Второй закон Ньютона (основной закон динамики).
Скорость изменения импульса тела в инерциальной системе отсчета равна
силе, приложенной к телу.
Следствие.
Если равнодействующая сила равна нулю, то импульс тела не меняется:
Закон сохранения импульса.
Если результирующая внешняя сила, действующая на систему тел, равна нулю (замкнутая система), то импульс системы тел не меняется (сохраняется) при любых событиях внутри системы
Импульс зависит от выбора системы отсчета
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
В космическом пространстве ионный двигатель будет производить тягу,
эквивалентную весу почтовой открытки.
Эта тяга может вывести корабль даже за пределы
Солнечной системы, если будет воздействовать достаточно долго.
где α — угол между силой и перемещением.
Работа численно равна площади под графиком Fx(x)
Под действием силы
F = const
материальная точка движется
прямолинейно из положения r1 в r2.
Определить работу силы.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Мощность силы
Мощность силы равна скалярному произведению силы
на скорость точки ее приложения.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Энергия не возникает из ничего и не исчезает в никуда,
а только переходит из одной формы в другую.
При этом может совершаться механическая работа.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Кинетическая энергия, как и скорость, величина относительная.
Ее значение можно изменить выбором системы отсчета.
Для материальной точки:
Для системы материальных точек:
— масса, скорость и импульс i-ой частицы, N — число частиц.
Энергия E,W,U; Дж. Механическая энергия определяет работоспособность (запас работы) тела.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Работа силы привела к изменению кинетической энергии.
Определим работу результирующей силы:
Работа результирующей силы равна приращению кинетической энергии
материальной точки.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
При движении материальной точки в поле консервативных сил работа
не зависит от траектории, а определяется только начальным и конечным
положением точки.
Силы, не обладающие этими свойствами, называются диссипативными
(например, силы трения).
Работа этих сил переводит энергию из механической в другие формы,
например, во внутреннюю энергию.
Потенциальная энергия материальной точки в поле потенциальных сил
, Дж — это запас работы, которую могут совершить консервативные
силы при перемещении тела из данной точки r1 в точку r2 , принятую за начало отсчета потенциальной энергии.
Потенциальная энергия — величина относительная,
зависящая от выбора начала отсчета энергии.
Потенциальная энергия — запас работы, связанный с взаимодействием и расположением тел
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Следствие 1.
Работа, совершаемая силами поля при переходе
материальной точки из положения r1 в r2,
равна разности потенциальных энергий в этих точках:
Следствие 2.
Работа консервативных сил при перемещении материальной точки
осуществляется за счет убыли ее потенциальной энергии:
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
— удлинение.
При изменении длины пружины от 0 до x совершается работа и
запасается потенциальная энергия
Потенциальная энергия поля центральных сил
Центральными называются силы, линия действия которых всегда
проходит через одну и ту же точку.
Например, для гравитационных сил эта точка — центр масс.
— массы, взаимодействующих тел,
— расстояние между центрами масс.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Одно тело в поле потенциальных ( консервативных) сил.
Если материальная точка находится в поле только консервативных сил,
то полная механическая энергия материальной точки сохраняется.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Закон сохранения механической энергии
Если непотенциальные силы отсутствуют или Анепот силы = 0, то механическая энергия системы не меняется (сохраняется):
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Абсолютно неупругий удар
При таком ударе тела объединяются и движутся как единое целое.
Взрыв — неупругий удар наоборот (время течет в прошлое).
При неупругом ударе не выполняется
закон сохранения механической энергии, так как
часть или вся кинетическая энергия переходит
во внутреннюю энергию, тратится на работу по деформации.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Зная массы и скорости исходных частиц, можно определить
скорость и импульс объединенного тела после удара
и его кинетическую энергию.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Изменение кинетической энергии системы
после неупругого удара
При упругом ударе выполняются закон сохранения импульса и
закон сохранения механической энергии.
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Для описания удара используются
закон сохранения импульса
и закон сохранения энергии
Рассмотрим центральный удар, при котором линия удара проходит
через центр инерции обоих тел.
и импульсом p = mu.
Тогда в проекциях на ось x:
Подставляя в первое уравнение, получаем скорость налетавшего шара
после удара:
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Если шар ударяется о стенку
то, шар отскакивает с начальной скоростью u,
причем стенке передается импульс
В.П. Сафронов 2015. safron-47@mail.ru т. 8 928 111 7884
Если не удалось найти и скачать 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