системы. Условия равновесия
- 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
Лекции по физике. Механика презентация
Содержание
- 1. Лекции по физике. Механика
- 2. Законы сохранения Механическая система – это
- 3. Законы сохранения Для замкнутой системы существуют функции
- 4. Законы сохранения В основе законов сохранения энергии,
- 5. Закон сохранения энергии Кинетическая энергия Т=1/2mv2 изолированной частицы сохраняется т.к.
- 6. Закон сохранения энергии Если F≠0, то приращение
- 7. Закон сохранения энергии Работа по перемещению тела
- 8. Закон сохранения энергии Уравнение (1) выражает закон
- 9. Закон сохранения энергии В случае вращательного движения:
- 11. Условия равновесия механической системы Из (1) следует,
- 12. Условия равновесия механической системы Необходимым условием равновесия
- 13. Условия равновесия механической системы В зависимости от
- 15. Закон сохранения импульса Рассмотрим систему из N
- 16. Закон сохранения импульса По третьему закону Ньютона:
- 17. Закон сохранения импульса Закон сохранения импульса: Импульс
- 19. Упругие и неупругие взаимодействия При взаимодействии двух
- 20. Упругие и неупругие взаимодействия С помощью законов
- 21. Упругие и неупругие взаимодействия В первом случае
- 22. Упругие и неупругие взаимодействия После абсолютно неупругого
- 24. Центр масс Центр масс системы – это
- 25. Центр масс Закон сохранения центра
- 27. Закон сохранения момента импульса Момент импульса частицы:
- 28. Закон сохранения момента импульса Таким образом мы
- 29. Закон сохранения момента импульса Момент импульса незамкнутой
- 30. Закон сохранения проекции момента импульса Закон сохранения
- 32. Конец лекции
Законы сохранения Механическая система – это система тел, выделенных для рассмотрения Действующие на систему силы могут быть внешними и внутренними Если на систему действуют только внутренние силы, то она называется
Слайд 2Законы сохранения
Механическая система – это система тел, выделенных для рассмотрения
Действующие на
систему силы могут быть внешними и внутренними
Если на систему действуют только внутренние силы, то она называется замкнутой
Если на систему действуют только внутренние силы, то она называется замкнутой
Слайд 3Законы сохранения
Для замкнутой системы существуют функции координат и скоростей, которые сохраняются
со временем – интегралы движения
Для системы из N несвязанных частиц существует 6N-1 интегралов движения. Интерес представляют только три аддитивных интеграла движения: энергия, импульс и момент импульса
Для системы из N несвязанных частиц существует 6N-1 интегралов движения. Интерес представляют только три аддитивных интеграла движения: энергия, импульс и момент импульса
Слайд 4Законы сохранения
В основе законов сохранения энергии, импульса и момента импульса лежат
соответственно свойства однородности времени, однородности и изотропности пространства
Законы сохранения более общие, чем законы Ньютона, они выполняются всегда
Использование законов сохранения позволяет облегчить решение задач
Законы сохранения более общие, чем законы Ньютона, они выполняются всегда
Использование законов сохранения позволяет облегчить решение задач
Слайд 6Закон сохранения энергии
Если F≠0, то приращение Т:
т.е. при действии сил на
частицу, изменение её кинетической энергии равно работе сил
Для консервативных сил каждой точке пространства можно сопоставить потенциальную энергию тела U(x,y,z)
Для консервативных сил каждой точке пространства можно сопоставить потенциальную энергию тела U(x,y,z)
Слайд 7Закон сохранения энергии
Работа по перемещению тела в поле A12=U1-U2
В случае замкнутой
системы T2-T1=U1-U2 и T2+U2=T1+U1 или Е1=Е2
Окончательно получим:
E=T+U=const (1)
Сумма кинетической и потенциальной энергии называется механической энергией
Окончательно получим:
E=T+U=const (1)
Сумма кинетической и потенциальной энергии называется механической энергией
Слайд 8Закон сохранения энергии
Уравнение (1) выражает закон сохранения энергии: Механическая энергия замкнутой
консервативной системы остаётся постоянной
В случае системы частиц:
В случае системы частиц:
Слайд 11Условия равновесия механической системы
Из (1) следует, что кинетическая энергия системы может
возрастать только за счёт убыли её потенциальной энергии. Если же Т=0 и система находится в состоянии с минимумом потенциальной энергии, то она не сможет выйти из этого состояния. Такое состояние называют состоянием равновесия
Слайд 12Условия равновесия механической системы
Необходимым условием равновесия является равенство нулю первой производной
потенциальной энергии в данной точке:
