторой инерциальной системе, относительно которой центр масс механической системы неподвижен.