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

 

 

 

 


Основні поняття кінематики і динаміки поступального руху твердого тіла




Будь який складний рух твердого тіла може бути представлений як сукупність двох простих рухів: поступального і обертального.

Поступальним називається такий рух, при якому довільна пряма, жорстко зв'язана з тілом, залишається, при його русі, паралельною сама ісобі (рис.2.1)

Рис. 2.1

Швидкості та прискорення всіх точок тіла (наприклад А, О, А') однакові. Траєкторії всіх точок ідентичні і можуть бути суміщені паралельним переносом. Тому, достатньо знати як рухається одна із точок тіла (точка О на рис. 2.1).

Зазвичай, при поступальному русі тіла розглядається рух однієї точки, в якій зосереджена маса тіла т (центр мас). З цією точкою пов'язані фізичні величини, що характеризують рух тіла. Положення тіла в просторі можна однозначно визначити координатам тіла у просторі , або радіуc-вектором , що проведений від початку вибраної системи відліку в центр мас тіла (рис. 2.2):

  Рис. 2.2

.

При русі тіла радіус-вектор описує у просторі лінію, яка називається траєкторію тіла. Очевидно, що при цьому радіус-вектор змінюється, як за величиною, так і за напрямком. Це означає, що радіус-вектор є функцією часу :

.

Коли необхідно визначити як змінюється будь-яка фізична величина знаходять похідну цієї величини за часом і тим самим визначають миттєву швидкість зміни цієї величини.

Отже швидкість тіла характеризує бистроту зміни положення тіла. Це означає, що швидкість є похідна радіус-вектора за часом. Відповідно, проекції швидкості дорівнюють похідним від координат за часом:

; ; .

В процесі руху швидкість може змінюватись за величиною і напрямом. Для характеристики бистроти зміни вектора швидкості використовується векторна фізична величина, що отримала назву прискорення. Очевидно, що вона визначається як похідна вектора швидкості за часом:

,

тобто .

Якщо, в процесі поступального руху, тверде тіло не взаємодіє з іншими тілами, або силовими полями, то швидкість тіла не змінюється, тобто .

Мірою механічної дії на тіло з боку інших тіл, або полів є векторна величина, яка називається силою .

Основний закон динаміки поступального руху зв'язує силу , що діє на тіло в даній точці простору, з прискоренням, яке набуває тіло:

, або .

В цьому рівнянні величина т - це маса тіла. Маса є величиною, що характеризує інертність тіла. Справа в тому, що всі тіла мають властивість інертності, тобто прагнуть зберегти свою швидкість незмінною. Чим більша маса, тим «важче» змінити швидкість тіла. Математично це означає, що під дією однієї і тієї ж сили тіло, що має більшу масу, буде набувати меншого прискорення (тобто є більш інертним). В динаміці поступального руху тіл найважливішою величиною, що характеризує рух тіла є векторна величина , яка отримала назву імпульс тіла. Вона залежить як від швидкості руху тіла так і від його маси і дозволяє оцінити «запас» або «кількість» руху, яким володіє тіло. Використовуючи поняття імпульсу, основний закон динаміки поступального руху можна записати у вигляді:

.

Суть цього закону полягає в наступному:

1. Якщо на тіло не діють зовнішні сили, або їх рівнодійна дорівнює нулю, імпульс тіла не змінюється. Дійсно, якщо ,то , це означає, що .

2. Якщо , то швидкість зміни імпульсу визначається величиною сили, що діє на тіло.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-11-05; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 556 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Есть только один способ избежать критики: ничего не делайте, ничего не говорите и будьте никем. © Аристотель
==> читать все изречения...

2183 - | 2133 -


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

Ген: 0.006 с.