Слайд 1Динамика – раздел механики, рассматривающий влияние взаимодействия между телами на
их механическое движение
Динамика
Слайд 2Сила – это количественная мера взаимодействия тел
Силой называется векторная величина,
являющаяся мерой воздействия на материальную точку или тело других тел
или полей.
Действие силы проявляется:
- в изменении координат взаимодействующих тел.
- в их деформации,
- в изменении их внутренней энергии.
Слайд 34 фундаментальных взаимодействия, лежащих в основе всех известных сил и
взаимодействий в природе
Слайд 4Силы
Внутренние силы
- это силы взаимодействия между частями некоторой рассматриваемой системы
Внешние силы
- это силы, проявляющиеся
при действии на данное тело других тел или полей
Слайд 5Равнодействующая сила
F1
F2
F3
F1
F2
F3
FR
Слайд 6 Основная задача динамики состоит в определении положения
тела в произвольный момент времени по известному начальному положению тела,
начальной скорости и силам, действующим на тело.
Слайд 71 закон Ньютона
Любая материальная точка или тело сохраняют
состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока
внешние воздействия не изменят этого состояния.
Слайд 8Механическое состояние
Координаты X,Y,Z (или радиус-вектор )
и скорость
материальной точки в данной системе
отсчета определяют механическое состояние
Слайд 9Инерциальные системы отсчета (ИСО)
Система отсчета, в которой свободная материальная точка
покоится или движется равномерно и прямолинейно, называется инерциальной системой отсчета.
Слайд 10Свойства ИСО:
- тела, находящиеся в состоянии покоя в данной
системе не испытывают действия сил,
- ИСО находятся в состоянии
покоя или движутся с постоянной скоростью .
- если существует хотя бы одна ИСО, то существует также бесконечное множество других ИСО, связанных со свободно движущимися частицами. "Абсолютной" ИСО, имеющей какие-либо преимущества перед другими, не существует.
Слайд 11Принцип относительности Галилея
Для любых механических явлений все
инерциальные системы отсчета оказываются равноправными.
Слайд 12Инерция и инертность
Прямолинейное и равномерное движение материальной точки в инерциальной
системе отсчета называется инерциальным движением (движением по инерции).
Свойство тел сохранять
свою скорость в отсутствии взаимодействия с другими телами называется инертностью.
Слайд 13Масса тела
Мерой инертности точки или тела в
поступательном движении является масса.
Слайд 142 закон Ньютона
Ускорение, приобретаемое материальной точкой в инерциальной
системе отсчета, прямо пропорционально действующей на точку силе, обратно пропорционально
массе точки и совпадает по направлению с силой.
Слайд 15Количество движения или импульс тела
Слайд 16Вторая форма 2-го закона Ньютона
Импульс силы Изменение импульса тела
Слайд 173 закон Ньютона
Силы взаимодействия двух материальных точек в
инерциальной системе отсчета равны по модулю, противоположны по направлению и
направлены вдоль прямой , соединяющей данные точки
Слайд 19Действующая и противодействующая силы имеют следующие особенности:
Слайд 20Область применимости третьего закона Ньютона
Третий закон Ньютона при рассмотрении
взаимодействия движущихся физических удаленных объектов носит приближенный характер. Это обусловлено
конечным, а не мгновенным распространением взаимодействия (сила уже изменилась, но результат ее воздействия, а следовательно, и характер движения частицы еще нет). При непосредственном контактном взаимодействии третий закон Ньютона выполняется строго.
Слайд 21Теорема об изменении количества движения материальной точки
Если система замкнута, то
Слайд 22Закон сохранения импульса
В инерциальной системе отсчета суммарный
импульс замкнутой системы тел с течением времени не меняется
Слайд 23Силы упругости
Силы, возникающие при упругой деформации тел, называются
силами упругости.
Закон Гука:
Слайд 24Силы трения
Внешним трением называется взаимодействие между различными соприкасающимися телами, препятствующее
их относительному перемещению.
Внутренним трением называется взаимодействие между частями одного и
того же тела, препятствующее их относительному перемещению.
Слайд 25Силы трения
Трение покоя – трение при отсутствии относительного перемещения соприкасающихся
тел.
Трение скольжения – трение при относительном движении соприкасающихся тел
Слайд 26Качественная зависимость силы трения от чистоты поверхности
Чистота поверхности
Слайд 27Сила тяготения(Закон всемирного тяготения)
Слайд 28Вес тела
Весом тела называют силу, с которой тело
вследствие притяжения Земли действует на опору или подвес
Y
Слайд 29Механика твердого тела
Поступательным называется такое движение, при котором любая прямая,
проведенная через точки твердого тела, не изменяет своей ориентации относительно
тела отсчета. При таком движении все точки твердого тела движутся одинаковым образом.
Слайд 30Механика твердого тела
Вращением твердого тела относительно неподвижной оси
называется такое движение, при котором некоторая прямая, проходящая через точки
этого тела, остается неподвижной в выбранной системе отсчета. При этом все точки тела, не лежащие на указанной прямой – оси вращения, движутся по окружностям в плоскости, перпендикулярной этой оси, с одинаковыми угловыми скоростями.
Слайд 31Элементы динамики вращательного движения абсолютно твердого тела, имеющего закрепленную ось
вращения
1. Плечо силы
Ось вращения
Линия действия силы
d- плечо силы
M=F•d
F – модуль приложенной к телу силы,
d – плечо силы.
Момент
силы, вращающей тело по часовой стрелке – отрицательный, против – положительный.
Слайд 33 3. Момент инерции материальной точки
Ось вращения
R
m
J =mR
2
Слайд 34 4. Момент инерции твердого тела относительно оси (модель твердого
тела как системы материальных точек)
Слайд 35 5. Момент импульса точки (момент количества движения точки)
ω- угловая
частота.
Слайд 36 6. Момент импульса твердого тела (момент количества движения тела)
или
Слайд 37Основной закон динамики вращательного движения
В инерциальной системе отсчета
угловое ускорение, приобретаемое телом, вращающимся относительно неподвижной оси, пропорционально суммарному
моменту всех внешних сил, действующих на тело, и обратно пропорционально моменту инерции тела относительно данной оси.
Слайд 38Основной закон динамики вращательного движения
Если
Слайд 39Прямая и обратная задачи механики
Обратная задача механики-
определение сил
и/или моментов сил при заданном законе движения.
Прямая задача механики –
определение
закона движения при заданных силах и/или моментах сил.