и релятивистской механики
6 лекций
(12 аудиторных часов)
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Тема 2,Дин-ка пост. дв-я.лекц. 3, версия 3. ppt презентация
Содержание
- 1. Тема 2,Дин-ка пост. дв-я.лекц. 3, версия 3. ppt
- 2. Тема 3. ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ
- 3. 3.1. Первый закон Ньютона Динамика изучает причины,
- 4. Формулировка первого закона Ньютона: любое свободное тело
- 5. Пример: точка С находится в покое, пока
- 6. Первый закон Ньютона выполняется в инерциальных
- 7. Инерциальной (ИСО) называется система отсчёта, в
- 8. Инерциальными будут являться: системы отсчёта, связанные
- 9. Первый закон Ньютона называют законом инерции.
- 10. Однородность пространства означает, что результат опыта не
- 11. Инерция: - свойство тел сохранять
- 12. 3.2. Второй закон Ньютона Динамика как
- 13. Действие силы может быть статическим и динамическим.
- 14. Механическое действие (сила) возникает при непосредственном
- 15. Внутренними называются силы, с которыми тела взаимодействуют
- 16. Принцип независимости действия сил: если на тело
- 17. Импульс силы - величина, равная произведению
- 18. Масса тела: - мера инертности
- 19. Импульс тела (материальной точки): величина,
- 20. Формулировки второго закона Ньютона Скорость изменения
- 21. Преобразуем формулу
- 23. Графическая интерпретация а F
- 24. Рисунки показывают, что под действием одинаковой силы тела разной массы приобретают разные ускорения.
- 25. 3.3. Третий закон Ньютона Опыт показывает, что
- 27. Третий закон Ньютона: справедлив для
- 28. 3.4. Виды сил в механике В механике
- 29. Гравитационная сила В природе существует четыре
- 30. Гравитационное взаимодействие сильно проявляется только с телами очень большой массы (в космосе).
- 31. Закон всемирного тяготения Сила взаимодействия двух
- 32. G – гравитационная постоянная численно равна
- 33. Сила тяжести - сила, с которой
- 34. Ускорение свободного падения На
- 35. Для Земли:
- 36. Сила реакции опоры (N) и вес
- 37. Сила реакции опоры всегда направлена перпендикулярно опоре.
- 38. Вес тела – сила, с
- 39. При движении опоры вверх с ускорением тело
- 40. 3.Если опора движется вниз с ускорением, то
- 41. При движении опоры вниз с ускорением, большим
- 42. Сила трения бывает трёх видов:
- 43. Сила трения скольжения равна произведению коэффициента трения
- 44. Сила трения скольжения всегда направлена против скорости движения тела и возникает в обоих трущихся поверхностях.
- 45. Сила упругости возникает при деформации тел.
- 46. Силу упругости легко наблюдать в пружинах, поскольку абсолютное удлинение заметно визуально.
- 47. На рисунках показано направление упругой силы.
- 48. Коэффициент жёсткости пружины k: - равен
- 49. Сила Архимеда На погружённое в жидкость (или
- 50. Сила натяжения нити возникает при действии
Тема 3.
ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ План лекции 3.1. Первый закон Ньютона. 3.2. Второй закон Ньютона. 3.3. Третий закон Ньютона. 3.4. Виды сил в
Слайд 1Омский государственный технический университет
Кафедра физики
Калистратова Л.Ф.
Электронные лекции по разделам классической
Слайд 2Тема 3.
ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ
План лекции
3.1. Первый закон Ньютона.
3.2. Второй
закон Ньютона.
3.3. Третий закон Ньютона.
3.4. Виды сил в механике.
3.3. Третий закон Ньютона.
3.4. Виды сил в механике.
Слайд 33.1. Первый закон Ньютона
Динамика изучает причины, которые обусловливают тот или иной
характер движения.
Этими причинами являются взаимодействия между телами.
В основе классической динамики лежат три закона, сформулированные Ньютоном в 1687 г.
Законы Ньютона возникли в результате обобщения большого количества опытных фактов.
Этими причинами являются взаимодействия между телами.
В основе классической динамики лежат три закона, сформулированные Ньютоном в 1687 г.
Законы Ньютона возникли в результате обобщения большого количества опытных фактов.
Слайд 4Формулировка первого закона Ньютона:
любое свободное тело сохраняет состояние покоя или равномерного
прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие всех сил скомпенсировано.
Тел, не подвергающихся воздействию со стороны других тел, практически не существует.
В наблюдаемых случаях имеют дело с телами, воздействие на которые уравновешивают друг друга.
Тел, не подвергающихся воздействию со стороны других тел, практически не существует.
В наблюдаемых случаях имеют дело с телами, воздействие на которые уравновешивают друг друга.
