Презентация на тему: ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки

ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
2. Сила, масса, плотность, вес тела
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
3. Второй и Третий законы Ньютона. Импульс
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
7. Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки
1/48
Средняя оценка: 4.8/5 (всего оценок: 65)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (682 Кб)
1

Первый слайд презентации

ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки

Изображение слайда
2

Слайд 2

План лекции. 1.Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета 2.Сила, масса, плотность, вес тел а 3.2-ой и 3-й законы Ньютона. Импульс 4.Закон сохранения импульса для механической системы 5.Неинерциальные системы отсчета 6.Момент силы 7.Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии

Изображение слайда
3

Слайд 3: 1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета

Изображение слайда
4

Слайд 4

Динамика - раздел механики, который изучает законы движения и причины вызывающие те или иные перемещения. В основе динамики лежат законы Ньютона. Первый закон Ньютона (закон инерции) : Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, до тех пор, пока внешние воздействия не выведут его из этого состояния.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Инерциальная система отсчета - система отсчета, относительно которой свободная материальная точка, не подверженная воздействию других тел, движется равномерно и прямолинейно, или, как говорят, по инерции. Инерция - это физическое явление, заключающееся в том, что тела стремятся сохранить свою скорость. Инертность - это свойство тел сохранять свою скорость.

Изображение слайда
6

Слайд 6

Изображение слайда
7

Слайд 7: 2. Сила, масса, плотность, вес тела

Изображение слайда
8

Слайд 8

Опыт показывает, что различные тела под действием одинаковых сил приобретают различные ускорения, т.е. обладают различной инертностью. Инертность тел - свойство, присущее всем телам и заключающееся в том, что тела оказывают сопротивление изменению их скорости (как по модулю, так и по направлению) Масса - это мера инертности тела при поступательном движении m- скалярная величина (кг) Масса - величина аддитивная, это значит если тело состоит из n количества материальных точек, тогда масса тела равна сумме масс составляющих данное тело. 1

Изображение слайда
9

Слайд 9

Если тело движется со скоростью V 1 соизмеримой со скоростью света c = 3•10 8 м / с, то где β - безразмерный коэффициент; m 0 - масса покоя тела. В классической механике 2

Изображение слайда
10

Слайд 10

Равномерное распределение m по V Неравномерное распределение m по V Сила – это физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел, в результате которого тело приобретает ускорение или деформируется. Плотность - распределение массы по объему. 3 4 5

Изображение слайда
11

Слайд 11

Сила характеризуется: числовым значением, направлением и точкой приложения. Действие на тело нескольких сил можно заменить одной равнодействующей, которая определяется по принципу суперпозиции. F 1 F 2 Равнодействующая сила

Изображение слайда
12

Слайд 12

Закон всемирного тяготения : Любые две материальные точки притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними (1667 г. И.Ньютон) m 1 m 2 R 6 где G - гравитационная постоянная

Изображение слайда
13

Слайд 13

Эту силу называют силой тяготения или гравитационной силой. Закон всемирного тяготения справедлив для точечных масс. Физический смысл Гравитационная постоянная численно равна силе, с которой притягиваются две материальные точки массой по 1кг на расстоянии1м. Гравитационные силы - являются центральными, т.е. направлены вдоль прямой, соединяющей центры взаимодействия тел.

Изображение слайда
14

Слайд 14

Если на тело действует только сила тяжести земли, оно совершает свободное падение где g –ускорение свободного падения Сила тяжести – это сила с которой тело притягивается к Земле. По закону всемирного тяготения на поверхности земли на тело массой « m » действует сила тяжести. 7 М -масса Земли; R - радиус Земли

Изображение слайда
15

Слайд 15

Силы упругости возникают при деформации тел Деформация - изменение формы и объема тела при внешнем воздействии. Упругая деформация – исчезает после прекращения воздействия. Пластическая деформация – не исчезает после прекращения воздействия. Деформация растяжения и сжатия характеризуется удлинением:

Изображение слайда
16

Слайд 16

Изображение слайда
17

Слайд 17

Изображение слайда
18

Слайд 18

Сила упругости - подчиняется закону Гука. Сила упругости прямо пропорциональна смещению тела и противоположна ему по знаку. где k - коэффициент жесткости 8

Изображение слайда
19

Слайд 19

Вес тела - это сила с которой тело действует на опору или подвес. Невесомость – это когда тело не действует на опору или подвес, и вследствие этого внутри тела отсутствует деформация 9

Изображение слайда
20

Слайд 20

Изображение слайда
21

Слайд 21: 3. Второй и Третий законы Ньютона. Импульс

Изображение слайда
22

Слайд 22

Второй закон Ньютона: Ускорение приобретаемое телом в инерциальной системе отсчета прямо пропорционально действию на тело силы и обратно пропорциональна его массе. F - равнодействующая всех сил действующих на тело. 10

Изображение слайда
23

Слайд 23

Второй закон Ньютона, выраженный через импульс F= ma Внесем массу под знак дифференциала 11 12 13

