Связь радиус-вектора, скорости и ускорения. Смысл скорости и ускорения.

 

v=dr/dt

a=dv/dt

Скорость характеризует быстроту изменения положения тела относительно данной системы отсчета и является векторной физической величиной.

Ускорение – векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости.

 

Нормальное и тангенциальное ускорение.

 

Тангенциальное ускорение – ускорение, характеризующее быстроту изменения модуля скорости при криволинейном движении.

Нормальное ускорение – ускорение, характеризующее быстроту изменения направления вектора скорости при криволинейном движении.

где ω — угловая скорость относительно центра вращения, а r — радиус окружности.

 

Связь угла поворота, угловой скорости и углового ускорения.

 

Угловая скорость — векторная физическая величина, характеризующая скорость вращения материальной точки вокруг центра вращения. Вектор угловой скорости по величине равен углу поворота точки вокруг центра вращения в единицу времени:

,

а направлен по оси вращения согласно правилу буравчика, то есть, в ту сторону, в которую ввинчивался бы буравчик с правой резьбой, если бы вращался в ту же сторону.

Угловое ускорение — псевдовекторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения угловой скорости материальной точки. При вращении вокруг неподвижной точки вектор углового ускорения определяется как первая производная от вектора угловой скорости по времени, то есть

,

и направлен по касательной к годографу вектора в соответствующей его точке.

 

Связь угловых и линейных величин.

Законы Ньютона.

 

1) Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальные точки, когда на них не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находятся в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

2) В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка с постоянной массой, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.

3) Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:

7. Силы в механике (вид, к чему приложена, куда направлена, чему равна). Сюда относятся силы упругости, сила трения, сила тяжести, вес.

Сила – физическая величина, являющаяся количественной мерой воздействия одного тела на другое, в результате которого тело приобретает ускорение или деформируется.

Сила упругости — сила, возникающая при деформации тела и противодействующая этой деформации. Действует в любом сечении деформированного тела, а также в месте его контакта с телом, вызывающим деформации. Вектор силы противоположен направлению деформации тела (смещению его молекул). Природа упругих сил электромагнитная.

Закон Гука:

Силой трения - сила, которая возникает при движении одного тела по поверхности другого. Сила трения всегда направлена вдоль поверхности соприкосновения в сторону, противоположную движению. Сила трения прямо пропорциональна весу тела (P) и силе нормальной реакции (N) и зависит от того, насколько сильно тела прижаты друг к другу.

Сила тяжести – сила, действующая на тело со стороны Земли и сообщающая телу ускорение свободного падения (Fт=mg). Направление силы тяжести - вертикаль в данной точке земной поверхности. По закону всемирного тяготения на поверхности Земли (или вблизи этой поверхности) на тело массой m действует сила тяжести Fт=GMm/R² . СИЛА ТЯЖЕСТИ, сила P, действующая на любое тело, находящееся вблизи земной поверхности, и определяемая как геометрическая сумма силы притяжения Земли F и центробежной силы инерции Q, учитывающей эффект суточного вращения Земли.

Вес тела – сила, в которой вследствие притяжения к Земле тело действует на свою опору или подвес. В отличие от силы тяжести, являющейся гравитационной силой, приложенной к телу, вес - это упругая сила, приложенная к опоре или подвесу (т. е. к связи). Вес тела направлен в одну сторону с силой тяжести и равен P=m(g±a).

 

Закон всемирного тяготения.

Все тела взаимодействуют друг с другом с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.