Слайд 5Пример: точка С находится в покое, пока действие сил упругости в
нитях уравновешивается силой тяжести тела.
Слайд 6Первый закон Ньютона
выполняется в инерциальных системах отсчёта;
- выполняется не во всякой
системе отсчета;
- не выполняется в системах отсчёта, движущихся с ускорением.
- не выполняется в системах отсчёта, движущихся с ускорением.
Слайд 7Инерциальной (ИСО)
называется система отсчёта, в которой любое тело будет находиться
в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие на него других тел скомпенсировано.
Инерциальной называется система отсчета, относительно которой выполняется первый закон Ньютона.
Инерциальной называется система отсчета, относительно которой выполняется первый закон Ньютона.
Слайд 8Инерциальными будут являться:
системы отсчёта, связанные с удалёнными телами (звёздами, Солнцем);
- системы
отсчёта, которые движутся относительно инерциальной (покоящейся) равномерно и прямолинейно.
Механический принцип относительности Галилея формулируется: находясь внутри инерциальной системы отсчёта никакими механическими опытами нельзя определить, находится ли эта система отсчёта в покое или движется равномерно и прямолинейно.
Механический принцип относительности Галилея формулируется: находясь внутри инерциальной системы отсчёта никакими механическими опытами нельзя определить, находится ли эта система отсчёта в покое или движется равномерно и прямолинейно.
Слайд 9Первый закон Ньютона называют законом инерции.
Закон инерции:
- один из самых
фундаментальных законов природы.
- справедлив для всех физических объектов: и для микрочастиц и для тел космического масштаба.
- не поколебала ни одна из революций естествознания ХХ века – ни теория относительности, ни квантовая механика.
- связан со свойствами пространства – однородностью и изотропностью.
- справедлив для всех физических объектов: и для микрочастиц и для тел космического масштаба.
- не поколебала ни одна из революций естествознания ХХ века – ни теория относительности, ни квантовая механика.
- связан со свойствами пространства – однородностью и изотропностью.
Слайд 10Однородность пространства означает, что результат опыта не зависит от места его
проведения.
Изотропность пространства означает, что результат опыта не зависит от направления осей координат.
Однородность времени означает, что результат опыта не зависит от времени его проведения.
Изотропность пространства означает, что результат опыта не зависит от направления осей координат.
Однородность времени означает, что результат опыта не зависит от времени его проведения.
Слайд 11Инерция:
- свойство тел сохранять своё прежнее механическое состояние (или состояние
покоя или состояние равномерного прямолинейного движения).
- свойство материальных точек изменять под действием сил модуль и направление скорости движения постепенно.
- свойство материальных точек изменять под действием сил модуль и направление скорости движения постепенно.
Слайд 123.2. Второй закон Ньютона
Динамика как наука рассматривает новые физические величины:
сила, импульс силы, масса, импульс тела.
Сила
- мера механического воздействия одного тела на другое;
- величина векторная: имеет точку приложения, направление действия и величину.
- измеряется в ньютонах (Н).
Сила
- мера механического воздействия одного тела на другое;
- величина векторная: имеет точку приложения, направление действия и величину.
- измеряется в ньютонах (Н).
Слайд 13Действие силы может быть статическим и динамическим.
Статическое действие проявляется в
создании деформаций.
Динамическое действие проявляется в создании ускорений.
Динамическое действие проявляется в создании ускорений.
Слайд 14Механическое действие (сила) возникает
при непосредственном контакте взаимодействующих тел (трение, реакция
опоры, вес и т.д.);
посредством силового поля, существующего в пространстве (сила тяжести, кулоновские силы и т.д.).
Величина силы зависит от расстояния между телами, относительной скорости движения тел и времени взаимодействия тел.
посредством силового поля, существующего в пространстве (сила тяжести, кулоновские силы и т.д.).
Величина силы зависит от расстояния между телами, относительной скорости движения тел и времени взаимодействия тел.
Слайд 15Внутренними называются силы, с которыми тела взаимодействуют между собой.
Внешними называются силы,
действующие на тела со стороны других тел, не входящих в систему.
Силы
Внутренние
Внешние
Консервативные
Неконсервативные
Слайд 16Принцип независимости действия сил: если на тело одновременно действует несколько сил,
то действие каждой силы происходит независимо от других.
Равнодействующей (результирующей) называется сила, которая заменяет суммарное действие нескольких сил.
Равнодействующая сила равна векторной сумме отдельных сил.
Равнодействующей (результирующей) называется сила, которая заменяет суммарное действие нескольких сил.
Равнодействующая сила равна векторной сумме отдельных сил.
Слайд 17Импульс силы
- величина, равная произведению силы на время её действия;
измеряется в
ньютонах в секунду (Н с);
- величина векторная, направленная по линии действия силы.
