Разделы презентаций


ЛЕКЦИИ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ. ДИНАМИКА ЛЕКЦИЯ 5 ОБЩИЕ ТЕОРЕМЫ

Содержание

Цель лекцииЦель лекции Ознакомиться с общими теоремами динамики материальной точки и примерами их практического применения.План лекции ВведениеТеорема об изменении импульса точки Теорема об изменении момента импульса точкиДвижение в центральном полеТеорема об

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ЛЕКЦИИ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ. ДИНАМИКА

ЛЕКЦИЯ 5
ОБЩИЕ ТЕОРЕМЫ ДИНАМИКИ
МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

ЛЕКЦИИ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ. ДИНАМИКА ЛЕКЦИЯ 5ОБЩИЕ ТЕОРЕМЫ ДИНАМИКИ МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

Слайд 2Цель лекции
Цель лекции
Ознакомиться с общими теоремами динамики материальной точки

и примерами их практического применения.
План лекции
Введение

Теорема об изменении импульса

точки
Теорема об изменении момента импульса точки
Движение в центральном поле
Теорема об изменении кинетической энергии точки
Работа силы. Потенциальные силы

Заключение
Цель лекцииЦель лекции Ознакомиться с общими теоремами динамики материальной точки и примерами их практического применения.План лекции ВведениеТеорема

Слайд 3ОБЩИЕ ТЕОРЕМЫ ДИНАМИКИ ТОЧКИ
Введение
теоремы об изменении …
импульса
момента импульса
кинетической энергии
Зачем нам

нужны теоремы для точки?
оптимальная методика решения задач
на основе

теорем динамики для точки
мы построим теоремы для механической системы
ОБЩИЕ ТЕОРЕМЫ ДИНАМИКИ ТОЧКИВведениетеоремы об изменении …	импульса	момента импульса	кинетической энергииЗачем нам нужны теоремы для точки? оптимальная методика решения

Слайд 4ИМПУЛЬС ТОЧКИ
Теорема об изменении импульса
Импульс (количество движения) точки - вектор,

равный произведению массы точки на вектор ее скорости

ИМПУЛЬС ТОЧКИТеорема об изменении импульсаИмпульс (количество движения) точки - вектор, равный произведению массы точки на вектор ее

Слайд 5ИМПУЛЬС СИЛЫ
Теорема об изменении импульса
Элементарным импульсом силы называется вектор,

равный произведению силы на элементарный промежуток времени


Импульсом

силы за конечный промежуток времени называется вектор


ИМПУЛЬС СИЛЫТеорема об изменении импульса Элементарным импульсом силы называется вектор, равный произведению силы на элементарный промежуток времени

Слайд 6ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ ИМПУЛЬСА
Теорема об изменении импульса
Изменение импульса материальной

точки за некоторый временной интервал равно импульсу равнодействующей приложенных к

точке сил на этом интервале

Производная по времени от импульса материальной точки равна равнодействующей приложенных к точке сил

ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ ИМПУЛЬСАТеорема об изменении импульса	 Изменение импульса материальной точки за некоторый временной интервал равно импульсу

Слайд 7ДОКАЗАТЕЛЬСТВО
Теорема об изменении импульса
Запишем дифф. уравнение движения точки

Учитывая постоянство массы точки и определение ее ускорения
получим
или
Умножив

обе части уравнения на элементарный промежуток времени и проинтегрировав, получим

или

Теорема доказана

ДОКАЗАТЕЛЬСТВОТеорема об изменении импульса Запишем дифф. уравнение движения точки Учитывая постоянство массы точки и определение ее ускорения

Слайд 8ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА
Теорема об изменении импульса
Пусть
В этом случае


Если равнодействующая приложенных к материальной точке сил равна нулю, то

импульс точки сохраняется во все время движения


Если проекция на какую-нибудь ось равнодействующей приложенных к точке сил равна нулю, то проекция импульса точки на эту ось сохраняется


ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСАТеорема об изменении импульса Пусть В этом случае 	Если равнодействующая приложенных к материальной точке сил

Слайд 9ПРИМЕР
Теорема об изменении импульса
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

?
Определить время движения точки до

остановки

ПРИМЕРТеорема об изменении импульса             ?Определить время движения точки до остановки

Слайд 10МОМЕНТ ИМПУЛЬСА ТОЧКИ
Момент импульса
(момент количества движения) точки -вектор,

определяемый
равенством

- радиус-вектор точки, проведенный из центра O
Теорема

об изменении момента импульса
МОМЕНТ ИМПУЛЬСА ТОЧКИ Момент импульса (момент количества движения) точки -вектор, определяемый  равенством- радиус-вектор точки, проведенный из

Слайд 11МОМЕНТ ИМПУЛЬСА ТОЧКИ
Теорема об изменении момента импульса
O

МОМЕНТ ИМПУЛЬСА ТОЧКИТеорема об изменении момента импульсаO

Слайд 12ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА
Производная по времени от момента импульса

