Лектор: Доцент Ольга Владимировна Бердюгина 2020 год Динамика Основные понятия
2 Законы механики. Задачи механики. Динамика. Причина (источник) движения. Инерция (инертность). Мера инерции. Моменты инерции. Кинетическая энергия. Понятие работы. План лекции
Основные законы механики установлены итальянским физиком и астрономом Г. Галилеем (1564 – 1642) и окончательно сформулированы английским физиком И. Ньютоном (1643 – 1727). Механика Галилея и Ньютона называется классической, т.к. она рассматривает движение макроскопических тел со скоростями, значительно меньшими скорости света в вакууме. 3
1. Закон равновесия (закон Галилея): для того чтобы тела находились в равновесии, необходимо, чтобы геометрическая сумма сил была равна нулю. к–количество сил в сумме. 4
2. Закон движения (2 Закон Ньютона): под действием силы тело или точка приобретают ускорение, направленное по линии действия силы и пропорциональное силе на величину m (изменяется скорость). где : – вес. g =9,81 м/ – ускорение свободного падения. 5
3. Закон действия-противодействия (третий закон Ньютона): две точки или два тела действуют друг на друга с равными силами, направленными по одной линии действия в противоположные стороны. 4. Закон Независимости действия сил: если на тело действуют несколько сил, то ускорение направлено по равнодействующей силе. = m· где: R –равнодействующая сила. – геометрическая сумма всех сил, действующих на тело сил. 6
а = 0 Ускорение отсутствует Значит задача на РАВНОВЕСИЕ Покой : v = 0, а = 0 Равномерное прямолинейное движение v = const, а = 0 а ≠ 0 Ускорение присутствует Значит задача на ДВИЖЕНИЕ Поступательное Вращательное Плоское= Пост. + Вращ. Две задачи механики (зависит от наличия а ) 7
Ускорение = а = a [ м / - линейное ускорение = - угловое ускорение Ускорение - это изменение скорости за некоторый промежуток времени Динамика ( от греческого dynamis – сила ) изучает движение тел под действием сил, которые обуславливают это движение (причина или источник движения). Статика изучает равновесие тел или точек под действием сил. Кинематика изучает виды движения и их характеристики без учета действия сил. Динамика изучает движение тел под действием сил. Разделы механики 8
Сила - вектор, характеризующий меру воздействия на тело других тел. [ F ] = Н Момент силы относительно точки называется скалярная величина M о, равная произведению силы на плечо этой силы относительно данной точки: [ M o ] = Н м Поступательное движение Вращательное движение возникает от действия ПРИЧИНА (ИСТОЧНИК) ДВИЖЕНИЙ 9
Поступательное движение Вращательное движение Инертность (инерция) - свойство тел быстрее или медленнее изменять свою скорость. Масса – мера инертности тела в поступательном движении. [ m ] = кг Момент инерции – мера инертности тела во вращательном движении. [ J ] = кг м 2 10
11
Поступательное движение Вращательное движение Основное уравнение динамики вращательного движения: Основное уравнение динамики поступательного движения: момент внешних сил равен произведению момента инерции на угловое ускорение тела. равнодействующая внешних сил равна произведению массы на ускорение тела. 13
Кинетическая энергия – это энергия движения. Конкретный вид функции T зависит от вида МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ. 14
Поступательное движение Вращательное движение Кинетическая энергия материальной точки m – масса материальной точки; V – её скорость. Кинетическая энергия тела m – масса тела; V – скорость. Кинетическая энергия тела I z – момент инерции тела. ω – угловая скорость 15
является количественной мерой действия силы по изменению скорости. 16 Работа (А) имеет ту же размерность, что Кинетическая энергия Т) ДЖОУЛЬ [ дж ]
Поступательное движение Вращательное движение S - путь точки приложения силы; - угол между векторами и S Работа момента силы: φ - угол поворота; Работа силы: [ A ] = Н м = Дж 17 Знак работы зависит от направления силы по отношению перемещению + если направление силы совпадает с направлением движения - если направление силы противоположно направлению движения
МОЩНОСТЬ ( P ) – это работа, совершенная за единицу времени Поступательное движение Вращательное движение [ P ] = Дж/с = Вт 18
19
20
21
Slide-Share