- величина векторная, направленная по линии действия силы.
Слайд 18Масса тела:
- мера инертности тела при поступательном движении;
в классической механике
не зависит от скорости;
величина скалярная;
- измеряется в кг.
величина скалярная;
- измеряется в кг.
Слайд 19Импульс тела (материальной точки):
величина, равная произведению массы тела на его
скорость
- измеряется в (кг м)/с.
- величина векторная, направленная по вектору скорости.
- измеряется в (кг м)/с.
- величина векторная, направленная по вектору скорости.
V
p
Слайд 20Формулировки второго закона Ньютона
Скорость изменения импульса тела в любой момент времени
равна действующей на тело равнодействующей силе (наиболее общая формулировка).
2. Изменение импульса тела за некоторое время равно импульсу равнодействующей силы за этот же промежуток времени.
2. Изменение импульса тела за некоторое время равно импульсу равнодействующей силы за этот же промежуток времени.
Слайд 22
Приобретаемое телом относительно ИСО ускорение
прямо пропорционально равнодействующей силе,
обратно пропорционально массе тела,
направлено
по направлению равнодействующей силы.
Слайд 23Графическая интерпретация
а
F
m
a
Ускорение прямо
пропорционально силе
Ускорение обратно
пропорционально массе
Слайд 24Рисунки показывают, что под действием одинаковой силы тела разной массы приобретают
разные ускорения.
Слайд 253.3. Третий закон Ньютона
Опыт показывает, что механическое воздействие одного объекта на
другой не остается односторонним.
Третий закон Ньютона: силы, с которыми взаимодействуют две материальные точки, равны по модулю, противоположны по направлению и направлены вдоль прямой, соединяющей эти точки.
Третий закон Ньютона: силы, с которыми взаимодействуют две материальные точки, равны по модулю, противоположны по направлению и направлены вдоль прямой, соединяющей эти точки.
F12
F21
1
2
Слайд 26 - сила действия
- сила противодействия
Силы действия и противодействия равны по величине, противоположны по направлению.
Они не уравновешивают друг друга, так как приложены к разным телам.
1
2
F12
F21
Слайд 27Третий закон Ньютона:
справедлив для любых материальных точек, как покоящихся, так
и движущихся;
выполняется только в рамках классической механики;
не выполняется для тел, движущихся друг относительно друга со скоростями, соизмеримыми со скоростью света.
выполняется только в рамках классической механики;
не выполняется для тел, движущихся друг относительно друга со скоростями, соизмеримыми со скоростью света.
Слайд 283.4. Виды сил в механике
В механике принято рассматривать следующие виды сил:
1.
Гравитационная сила
2. Сила тяжести
3. Вес тела
4. Сила реакции опоры
5. Сила трения
6. Упругая сила
7. Выталкивающая сила (сила Архимеда)
8. Сила натяжения нити
9. Сила тяги мотора
2. Сила тяжести
3. Вес тела
4. Сила реакции опоры
5. Сила трения
6. Упругая сила
7. Выталкивающая сила (сила Архимеда)
8. Сила натяжения нити
9. Сила тяги мотора
Слайд 29Гравитационная сила
В природе существует четыре типа взаимодействий:
- гравитационное;
- электромагнитное;
- сильное;
- слабое.
Гравитационные силы действуют между двумя массами и являются силами притяжения.
m1
m2
r
F
F
Слайд 30Гравитационное взаимодействие сильно проявляется только с телами очень большой массы (в
космосе).
Слайд 31Закон всемирного тяготения
Сила взаимодействия двух тел прямо пропорциональна произведению масс
этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Гравитационная сила направлена по линии, соединяющей центры тяжести тел.
Закон всемирного тяготения справедлив как в макромире, так и в микромире.
Гравитационная сила направлена по линии, соединяющей центры тяжести тел.
Закон всемирного тяготения справедлив как в макромире, так и в микромире.
F
F
m1
m2
r
Слайд 32G – гравитационная постоянная
численно равна силе взаимодействия двух масс по
1 кг, расположенных в вакууме на расстоянии
1 м.
1 м.
1кг
1 кг
r = 1 м
F = G
Слайд 33 Сила тяжести
- сила, с которой тело притягивается Землёй (планетой).
- равна
произведению массы тела на ускорение свободного падения;
- не может быть равна нулю;
приложена к телу;
направлена вертикально вниз по отношению к линии горизонта;
проявление гравитационной силы, которая направлена к центру земли.
- не может быть равна нулю;
приложена к телу;
направлена вертикально вниз по отношению к линии горизонта;
проявление гравитационной силы, которая направлена к центру земли.
mg
Слайд 34 Ускорение свободного падения
На основе тождества
ускорение свободного падения на любой
планете определяется по формуле
R - радиус планеты,
М - масса планеты,
r - расстояние между центрами планеты и тела:
,
h – высота тела над поверхностью планеты.
