Слайд 1Динамика
1. Инерциальные (ИСО) и неинерциальные (НИСО) системы отсчета
2. Преобразования Галилея.
Закон инерции
3. Масса тела. Центр масс
4. Импульс.
5. Сила. Законы Ньютона
Система
отсчета:
Слайд 2Инерциальные системы отсчета
СО, в которых тела, не
подверженные воздействию других тел, движутся без ускорения, т.е прямолинейно и
равномерно, называют ИСО.
Существование ИСО является законом природы. Любая СО, движущаяся относительно какой-либо ИСО поступательно с постоянной скоростью, также является ИСО.
Слайд 3Гелиоцентрическая СО является ИСО
Система К’ движется со скоростью v
относительно
системы К вдоль оси x
Слайд 4Преобразования Галилея
M
O
O’
z
Z’
K
K’
K - ИСО, K’- другая СО, которая движется с
V=const
Vt
Х
y
y’
Переход от координат
K’ к координатам K
Слайд 5Если r продифференцировать по времени t:
Если еще раз продифференцировать
Закон сложения
скоростей
по Галилею
Слайд 6Принцип относительности Галилея
Во всех ИСО механические явления протекают одинаково, т.е.
уравнения механики инвариантны (не изменяются) относительно преобразований Галилея.
Слайд 7Центр масс – центр инерции.
Вектор rC определяет
положение центра масс
С системы материальных точек mi
Слайд 10Первый закон Ньютона – закон инерции
Всякое тело находится в состоянии
покоя или равномерного прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других
тел не заставит его изменить это состояние.
Тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или их воздействие скомпенсировано.
v = const
Слайд 11Масса тела
Масса тела – мера инертности (m, кг).
Инертность –
свойство тела сохранять состояние покоя или равномерного движения, противиться изменению
скорости под воздействием силы.
Масса – аддитивная величина, масса системы материальных точек равна сумме масс всех точек: m = Σmi
Слайд 12Импульс
По определению, импульс материальной точки:
где m и v – ее
масса и скорость.
Импульс p = m∙v – векторная величина,
его направление совпадает с направлением скорости v.
Единица измерения импульса - кг∙м/с
Слайд 13Запишем второй закон Ньютона:
производная импульса материальной точки по времени равна
результирующей всех сил действующих на материальную точку
Изменение импульса материальной точки
dp равно импульсу силы: Fdt
Слайд 14Это уравнение позволяет найти приращение импульса материальной точки за любой
промежуток времени, если известна зависимость силы F от времени:
Приращение импульса
частицы за любой промежуток времени зависит не только от значения силы, но и от продолжительности ее действия
Слайд 15 Материальные точки, входящие в систему могут взаимодействовать, как
между собой, так и с другими телами не входящими в
систему. В соответствие с этим
силы взаимодействия между материальными точками системы называются внутренними,
силы обусловленные взаимодействием с телами, не входящими в систему, называются внешними.
Если на систему не действуют внешние
силы, она называется замкнутой.
Слайд 16Импульс системы определим, как векторную сумму импульсов ее отдельных частей:
Внутренние
и внешние силы системы тел
Слайд 17Импульс м.т., системы м.т. и твердого тела
1)
2)
3)
Слайд 18Закон сохранения импульса
= const
Слайд 19Сила - векторная величина, количественная мера интенсивности взаимодействия между телами
(F, 1 Ньютон, Н)
Модуль силы определяет интенсивность воздействия,
а направление совпадает с направлением ускорения, сообщаемого под действием силы.
Если на тело действует несколько сил, то векторная сумма сил называется равнодействующей
Пример – сила тяжести
F = mg
Слайд 20Разложение силы на составляющие
X
a
Y
mg
ox: mg sin
oy: mg cos
a
a
Слайд 26В классической механике масса не зависит от скорости и не
изменяется при переходе от одной ИСО к другой. Ускорение также
остается постоянным.
Слайд 27Следовательно, II закон Ньютона не изменяется при переходе от одной
ИСО к другой.
Слайд 28
Принцип относительности Галилея
Слайд 32Контрольные вопросы
Определение инерциальных систем отсчета
Принцип относительности Галилея
Преобразования Галилея
Центр масс тела
Законы
Ньютона
Масса тела
Сила, равнодействующая, виды сил
Замкнутая система
Импульс тела, импульс системы тел
Закон
сохранения импульса
Вес тела, невесомость
Слайд 33Задачи по динамике
1. По наклонной плоскости с углом α наклона
к горизонту, равным 30°, скользит тело. Определить скорость тела в
конце второй секунды от начала скольжения, если коэффициент трения μ = 0,15. [7,26 м/с]
2. К нити подвешен груз массой т = 500 г. Определить силу натяжения нити, если нить с грузом; 1) поднимать с ускорением 2 м/с2; 2) опускать с ускорением 2 м/с2 [1)5,9 Н, 2) 3,9 Н]
3. Тело массой m = 2 кг падает вертикально с ускорением а=5м/с2. Определить силу сопротивления при движении этого тела. [9,62 Н]
4. Снаряд массой m = 5 кг, вылетевший из орудия, в верхней точке траектории имеет скорость v = 300 м/с. В этой точке он разорвался на два осколка, причем больший осколок массой m1 = 3 кг полетел в обратном направлении со скоростью v1 = 100 м/с. Определить скорость v2 второго, меньшего, осколка. [900 м/с]