Центр інерції та закон його руху
Центр інерції та закон його руху – розділ Фізика, Предмет фізики. Розділи механіки. Методи фізичного дослідження. Зв'язок фізики коїться з іншими дисциплінами. Фізичні моделі Центр Інерції (Центр Мас) Системи Мат. точок-Уявна Точ.
Центр інерції (центр мас) системи мат.точок-уявна точка С, положення якої характеризує розподіл маси цієї системи. Її радіус-вектор =
Де mi,ri-маса та радіус-вектор i-ї мат.точки. n-число мат. m-маса системи.
У однорідному полі(полі тяжіння) центр інерції збігається з центром тяжіння.
З цього випливає, що Центр мас замкнутої системи або рухається прямолінійно і рівномірно, або залишається нерухомим.
Основний закон динаміки поступального руху твердих тіл :центр інерції механічної системи рухається як матеріальна точка, маса якої дорівнює масі всієї системи і на яку діє сила, що дорівнює головному вектору зовнішніх сил, прикладених до системи.
Ця тема належить розділу:
Предмет фізики. Розділи механіки. Методи фізичного дослідження. Зв'язок фізики коїться з іншими дисциплінами. Фізичні моделі
Фізика це наука про природу в самому загальному сенсі частина природознавства вона вивчає речовину матерію і енергію а також фундаментальні.. елементи кінематики матеріальної точки радіус вектор.
Що робитимемо з отриманим матеріалом:
Всі теми цього розділу:
Елементи кінематики матеріальної точки. Радіус вектор. Види руху. Кінематичні рівняння Елементами кінематики є: Переміщення - найкоротша відстань від початку до кінця шляху. Швидкість- визначає швидкість руху та напрямокв даний момент.
Швидкість, як похідна радіус-вектора. Закон незалежності рухів Середня швидкість-відношення збільшення радіуса-вектора точки до проміжку часу.
Прискорення як похідний радіус-вектор. Нормальне і тангенціальне прискорення Швидкість зміни швидкості руху точки називається прискоренням, а точніше, прискорення є перша виробнича від швидкості точки за часом або друга виробнича від радіусу-вектора за часом:
Поступальний та обертальний рух. Кінематика обертального руху. Кутова швидкість і прискорення Поступальний рух - це рух, при якому будь-яка пряма, жорстко пов'язана з тілом, що рухається, переміщається паралельно сама собі.(кабіна ліфта). При поступальному русі
Зв'язок між кінематичними характеристиками поступального і обертального руху Рух тіла може бути як поступальним так і обертальним. При поступальному рух будь-яка пряма, проведена в тілі, переміщається паралельно до самої себе. За формою траєкторії поступально
Інерційні системи відліку. 1 закон Ньютона. Внутрішні та зовнішні сили. Замкнуті системи. Закон збереження імпульсу Інерціальна система відліку - система відліку, в яких виконується 1закон Ньютона.(сонце і зірки),наближені(земля і стовп)Перший закон Ньютона(
Робота та її вираження через криволінійний інтеграл Робота-скалярна величина, що дорівнює добутку проекції сили на напрямок переміщення, помноженої на переміщення точки докладання сили
Види енергії. Потенційна та кінетична енергії Кінетична енергія — енергія механічної системи, яка залежить від швидкостей руху її точок. Часто виділяють кінетичну енергію поступального та обертального руху
Поняття проградієнт скалярної функції. Зв'язок між потенційною енергією і силою Градієнт— вектор, що показує напрямок якнайшвидшого зростання деякої величини, значення якої змінюється від однієї точки простору до іншої. Сенс градієнта будь-якої скалярної функції f в
Закон збереження механічної енергії. Дисипація енергії. Фізичне поле, полі центральних сил. Консервативні сили Закон збереження механічної енергії: повна механічна енергія замкнутої системи не змінюється, якщо між частинами системи діють лише консервативні сили. Якщо замкнуто
Кінетична енергія обертального руху. Момент інерції тіла Розглянемо АТТ, що обертається біля нерухомої осі z, що проходить через нього. Подумки розіб'ємо це тіло на маленькі об'єми з малими масами m1,m2…, що знаходяться на відстані r1,r2…При обертанні тво
Момент інерції диска Завдання знаходження моментів інерції твердих тіл зводиться до інтегрування, виразу виду по елементарним масам
Момент сили, Момент імпульсу. Робота у обертальному русі Моментом сили щодо нерухомої осі називається добуток сили на плече. Плечо сили - найкоротша відстань від осі обертання до напряму дії
Гармонічні коливання та його характеристики. Види коливань Види коливань: вільні (власні) - відбуваються в системі виведеної з рівноваги і наданої самої собі, вимушені - коливальна система піддається перу
Диференційне рівняння гармонійних коливань. Квазіпружні сили 1.використовуючи формулу знайдемо швидкість точки, що коливається за гармонійним законом.
Пружинний, фізичний, математичний маятники (виведення періодів коливань). Наведена довжина фізичного маятника невагомій абсолютно пружній пружині і коливання під дією сили пружності. Фізичний маятник - абсолютно твер.