R - радиус планеты,
М - масса планеты,
r - расстояние между центрами планеты и тела:
,
h – высота тела над поверхностью планеты.
Слайд 35Для Земли:
На луне ускорение свободного падения в 6 раз меньше.
Ускорение свободного
падения зависит:
от высоты тела над планетой: чем больше высота, тем меньше величина g;
широты местности (из-за вращения планеты вокруг собственной оси).
от высоты тела над планетой: чем больше высота, тем меньше величина g;
широты местности (из-за вращения планеты вокруг собственной оси).
Слайд 36 Сила реакции опоры (N) и вес тела (Р
Сила упругости, возникающая
при действии силы тяжести на опору, создаёт силу реакции опоры (приложена к опоре).
В свою очередь сила реакции опоры деформирует опору, вследствие чего в опоре возникает новая сила – вес тела Р (приложена к телу).
В свою очередь сила реакции опоры деформирует опору, вследствие чего в опоре возникает новая сила – вес тела Р (приложена к телу).
а = 0
а
а
mg
P
N
N
mg
P
N
mg
P
Слайд 38 Вес тела –
сила, с которой тело действует на опору
или натягивает отвес.
Величина веса тела зависит от механического состояния опоры: движется ли она с ускорением или находится в покое.
Если ускорение опоры равно нулю, то вес тела равен силе тяжести:
Величина веса тела зависит от механического состояния опоры: движется ли она с ускорением или находится в покое.
Если ускорение опоры равно нулю, то вес тела равен силе тяжести:
Слайд 403.Если опора движется вниз с ускорением, то вес тела меньше силы
тяжести:
При а = g наступает состояние невесомости.
Невесомость – состояние тела, при котором вес тела равен нулю (невесомость – нет веса).
При а = g наступает состояние невесомости.
Невесомость – состояние тела, при котором вес тела равен нулю (невесомость – нет веса).
Слайд 41При движении опоры вниз с ускорением, большим ускорения свободного падения, вес
тела меняет своё направление, а тело вновь испытывает перегрузки.
Слайд 42Сила трения
бывает трёх видов:
сила трения покоя;
сила трения скольжения;
сила
трения качения.
Сила трения покоя по модулю равна той силе, которая выводит тело из состояния покоя:
Сила трения покоя по модулю равна той силе, которая выводит тело из состояния покоя:
Слайд 43Сила трения скольжения равна произведению коэффициента трения скольжения на силу,
прижимающую тело к опоре (силу реакции опоры):
- коэффициент трения скольжения
- коэффициент трения скольжения
F0
Fтр
V
Fтр
mg
N
Слайд 44Сила трения скольжения всегда направлена против скорости движения тела и возникает
в обоих трущихся поверхностях.
Слайд 45Сила упругости
возникает при деформации тел.
Деформация – изменение линейных размеров тел.
Деформации
бывают:
упругими;
пластическими.
Упругой называется деформация, при которой тело восстанавливает свои первоначальные размеры.
Закон Гука: в области упругой деформации сила упругости прямо пропорциональна абсолютному удлинению.
упругими;
пластическими.
Упругой называется деформация, при которой тело восстанавливает свои первоначальные размеры.
Закон Гука: в области упругой деформации сила упругости прямо пропорциональна абсолютному удлинению.
Слайд 46Силу упругости легко наблюдать в пружинах, поскольку абсолютное удлинение заметно визуально.
Слайд 48Коэффициент жёсткости пружины k:
- равен упругой силе, возникающей при единичном
удлинении.
- измеряется в Н/м.
Пластической называется деформация, при которой первоначальные размеры тела не восстанавливаются.
Сила упругости, вес тела, сила реакции опоры – проявление электромагнитного взаимодействия.
- измеряется в Н/м.
Пластической называется деформация, при которой первоначальные размеры тела не восстанавливаются.
Сила упругости, вес тела, сила реакции опоры – проявление электромагнитного взаимодействия.
Слайд 49Сила Архимеда
На погружённое в жидкость (или газ) тело действует выталкивающая сила,
направленная вертикально вверх.
Закон Архимеда: выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости в объёме погружённой части тела.
Условие плавания тел:
Закон Архимеда: выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости в объёме погружённой части тела.
Условие плавания тел:
mg
FA
Слайд 50 Сила натяжения нити
возникает при действии силы тяжести (или другой силы)
на нить;
направлена по нити;
проявление упругой силы (или электромагнитного взаимодействия).
направлена по нити;
проявление упругой силы (или электромагнитного взаимодействия).
Т
mg
T
mg