Изображение слайда
24

Слайд 24

Величина равная произведению массы тела на скорость называется импульсом Fdt - импульс силы; mV - импульс тела 14

Изображение слайда
25

Слайд 25

Третий Закон Ньютона утверждает, что тела взаимодействуют с силами равными по величине и противоположными по направлению. Все силы всегда равны по модулю как бы они не двигались F 12 = -F 21

Изображение слайда
26

Слайд 26

При взаимодействии двух тел всегда возникает пара сил, которые: Равны по модулю Противоположны по направлению Лежат на одной прямой Одной природы Выражая силу через второй з-н Ньютона третий з-н можно переписать:

Изображение слайда
27

Слайд 27

4. Закон сохранения импульса для механической системы

Изображение слайда
28

Слайд 28

Механическая система - совокупность материальных точек и тел рассматриваемых как единое целое. Внутренние силы - силы взаимодействия между материальными точками системы. Внешние силы - силы с которыми внешние тела действуют на замкнутую систему. Замкнутая система - система, которая не взаимодействует со внешними силами.

Изображение слайда
29

Слайд 29

F – равнодействующая внутренних сил F ´ – равнодействующая внешних сил Запишем Второй Закон Ньютона для каждой системы. 15

Изображение слайда
30

Слайд 30

Материальная точка внутри системы взаимодействует между собой F 1 = -F 2, = > Геометрическая сумма внутренних сил = 0, произведение от импульса = 0 , p= const Сложим по численно эти уравнения и получим Система замкнута, поэтому равнодействующая всех внешних сил = 0 16

Изображение слайда
31

Слайд 31

Закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы тел при любых движениях и взаимодействиях тел системы с течением времени не изменяется.

Изображение слайда
32

Слайд 32

5. Неинерциальная система отсчета

Изображение слайда
33

Слайд 33

Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета. Системы отсчета, движущиеся относительно инерциальной системы с ускорением, называются неинерциальными. В неинерциальных системах законы Ньютона, вообще говоря, несправедливы. Однако законы динамики можно применять и для них, если кроме сил, обусловленных воздействие и тел друг на друга ввести силы особого рода силы инерции.

Изображение слайда
34

Слайд 34

Если учесть силы инерции, то второй закон Ньютона будет справедлив для любой системы отсчета. Произведение массы тела на ускорение в рассматриваемой системе отсчета равно сумме всех сил действующих на тело (включая F ин ) Так как F = ma (в инерциальной системе отсчета) 17 18

Изображение слайда
35

Слайд 35

Рассмотрим конкретные примеры, действия сил инерции. Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета. Шарик массой m движется в тележке. Если тележку привести в поступательное движение с ускорением α 0, то нить отклонится на α. 19

Изображение слайда
36

Слайд 36

И шарик движется вместе с тележкой с ускорением чем а >,тем больше угол α ,

Изображение слайда
37

Слайд 37

Шарик покоится относительно систем, движущихся с ускорением, и силе F уравновешенно силой инерции, которая противоположно ей направления. 20

Изображение слайда
38

Слайд 38

2. Силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращательной системе. Пусть диск вращается с угловой скоростью ( ω ) R α > если ω и R >

Изображение слайда
39

Слайд 39

21

Изображение слайда
40

Слайд 40

Проявляются при поворотах, выполнении летчиками пилотажа, в насосах, центрифугах. Шарик будет покоиться если F ин -центробежная сила инерции. 22 23

Изображение слайда
41

Слайд 41

3. Силы инерции, действующие на тело, движущееся во вращательной системе отсчета. Пусть шарик массой m движется вдоль радиуса. Если V = с onst ; ω =0, то шарик окажется в точке А; Если V = const ; ω ≠ const, то шарик окажется в точке В. F – сила, действующая на шарик со стороны желоба. Если V = const, то это возможно, если F уравнено F к - кариолисова сила инерции. желоб V = с onst ω ≠ const V= const ω =0 24

Изображение слайда
42

Слайд 42

6. Момент силы

Изображение слайда
43

Слайд 43

Момент силы – это скалярная величина, равная произведению модуля силы на плечо этой силы. o o 1 d F F d o F - модули силы ; d - плечо силы- расстояние от оси вращения до линии действия силы. 25

Изображение слайда
44

Слайд 44: 7. Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии

Изображение слайда
45

Слайд 45

Энергия – это скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и перехода движения материи из одних форм в другие. Кинетическая энергия – это энергия механического движения системы. Пусть на покоящееся тело массой m действует сила F, создающая перемещение dS по некоторой траектории и совершающая работу dA по второму закону Ньютона Обозначим dS · cos α = dS `

Изображение слайда
46

Слайд 46

Так как = V, то 26

Изображение слайда
47

Слайд 47

При V=0, A=0, то и C=0 => получим Кинетическая энергия при поступательном движении 27

Изображение слайда
48

Последний слайд презентации: ЛЕКЦИЯ №2 Динамика материальной точки

Теорема об изменении кинетической энергии тела : Работа сил, приложенных к телу, равна изменению его кинетической энергии. 28

Изображение слайда