Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Динамика материальной точки




1. Основной закон динамики поступательного движения (второй закон Ньютона)

,

где а – ускорение тела; - силы, действующие на тело; - равнодействующая сил, приложенных к телу; m – масса тела.

Т.к. второй закон Ньютона записан в векторном виде, то использовать его для расчетов можно только после проектирования сил и ускорения на оси ОX и ОY:

.

2. Некоторые силы в механике:

− сила тяжести Fт действует со стороны Земли на все тела, находящиеся вблизи ее поверхности. Сила направлена вертикально вниз (к центру Земли) и равна

,

где м/с2 – ускорение свободного падения.

− сила упругости Fупр возникает в упругих телах (например, в пружине) при их деформации. По абсолютной величине эта сила в довольно широких пределах прямо пропорциональна деформации D l:

Fупр = k× D l,

где k – коэффициент жесткости пружины; сила упругости направлена в сторону, противоположную деформации.

− реакция опоры N действует на тело, соприкасающееся (но не связанное) с опорой. Она всегда направленаот опорыперпендикулярно ее поверхности;

− сила натяжения Fн всегда направлена от тела вдоль связи;

− сила трения скольжения Fтр возникает при контакте поверхностей двух твердых тел; направлена в сторону, противоположную движению тела, и по величине прямо пропорциональна силе, с которой тело прижато к поверхности, по которой оно скользит; и если нет дополнительных сил, прижимающих первое тело к поверхности второго, силе нормальной реакции опоры:

Fтр = m×N,

где m – коэффициент трения, учитывающий свойства трущихся друг о друга поверхностей;

− выталкивающая (архимедова) сила FА действует на тело, погруженное в жидкость, и направлена вверх

где rж – плотность жидкости; Vпогр – объем погруженной части тела;

− сила тяги Fтяги возникает при включении двигателя и направлении по направлению движения тела;

− вес тела P - сила, с которой оно давит на горизонтальную опору или растягивает вертикальный подвес. Из третьего закона Ньютона следует, что эта сила равна по величине соответственно либо нормальной реакции опоры (P = N), либо силе натяжения подвеса (P = Fн).

3. Импульсом тела называется векторная величина, равная произведению его массы m на скорость :

.

4. Закон сохранения импульса: если система замкнута, т.е. на нее не действуют внешние тела или их воздействие уравновешено, то суммарный импульс тел, составляющих систему, есть величина постоянная.

Применительно к взаимодействию двух тел массами m 1 и m 2 этот закон имеет вид:

,

где v1 и v2 – скорости тел до взаимодействия; u1 и u2 – скорости после взаимодействия.Т.к. закон записан для векторных величин, то при расчетах следует учитывать направления скоростей.

5. Работа А силы F при движении тела вдоль оси ОХ из точки с координатой х1 в точку с координатой х2

,

где Fх – проекция силы на ось ОХ.

Если сила при движении тела остается постоянной, то работа

,

где S – пройденный телом путь, α – угол между силой и направлением перемещения.

6. Мощность, развиваемая телом

,

где v – скорость тела.

7. Энергия - величина, характеризующая способность тела совершать работу. Различают два вида механической энергии: кинетическую WК и потенциальную WП.

− кинетическая энергия (энергия движения) материальной точки массой m, имеющей скорость v, равна

;

− потенциальная энергия тела, находящегося в поле силы тяжести, на высоте h над выбранным уровнем отсчета

;

− потенциальная энергия тела, находящегося в поле силы упругости пружины жесткостью k при деформации D l

.

8. Полная механическая энергия системы

.

 

 

9. Закон сохранения энергии

− если на систему тел действуют неконсервативные силы: трения Fтр,сопротивления Fсопр или тяги Fтяги, то

,

где где Aнеконс – работа неконсервативных сил.

− если на систему не действуют силы трения и сопротивления, то ее полная механическая энергия сохраняется:

.

 

 

10. При взаимодействии тел в системе возможны:

− абсолютно упругое столкновение, при котором выполняются законы сохранения импульса и кинетической энергии (потенциальная энергия не меняется)

 

,

 

.

Скорости тел после такого удара могут быть найдены как

 

; .

 

− абсолютно неупругое столкновение, при котором после взаимодействия тела сцепляются и двигаются вместе с одинаковой скоростью u, а часть полной механической энергии переходит в тепло Q

.

 

.

 

Скорости тел после такого удара рассчитываются с помощью формулы:

 

.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-12-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 277 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Логика может привести Вас от пункта А к пункту Б, а воображение — куда угодно © Альберт Эйнштейн
==> читать все изречения...

2255 - | 2185 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.