Енергія гармонічних коливань Потенційна енергія: Кінетична енергія:
Диференціальне рівняння загасаючих коливань та його розв'язання. Аперіодичний процес У всякій реальній системі є сили опору, дії яких призводять до дисоціації енергії. Якщо спад енергії не заповнювати ззовні, то коливання будуть згасати. При малих швидкостях сили
Aперіодичний процес При досить великому згасанні (питомому опорі d = r/2m) b ³ w коливальний характер
Складання гармонійних коливань із близькими частотами. Биття Тіло, що коливається, може брати участь у декількох коливальних процесах, тоді щоб знайти результуюче коливання, іншими словами, коливання потрібно скласти Розглянемо випадок коли частоти
Диференційне рівняння вимушених коливань та його розв'язання Коливання, в яких диссипація енергії компенсується за допомогою періодичної зовнішньої сили, називаються вимушеними, а сама сила-примушуюча.
Метод векторні діаграми. Амплітуда вимушених коливань Векторною діаграмою називають графічне зображення гармонійних коливань як векторів на площині. З точки Про вздовж осі Х проведемо вектор А і змістимо цей вектор щодо осі
Механічний резонанс Явлення різкого зростання амплітуди(до максимуму) вимушених коливань називається резонансом.(звичайні гойдалки.) Важливо, що резонансна частота не залежить від маси маятник
Механізм утворення хвиль у пружному середовищі. Поперечні і поздовжні хвилі Механізм: коливання, збуджені в будь-якій точці середовища, поширюються в ній з кінцевою швидкістю, яка залежить від властивостейсередовища, передаючись від однієї точки середовища до іншої. Чим д
Рівняння хвилі, що біжить. Довжина хвилі, хвильове число, фазова швидкість Бігові хвилі - хвилі, які переносять у просторі енергію. Для виведення рівняння хвилі, що біжить- залежності зміщення коливається частинки від координат і часу-розглянемо
Принцип суперпозиції хвиль. Когерентність. Інтерференція Принцип суперпозиції хвиль: при накладенні 2 > хвиль, що результує зсув частинок середовища в будь-який момент являє собою геометричну суму зсувів, що викликаються кожною хвилею
Обґрунтування МКТ. Статистичний метод МКТ вивчає фіз. властивості тіл, залежно від їх будови, сил взаємодії між утвореними тілами молекулами, характеру теплового руху цих частинок. Обос
Рівняння Менделєєва-Клапейрона. Ідеальний газ. Основне рівняння МКТ Рівняння стану ідеального газу (рівняння Клапейрона - Менделєєва), де молярна газова п
Розподіл Максвелла Закон Максвелла описується деякою функцією f(v)-функція розподілу молекул по скоростям.Если розбити діапазон швидкостей молекул на малі інтервали,(dv), то кожен інтервал
Швидкість, при якій функція розподілу молекул ідеального газу по швидкостях максимальна-найбільш ймовірна швидкість. Досліджуємо функцію
Розподіл Больцмана Оскільки підставимо цей вираз у формулу
Явлення перенесення: досвідчені закони дифузії, теплопровідності та внутрішнього тертя (в'язкості) У термодинамічних нерівноважних системах виникають особливі незворотні процеси-явлення перенесення, в результаті яких відбувається просторове перенесення енергії, маси, імпульсу
Ступені свободи. Закон рівнорозподілу енергії Молекула ідеального газу- це матеріальна точка, яка не має розмірів, така частка може рухатися тільки поступово. У частинок більш складної форми доводиться враховувати і обертальний рух
Внутрішня енергія ідеального газу. Перше початок термодинаміки. Робота при зміні обсягу газу Внутрішня енергія-енергія хаотичного (теплового) руху мікрочастинок системи (молекул, атомів, ядер) та енергія взаємодії цих частинок.
Види теплоємностей. Теплоємність при постійному обсязі Теплоємність тіла - величина визначальна кількість теплоти, необхідної для нагрівання тіла на 1К.
Теплоємність при постійному тиску. Рівняння Майєра. Показник адіабати Ізобарний процес - термодинамічний процес, що відбувається в системі при постійному зовнішньому тиску; на термодинамічній діаграмі зображується ізобарою. P = const.
Статистичне тлумачення ентропії. Друге початок термодинаміки та її сенс. Гіпотеза про теплову смерть Всесвіту Функція стану, диференціалом якої є δQ/T=dS-Ентропія(S).Ентропія замкнутої системи може або зростати(необоротний процес), або залишатися постійною(звернути
Зворотні та незворотні процеси. ККД теплової машини. Цикл Карно Оборотний процес може бути проведений у зворотному порядку через ті ж стани, що і при прямому ході. Необоротні процеси супроводжуються змінами навколишнього середовища
Рівняння Ван-дер-Ваальса. Модель реального газу Ван-дер-Ваальса Наявність сил відштовхування, які протидіють проникненню в зайнятий молекулою обсяг інших молекул, що фактичний вільний обсяг, в якому можуть рухатися молекули реального газу, буде
Внутрішня енергія реального газу Внутрішня енергіяреального газу складається із кін. енергії теплового руху його молекул(U=C_v*T) та піт. енергії міжмолекулярної взаємодії Пот. енергія реального газу про
Ефект Джоуля-Томсона У теплоізольованій трубці з пористою перегородкою є 2 поршні, які можуть переміщатися без тертя. Нехай спочатку ліворуч від перегородки газ під поршнем1 знаходиться під тиском р1