Главная страница
qrcode

Динамика Сила ()


Скачать 178.44 Kb.
НазваниеДинамика Сила ()
Анкор2. Динамика.docx
Дата24.01.2017
Размер178.44 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файла2_Dinamika.docx
ТипЗакон
#7222
Каталог


Динамика

Сила () векторная физическая величина, являющаяся количественной характеристикой действия одного тела на другое (или частей одного и того же тела).

Сила характеризуется: 1. модулем

2. направлением

3. точкой приложения

Равнодействующая (результирующая) сила (Σ) – сила, которая оказывает на тело такое же действие, как и несколько одновременно действующих сил, т.е. геометрическая сумма сил.

Σ = ++ +

Инерция – явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел (т.е. покой или прямолинейное равномерное движение)

Инерциальные системы отсчёта – системы отсчёта, относительно которых тело движется равномерно прямолинейно или покоится, если на него не действуют другие тела.

Инертность – свойство тел, характеризующее их способность сопротивляться изменению их скорости под воздействием силы.

Масса - мера инертности тел.

Механические силы.

1. Сила всемирного тяготения – сила, с которой все тела притягиваются друг к другу.

Природа – гравитационная.

Направление – вдоль линии, соединяющей центры тел.

Закон всемирного тяготения – все тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними. m1 m2

где m1, m2 – массы взаимодействующих тел, ‌‌‌‌|F1| = ‌‌|F2|

R – расстояние между их центрами,

G – гравитационная постоянная, G = 6,67·10-11 R

Пределы применимости: 1. материальные точки.

2. однородные шары.

3. однородный шар большого радиуса и тело.

Сила тяжестисила, с которой планета притягивает к себе

окружающие тела. h

Fтяжчастный случай закона всемирного тяготения

Природа – гравитационная.

Точка приложения – центр масс тела.

Направление – вертикально вниз (к центру Земли). Fтяж = mg

g – ускорение свободного падения, g =9,8 м/с2 ≈ 10 м/с2 - для всех тел!

; - на поверхности планеты (Земли)

; - на высоте h от поверхности планеты (Земли),

где m – масса тела, M – масса планеты (Земли)

h – высота тела над поверхностью планеты (Земли)

Движение спутника вокруг планеты (Земли).

Fт =mац

h

R - 1-ая космическая скорость (старт с поверхности планеты)

М m з = 7,9

Rорб h = , где Rорб. = R + h
2. Вес тела – сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес.

Природа – электромагнитная.

Точка приложения – опора или подвес.

Направление – противоположное силе реакции опоры

или силе натяжения нити.

= - (Р = N) - по третьему закону Ньютона
P = mg P = m(g+a) ↓↑ P = m(g-a) ↑↑ P = 0

если =const - направлено вверх - направлено вниз =

опора – горизонтальна, ац невесомость

подвес – вертикален ац
3. Сила упругости – сила, которая возникает при деформациях тела.

Природа – электромагнитная.

Точка приложения – тело.

Направление – противоположное направлению смещения частиц при деформации.

При упругих деформациях выполняется закон Гука – сила упругости, возникающая при деформации тела, прямо пропорциональна величине деформации и направлена против смещения частиц при деформации. Fупр l0х

Fупр = -kx |x| = |ll0|

|Fупр| = k|x| l

х – величина деформации. х

где k – коэффициент жесткости. [k] =

k

, где s – площадь поперечного сечения жгута или троса.

Соединение пружин.

Последовательное

Параллельное

Колебание тела



k1 k2

=++ … +

(х = х1 + х2 + … + хn)

k1

k2
k = k1+k2+ … + kn

F = F1 + F2 + … + Fn

k1 k2


k = k1+k2

Виды сил упругости:

а) сила реакции опоры - перпендикулярна поверхности опоры.

б) сила натяжения нити - направлена вдоль нити (подвеса).
4. Силы трения – сила, возникающая при попытке перемещения одного тела по поверхности другого тела или при относительном движении тел.

Причины возникновения:

- шероховатости и неровности соприкасающихся поверхностей;

- межмолекулярное притяжение (прилипание поверхностей).

Природа – электромагнитная.

Приложена к обоим соприкасающимся телам.

Направление – вдоль поверхностей соприкасающихся тел, против скорости движения.

Виды сухого трения.

трение покоя

трение скольжения

трение качения

Fтр.покоя– сила трения, возникающая при движении соприкасающихся тел относительно друг друга, направленная вдоль поверхностей соприкосновения, что препятствует относительному движению тел.



Fтр.покоя = Fтяги , пока отн.= 0
Fтр.покоя макс = µN – максимальное значение Fтр.покоя


Fтр.скольж. – сила трения, действующая между соприкасающимися телами, движущимися относительно друг друга.

Fтр.скольж= µN , где µ - коэффициент трения скольжения. Fтр.скольж ≈ Fтр.пок.max

Fтр не зависит от площади соприкасающихся поверхностей.






Если tgα = µ - скольжение

Fтр.кач. – сила, возникающая, когда одно тело катится по поверхности другого.

Fтр.скольж. » Fтр.кач.










Жидкое трение Fтр.жид. – сила трения, возникающая, когда тело движется соприкасаясь с жидкостью или газом.

Fтр.жид.« Fтр.сухое , т.к. в жидкости и газе нет силы трения покоя.

Fтр.жид. зависит от: размеров и формы тела, свойств среды, скорости относительного движения

5. Сила Архимеда

FAжgVт

Законы Ньютона.

I законНьютона

II законНьютона

III законНьютона

Когда тело движется равномерно прямолинейно или покоится?

- если сумма действующих на тело сил равна нулю или силы отсутствуют.

если++ … +=0, ( Σ =0),

то = const или = 0



Когда тело движется с ускорением?

- если действующие на тело силы не скомпенсированы.

Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе.

= m= ++ … +

Особенности II закон Ньютона:

1. Для любых сил.

2. Сила причина ускорения и определяет ускорение.

3. Вектор сонаправлен с вектором Σт.е. ↑↑

- Тело движется прямолинейно, если Σ= const по направлению.

- Тело движется по окружности, если Σ

- Тело движется криволинейно при α ≠ 0 и α ≠ 90°


Как взаимодействуют два тела?

Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

= -

1)



2) S N N S


3)


Особенности III закон Ньютона:

1. Силы возникают только парами.

2. Силы одной природы.

3. Силы не уравновешивают друг друга, т.к. приложены к разным телам.



Границы применимости законов Ньютона: - для инерциальных систем отсчёта

- для  « с

- для макроскопических тел
Алгоритм решения задач по теме «Динамика».

  1. Сделать чертеж по плану:

  1. Опора (если есть)

  2. Тело.

  3. Силы.

  4. Ускорение (если есть)

  5. Оси координат (х вдоль ).

  1. Проанализировать состояние объекта: покой, равномерное прямолинейное движение или равноускоренное движение. В зависимости от этого записать I или II закон Ньютона, описывающий условие данной задачи в векторной форме.

  2. Сделать проекции этого выражения на оси.

  3. Записать систему уравнений, добавив в неё при необходимости формулу силы трения или уравнения кинематики.

  4. Решить систему уравнений относительно неизвестной.

перейти в каталог файлов


связь с админом