материальной точки относительно некоторого неподвижного центра равна моменту равнодействующей приложенных

к точке сил относительно этого же центра


Теорема об изменении момента импульса

ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА	Производная по времени от момента импульса материальной точки относительно некоторого неподвижного центра равна

Слайд 13ДОКАЗАТЕЛЬСТВО
Теорема об изменении момента импульса
Запишем теорему об изменении


импульса точки
Рассмотрим выражение
Умножим обе части уравнения векторно

на радиус-вектор точки

Теорема доказана

Таким образом,

ДОКАЗАТЕЛЬСТВОТеорема об изменении момента импульса  Запишем теорему об изменении импульса точки Рассмотрим выражение  Умножим обе

Слайд 14ПРОЕКЦИИ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА
Теорема об изменении момента импульса

ПРОЕКЦИИ МОМЕНТА ИМПУЛЬСАТеорема об изменении момента импульса

Слайд 15ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА
Теорема об изменении момента импульса
Пусть
В

этом случае
Если момент равнодействующей приложенных к материальной точке сил

относительно какого-либо центра равен нулю, то момент импульса точки сохраняется


ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА ИМПУЛЬСАТеорема об изменении момента импульса Пусть В этом случае 	Если момент равнодействующей приложенных к

Слайд 16ДВИЖЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИЛЫ
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

Действующую на материальную точку

точку силу называют центральной, если она всегда направлена к некоторому

неподвижному центру.

?

Пример

Теорема об изменении момента импульса

ДВИЖЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИЛЫ             Действующую на материальную точку точку силу называют центральной, если она всегда

Слайд 17ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТ
?
Как изменяется модуль скорости планеты при движении по эллиптической

траектории
Теорема об изменении момента импульса

ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТ?Как изменяется модуль скорости планеты при движении по эллиптической траекторииТеорема об изменении момента импульса

Слайд 18ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТ
Теорема об изменении момента импульса
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

Определим
закон изменения


площади сектора .
модуль
направление
?

ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТТеорема об изменении момента импульса             Определим закон изменения площади сектора    .

Слайд 19ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТ
Теорема об изменении момента импульса
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТТеорема об изменении момента импульса             

Слайд 20ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТ
Теорема об изменении момента импульса
Каждая планета движется в плоскости,

проходящей через центр Солнца, причём за равные промежутки времени радиус-вектор,

соединяющий Солнце и планету, описывает равные площади
ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТТеорема об изменении момента импульсаКаждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причём за равные

Слайд 21ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТ
Теорема об изменении момента импульса
Иоганн Кеплер (1571 - 1630)

ДВИЖЕНИЕ ПЛАНЕТТеорема об изменении момента импульсаИоганн Кеплер (1571 - 1630)

Слайд 22КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ТОЧКИ-
Теорема об изменении энергии
скалярная величина, равная

половине произведения массы точки на квадрат ее скорости

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ТОЧКИ-Теорема об изменении энергии  скалярная величина, равная половине произведения массы точки на квадрат ее

Слайд 23РАБОТА СИЛЫ
Теорема об изменении энергии
траектория точки –
прямая

РАБОТА СИЛЫТеорема об изменении энергиитраектория точки –прямая

Слайд 24РАБОТА СИЛЫ
Теорема об изменении энергии

РАБОТА СИЛЫТеорема об изменении энергии

Слайд 25РАБОТА СИЛЫ
Теорема об изменении энергии
Элементарная работа силы –
величина, равная

скалярному произведению вектора силы на вектор элементарного перемещения
Работа силы на

конечном перемещении –
интеграл от элементарной работы, взятый вдоль этого перемещения
РАБОТА СИЛЫТеорема об изменении энергииЭлементарная работа силы – величина, равная скалярному произведению вектора силы на вектор элементарного

Слайд 26ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ ЭНЕРГИИ
Теорема об изменении энергии
Изменение кинетической энергии точки

на некотором перемещении равно сумме работ всех действующих на нее

сил на этом же перемещении


ТЕОРЕМА ОБ ИЗМЕНЕНИИ ЭНЕРГИИТеорема об изменении энергии	Изменение кинетической энергии точки на некотором перемещении равно сумме работ всех

Слайд 27ДОКАЗАТЕЛЬСТВО
Теорема об изменении энергии
Запишем дифф. уравнение движения точки
Спроектируем его

на тангенциальную ось
Представим тангенциальное ускорение в виде
и учтем,

что проекция силы
ДОКАЗАТЕЛЬСТВОТеорема об изменении энергииЗапишем дифф. уравнение движения точки Спроектируем его на тангенциальную ось Представим тангенциальное ускорение в