В зависимости от характера функции U(x,y,z) различают устойчивое ( минимум U) и неустойчивое (максимум U) положения равновесия
В зависимости от характера функции U(x,y,z) различают устойчивое ( минимум U) и неустойчивое (максимум U) положения равновесия
Слайд 13Условия равновесия механической системы
В зависимости от соотношений между кинетической и потенциальной
энергией частица может двигаться в ограниченной или неограниченной области пространства
Слайд 15Закон сохранения импульса
Рассмотрим систему из N взаимодействующих частиц. На i-ю частицу
действуют внешняя Fi´ и внутренние Fij силы. Тогда:
(2)
Сложим производные импульсов всех частиц
(3)
(2)
Сложим производные импульсов всех частиц
(3)
Слайд 16Закон сохранения импульса
По третьему закону Ньютона:
Поэтому первая сумма в (3) равна
нулю и
(4)
Из (4) следует, что при отсутствии внешних сил p=const. Т.о. мы пришли к закону сохранения импульса
(4)
Из (4) следует, что при отсутствии внешних сил p=const. Т.о. мы пришли к закону сохранения импульса
Слайд 17Закон сохранения импульса
Закон сохранения импульса: Импульс замкнутой системы материальных тел остаётся
постоянным
Закон сохранения импульса можно использовать и для незамкнутых систем
Если сумма сил, действующих на тела, равна нулю
Если взаимодействие кратковременное
Если одна из проекций внешней силы равна нулю, то для этой проекции справедлив закон сохранения импульса
Закон сохранения импульса можно использовать и для незамкнутых систем
Если сумма сил, действующих на тела, равна нулю
Если взаимодействие кратковременное
Если одна из проекций внешней силы равна нулю, то для этой проекции справедлив закон сохранения импульса
Слайд 19Упругие и неупругие взаимодействия
При взаимодействии двух тел происходят превращения энергии из
одного вида в другой
Различают два предельных вида взаимодействий:
Упругое взаимодействие
Неупругое взаимодействие
Различают два предельных вида взаимодействий:
Упругое взаимодействие
Неупругое взаимодействие
Слайд 20Упругие и неупругие взаимодействия
С помощью законов сохранения энергии и импульса можно
решить важную для практики задачу соударения двух тел в случае абсолютно упругого или абсолютно неупругого удара. В этой задаче из известных начальных скоростей и масс тел надо найти их скорости после удара
Слайд 21Упругие и неупругие взаимодействия
В первом случае механическая энергия взаимодействующих тел не
переходит в другие виды энергии (консервативная система)
В случае неупругого взаимодействия механическая энергия превращается в другие виды энергии
К замкнутой системе закон сохранения энергии применим только в первом случае, а закон сохранения импульса - в обоих
В случае неупругого взаимодействия механическая энергия превращается в другие виды энергии
К замкнутой системе закон сохранения энергии применим только в первом случае, а закон сохранения импульса - в обоих
Слайд 22Упругие и неупругие взаимодействия
После абсолютно неупругого удара тела будут иметь одинаковую
скорость:
После абсолютно упругого удара скорости тел будут равны:
После абсолютно упругого удара скорости тел будут равны:
Слайд 24Центр масс
Центр масс системы – это точка, положение которой задаётся радиус-вектором:
Импульс
системы может быть представлен как произведение суммарной массы на скорость центра масс:
Слайд 25Центр масс
Закон сохранения центра масс: У замкнутой системы центр масс покоится
или движется равномерно и прямолинейно
Слайд 27Закон сохранения момента импульса
Момент импульса частицы:
где r – радиус-вектор частицы
Для изолированной
частицы:
Слайд 28Закон сохранения момента импульса
Таким образом мы пришли к закону сохранения момента
импульса свободной частицы. Можно показать, что этот закон справедлив и для замкнутой системы взаимодействующих частиц
Момент импульса системы частиц:
Закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы остаётся постоянным
Момент импульса системы частиц:
Закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы остаётся постоянным
Слайд 29Закон сохранения момента импульса
Момент импульса незамкнутой системы будет так же сохраняться,
если суммарный момент сил действующих на эту систему равен нулю
Как и закон сохранения импульса закон сохранения момента импульса можно использовать при рассмотрении столкновений частиц в незамкнутой системе
Как и закон сохранения импульса закон сохранения момента импульса можно использовать при рассмотрении столкновений частиц в незамкнутой системе
Слайд 30Закон сохранения проекции момента импульса
Закон сохранения проекции момента импульса: в незамкнутой
системе сохраняется проекция момента импульса на неподвижную ось вращения, если сумма моментов сил относительно этой оси равна нулю
