Презентация на тему «Классическая механика»

Классическая механика

Кинематика материальной точки

Механика - это наука о простейших формах движения и силах, вызывающих

это движение.

Механическим движением называется изменение с течением времени взаимного положения тел или частей тела друг относительно друга.

Механика Галилея – Ньютона называется классической механикой

Изучает законы движения макроскопических тел, скорости которых малы по сравнению со скоростью света в вакууме (3·108 м/с).

Механика

Кинематика - это раздел физики, который изучает движение тел вне зависимости от причин, вызывающих это движение. Динамика изучает законы движения тел и причины, которые вызывают или изменяют это движение. Статика изучает законы равновесия системы тел.

Материальная точка - это любое тело, размерами и формой, которого

можно пренебречь в данной задаче.

Абсолютно твердым телом называется тело, которое ни при каких условиях не может деформироваться и при всех условиях расстояние между двумя точками (или точнее между двумя частицами) этого тела остается постоянным.

Тело, относительно которого происходит движение, называется телом

отсчета. Система отсчета – совокупность системы координат и часов, связанных с телом отсчета.

X=x(t) y=y(t) z=z(t) - кинематические уравнения движения материальной точки

Механическое движение тел

Поступательное движение – это движение, при котором любая прямая, жестко связанная с движущимся телом, остается параллельной своему первоначальному положению. При вращательном движении все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой, называемой осью вращения. Колебательным движением - это процесс, при котором система, многократно отклоняясь от своего состояния равновесия, каждый раз вновь возвращается к нему.

Число независимых координат, полностью определяющих положение точки в

пространстве, называется числом степеней свободы.

Линия, которую описывает материальная точка при движении, называют траекторией. Движение называется прямолинейным, если траектория прямая линия, и криволинейным, если траектория – кривая линия.

Расстояние между точками 1 и 2, отсчитанное вдоль траектории,

называется путем ?s, пройденным частицей за определенное время и является скалярной функцией времени: ?s = ?s(t).

Прямолинейный отрезок (r12), соединяющий начальное и конечное положения материальной точки, называется перемещением.

Скорость определяет как быстроту движения, так и его направление в

данный момент времени.

Средняя скорость (скалярная величина): Вектор средней скорости:

Мгновенная скорость (вектор):

где х0 – значение х в начальный момент времени (t=0), vх – проекция скорости точки на ось ОХ.

Ускорение (вектор) - характеристика быстроты изменения скорости

Среднее ускорение: Мгновенное ускорение:

Вектор ускорения раскладывается на: касательное или тангенциальное

ускорение (направлено по касательной к траектории) и нормальное или центростремительное ускорение (по нормали к траектории).

Тангенциальная составляющая ускорения характеризует быстроту изменения скорости по модулю. Нормальная составляющая ускорения характеризует быстроту изменения скорости по направлению

1) а?= 0, an=0 – прямолинейное равномерное движение

2) a?= а = const, an.=0 прямолинейное равнопеременное движение 3) a?= f(t), an.=0 – прямолинейное движение с переменным ускорением – ускоренное движение; 4) a?= 0, an.= Const - равномерное движение по окружности; 5) a?= 0, an.?0 – равномерное криволинейное движение; 6) a?= const, an.?0 – криволинейное равнопеременное движение; 7) a? = f(t), an. ?0 – криволинейное движение с переменным ускорением.

Движение по окружности

Направление вектора d? совпадает с направлением поступательного движения острия винта, головка которого вращается в направлении движения точки по окружности, т.е. подчиняется правилу правого винта («правило буравчика»).

Угловая скорость:

Период вращения Т – время, за которое точка совершает один полный

оборот, то есть поворачивается на угол 2?. Число полных оборотов, совершаемых телом при равномерном его движении по окружности, в единицу времени называется частотой вращения: n = 1/Т = ?/2? ? = 2?n

Угловое ускорение:

Связь между линейными и угловыми величинами:

Равнопеременное движение точки по окружности:

Где ?0 – начальная угловая скорость.