Слайд 28ДОКАЗАТЕЛЬСТВО
Теорема об изменении энергии
Умножим обе части уравнения на элементарное перемещение

и проинтегрировав, получим

Теорема доказана

ДОКАЗАТЕЛЬСТВОТеорема об изменении энергииУмножим обе части уравнения на элементарное перемещение и проинтегрировав, получим Теорема доказана

Слайд 29ПРИМЕР
Теорема об изменении энергии
Бусинка двигается по проволоке, изогнутой в форме

полуокружности. Определить ее скорость в точке B, если в начальный

момент она находилась в покое. Трением пренебречь.
ПРИМЕРТеорема об изменении энергииБусинка двигается по проволоке, изогнутой в форме полуокружности. Определить ее скорость в точке B,

Слайд 30ПРИМЕР
Теорема об изменении энергии
Будем считать бусинку материальной точкой
Изобразим силы,

действующие на нее в некоторый момент времени …
… и элементарное

перемещение
ПРИМЕРТеорема об изменении энергииБудем считать бусинку материальной точкой Изобразим силы, действующие на нее в некоторый момент времени

Слайд 31ПРИМЕР
Теорема об изменении энергии
Запишем теорему об изменении кинетической энергии

ПРИМЕРТеорема об изменении энергииЗапишем теорему об изменении кинетической энергии

Слайд 32ПРИМЕР
Теорема об изменении энергии
Согласно теореме
Замечание
Можно ли получить этот результат более

простым способом?

ПРИМЕРТеорема об изменении энергииСогласно теоремеЗамечаниеМожно ли получить этот результат более простым способом?

Слайд 33ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СИЛЫ
Градиентом называется вектор с компонентами
Сила называется потенциальной

(консервативной), если ее можно представить в виде градиента некоторой скалярной

функции, называемой потенциалом

Теорема об изменении энергии

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СИЛЫ Градиентом называется вектор с компонентами Сила называется потенциальной (консервативной), если ее можно представить в виде

Слайд 34ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СИЛЫ
Работа потенциальной силы не зависит от формы траектории

точки и закона ее движения и определяется только начальным и

конечным положением точки

Теорема об изменении энергии

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СИЛЫ Работа потенциальной силы не зависит от формы траектории точки и закона ее движения и определяется

Слайд 35ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СИЛЫ. ПРИМЕР
Попробуем построить потенциал для силы тяжести
Теорема об изменении

энергии

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СИЛЫ. ПРИМЕРПопробуем построить потенциал для силы тяжестиТеорема об изменении энергии

Слайд 36ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
Замечание
Потенциал определяется с точностью до некоторой не зависящей

от координат постоянной
Потенциальной энергией точки, находящейся под действием консервативной силы,

называется величина

Пусть

Теорема об изменении энергии

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯЗамечание Потенциал определяется с точностью до некоторой не зависящей от координат постояннойПотенциальной энергией точки, находящейся под

Слайд 37ПОЛНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ
Теорема об изменении импульса
Для точки, находящейся под действием

потенциальной силы, можно ввести полную механическую энергию как сумму ее

потенциальной и кинетической энергий.
При движении точки она сохраняется.

Если на точку действует несколько потенциальных сил

Запишем теорему об изменении кинетической энергии для точки, находящейся под действием потенциальной силы

ПОЛНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯТеорема об изменении импульсаДля точки, находящейся под действием потенциальной силы, можно ввести полную механическую энергию

Слайд 38РАБОТА ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ СИЛ
Теорема об изменении энергии

РАБОТА ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ СИЛТеорема об изменении энергии

Слайд 39ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
Заключение

Какие из уравнений динамики точки записываются в виде

векторных уравнений, а какие – скалярных?
Что такое импульс материальной

точки?
Как определяется импульс силы за конечный промежуток времени?
При каких условиях количество движения системы не изменяется?
Как определяется и момент количества движения точки?
Чему равна проекция момента количества движения точки относительно центра на ось?


ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯЗаключениеКакие из уравнений динамики точки записываются в виде векторных уравнений, а какие – скалярных? Что

Слайд 40ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
Заключение
Как происходит движение материальной точки под действием центральной

силы? Как формулируется закон Кеплера?
Как определяется работа постоянной силы

на прямолинейном перемещении точки, к которой она приложена? А если сила переменная и точка перемещается по кривой?
Что понимают под элементарной работой силы и как она связана с работой силы на конечном перемещении точки, к которой она приложена? Когда элементарная работа равна нулю?
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯЗаключениеКак происходит движение материальной точки под действием центральной силы? Как формулируется закон Кеплера? Как определяется

Слайд 41ТЕМА СЛЕДУЮЩЕЙ ЛЕКЦИИ
Заключение
Динамика механической системы

ТЕМА СЛЕДУЮЩЕЙ ЛЕКЦИИЗаключениеДинамика механической системы

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика