Динаміка матеріальної точки

1.

ФІЗИКА
“Физику знает хорошо тот, кто самостоятельно ставит опыты”
П. Л. Капица
Якщо б фізики вирішили видавати всім силам закордонні
паспорти, які три графи були б у цих «посвідченнях особистості
сил»?
Лектор: доцент Білоус Оксана Іванівна
1

2.

ФІЗИКА
Інерціальні та неінерціальні системи відліку.
І-й закон Ньютона.
ІІ-й закон Ньютона.
ІІІ-й закон Ньютона.
Сили в механіці.
Закон всесвітнього тяжіння.
Маса. Вага. Сила реакції опору.
Принцип відносності Галілея.
2
Лектор: доцент Білоус Оксана Іванівна

3.

Сила ...
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
ФІЗИКА
Інертність …
Маса …
Імпульс …
Фізика
p pi
3
3

4.

Інерціальною системою відліку називають таку
систему, в якій прискорення матеріальної точки
(тіла) обумовлене лише взаємодією даної
матеріальної точки з іншими тілами. Вільна
матеріальна точка, яка не взаємодіє з іншими
тілами в інерційній системі покоїться, або
рухається рівномірно прямолінійно, тобто як
говорять по інерції.
Усі інші системи є неінерціальними.
4
ФІЗИКА
Лектор: доцент Білоус Оксана Іванівна

5.

ФІЗИКА
Існують такі системи в яких тіло знаходиться у
стані спокою, або рівномірного прямолінійного
руху, якщо на нього не діють зовнішні сили. Такі
системи називаються інерційними.
Інерція - явище збереження тілом вектора
швидкості в умовах вільного руху.
Вільний рух тіла – це рух за умови відсутності дії
на нього з боку інших тіл (або взаємної
компенсації їх дій).
5
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна

6.

Другий закон Ньютона (закон руху) – основний
закон механіки поступального руху.
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
F
a
m
ФІЗИКА
В інтегральній формі другий закон Ньютона ..
6

7.

Виведення за умови, що m=const
dp d mv
dv
F
m
ma
dt
dt
dt
ФІЗИКА
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
dp
F
dt
7

8.

F21
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
F1, 2 F2 ,1
F12
ФІЗИКА
Третій закон Ньютона (закон взаємодії): будь-які
два тіла, що взаємодіють, діють одне на одне з
рівними за модулем та протилежно спрямованими
силами:
8

9.

9
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
ФІЗИКА

10.

Сили в механіці:
1. Сили тертя.
2. Гравітаційна.
3. Сила тяжіння.
4. Сила ваги.
5. Сили пружності.
ФІЗИКА
Сила - це міра взаємодії між тілами.
Сили це векторні величини, отже складаються за
правилом складання векторів.
10
Лектор: доцент Білоус Оксана Іванівна

11.

Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
ФІЗИКА
Сила тертя це сила, що виникає при
переміщенні тіл одного відносно
іншого, які торкаються одне одного.
Сили тертя поділяють на:
- зовнішнє та внутрішнє;
- сухе та в’язке;
- ковзання та кочення.
11
11

12. (внутрішнє та зовнішнє тертя)

Fтр
Тертя
спокою
Тертя
ковзання
Сила тертя спокою обумовлена дією опори, на якій
лежить тіло і дорівнює
зовнішній силі.
Сила тертя ковзання перешкоджає відносному руху
F0 Fзовн тіл і спрямована вздовж
Залежність сили тертя поверхні їх контакту.
від зовнішньої сили
тр
максимальне
Тертя кочення (закон
0 значення сили
N
Кулона)
Fкоч коч
тертя спокою.
F
F
N
r
ФІЗИКА
Лектор: доцент Білоус Оксана Іванівна
12

13.

Рівняння сухого тертя:
- коефіцієнт тертя,
N - сила реакції опори.
ФІЗИКА
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
тут
Fтертя N ,
Рис. Графік залежності сухого тертя від швидкості.
13

14.

для значної швидкості:
тут
2
Fтертя e f
- коефіцієнт в’язкості,
- швидкість тіла в рідині.
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
для невеликої швидкості: F
тертя
ФІЗИКА
Рівняння внутрішнього тертя:
14

15.

ФІЗИКА
Рис. Графік залежності сили внутрішнього тертя
від швидкості руху тіла в середовищі.
Лектор: доцент Білоус Оксана Іванівна
15

16.

m1m2
F G 2
r
ФІЗИКА
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
Два точкових тіла притягуються одне до одного із
силами, прямо пропорційними добутку мас тіл і
обернено пропорційними квадрату відстані між
ними:
16

17.

17
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
ФІЗИКА

18.

mM
FТ G 2
r
або
FТ mg
M
M
g G 2 G
2
r
R h
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
Сила тяжіння – це
сила гравітаційного
притягання тіл до
Землі
ФІЗИКА
Гравітаційна стала характеризує інтенсивність
гравітаційної взаємодії G 6,67 10 11 Н м 2
кг 2
18

19.

19
19
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна
ФІЗИКА

20.

Вага тіла - це сила, з якою
тіло діє на горизонтальну
опору або розтягує підвіс.
Сила реакції опори – сила з якою
опора діє на тіло.
В інерціальній системі відліку
вага тіла:
P mg
У випадку руху
тіла з
прискоренням
20
P m g a
ФІЗИКА
Лектор: доцент Білоус Оксана Іванівна

21.

Fпр k x
тут
ФІЗИКА
Сила пружності – сила, що виникає в пружнодеформованому тілі.
Сила пружності визначається за законом Гука:
k- коефіцієнт жорсткості;
x - деформація тіла.
21
Лектор: доцент Білоус Оксана
Іванівна

22.

y K y K
O
O
uA
u
x x
x x vt
Встановлюють просторово часовий
зв’язок між подіями в різних системах відліку. Нехай система відліку K
рухається відносно системи K із
сталою швидкістю
вздовж осі
.
Початок відліку часу відповідає
моменту, коли початки координат Oі O
збігаються. Тоді
y y,
x
z z, t t
Звідси випливає, що координати тіла є відносними, тобто вони різні в
різних системах відліку. Момент часу, в який відбувається подія,
однаковий в усіх системах відліку. З перетворення координат випливає
закон перетворення швидкостей
v v u
ФІЗИКА
Лектор: доцент Білоус Оксана Іванівна
22

23.

x x xt
y y yt
'
ФІЗИКА
'
- Перетворення
координат
Галілея
z z zt
'
23
Лектор: доцент Білоус Оксана Іванівна