To tylko jedna z 13 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Dynamika punktu materialnego Dynamika to dział mechaniki, w którym bada się związki między wzajemnymi oddziaływaniami ciał i zmianami ich ruchu. Dynamika zajmuje się siłami działającymi na ciała i źródłami tych sił.
Punkt materialny to ciało, którego rozmiary są do zaniedbania w danym zagadnieniu dynamiki. Zaniedbujemy również rozkład przestrzenny masy tego ciała.
W wielu zagadnieniach, w których wymiary ciała nie są do pominięcia, możemy również stosować zasady dynamiki punktu materialnego w odniesieniu do środka masy tego ciała (jeśli uwzględniamy tylko ruch postępowy ciała, ale nie obrotowy ).
Dynamika punktu materialnego - c.d. 1 DEFINICJE Masa m ciała to wielkość fizyczna, charakteryzująca ciało: miara „liczebności” materii (stąd stare definicje typu wzorca masy w Sèvres pod Paryżem albo definicje oparte na izotopie węgla C 12 );
miara bezwładności ciała, czyli jego reakcja na działającą nań siłę oraz prędkość, osiągana pod działaniem tej siły;
Pęd to iloczyn masy ciała i jego prędkości wektorowej:
Siła to wielkość wektorowa, która jest miarą oddziaływania mechanicznego innych ciał na dane ciało; definiujemy ją jako zmianę pędu w czasie:
Dynamika punktu materialnego - c.d. 2 Zasady dynamiki Newt ona Sformułowane przez Isaaca Newtona w jego pracy „ Matematyczne zasady filozofii przyrody ” (1687). I. Zasada: Każde ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym, dopóki działanie innych ciał nie zmusi go do zmiany tego stanu;
Ciało pozostaje w stanie spoczynku lub stałej prędkości, gdy jest pozostawione samo sobie (działająca na nie siła wypadkowa jest równa zeru);
Inaczej nazywana zasadą bezwładności . • obalenie nauki Arystotelesa: gdy nie ma sił zewnętrznych, ciała muszą się zatrzymać!
• istnienie inercjalnego układu odniesienia - czyli właśnie takiego, w którym ciało spoczywa jeśli nie działają na niego siły.
Dynamika punktu materialnego - c.d. 3 Zasady dynamiki Newtona II. Zasada: Zmiana ruchu jest proporcjonalna do przyłożonej siły i zachodzi w kierunku działającej siły;
Tempo zmiany pędu ciała jest równe sile wypadkowej działającej na to ciało;
Dla ciał o stałej masie: a stąd:
Jeżeli na ciało działa stała, niezrównoważona siłą wypadkowa
(…)
… reakcji podłoża
- siła tarcia
Rozwiązywanie zagadnień z dynamiki - c.d.
c.d. przykładu z ciałem na równi pochyłej
wynik:
Zasada zachowania pędu
• Historycznie: zasadę zachowania pędu można wyprowadzić z II i III zasady dynamiki Newtona (podobnie jak zasadę zachowania energii) - jakkolwiek można postąpić dokładnie odwrotnie...
• W rzeczywistości można wyprowadzić zarówno zasady Newtona jak i zasady zachowania energii i pędu z praw jednorodności przestrzeni i czasu.
• Prawo jednorodności przestrzeni mówi, że wszystkie prawa fizyki są takie same we wszystkich położeniach w przestrzeni.
• Prawo jednorodności czasu znaczy, że prawa fizyki nie zmieniają się w czasie (a w konsekwencji: żadna stała fizyczna nie zmienia swej wartości w czasie).
• Pojęcie układu odosobnionego (zamkniętego, izolowanego): jest to układ, na który nie działają żadne siły zewnętrzne (źródła wszystkich sił znajdują się w obrębie samego układu; są to siły oddziaływania między ciałami układu).
Zasada zachowania pędu - c.d.1
• Rozpatrzmy układ odosobniony złożony z n ciał o masach m1, m2,...,mn. Ciała te mają prędkości v1,v2,...,vn. Oznaczmy siły (wewnętrzne!) jakimi ciała działają na siebie jako: Fik - siła, jaką ciało k-te działa…
… na wskutek oddziaływań między nimi:
grawitacyjne (siły przyciągania, związane z masą jako źródłem oddziaływania);
elektrostatyczne (siły przyciągania bądź odpychania, związane z obecnością nieskompensowanego ładunku elektrycznego bądź spowodowane rozkładem przestrzennego tego ładunku);
słabe (oddziaływania między cząstkami elementarnymi);
silne (jw.);
• Siłę grawitacyjną nazywamy inaczej ciężarem tego ciała…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)