In mecanica greutate Galileo-Newton este independentă de viteza, astfel încât impulsul sistemului poate fi exprimată în funcție de viteza centrului de masă. Centrul de masă (sau centrul de masă) a unui sistem este numit un punct C, a cărei poziție caracterizează distribuția masei sistemului. de raza unde mi și ri - vectorul de masă și raza punctului de material i-lea; n - numărul punctelor de masă în sistem; - masa sistemului.
centrul vitezei masei Având în vedere că pi = mi vi. o p este impulsul sistemului, putem scrie (3) T. e. Sistemul de impulsuri este masa sistemului înmulțită cu viteza centrului de masă. Substituind (3) în ecuația (1) obținem (4) T. E. Centrul de mișcări de masă ca punct de masă, care se concentrează masa întregului sistem și pe care forța egală cu suma vectorială a forțelor exterioare aplicate sistemului. Expresia (4) și are o lege de mișcare a centrului de masă. În conformitate cu alineatul (3) din legea conservării impulsului urmează chtotsentr masă sistem închis sau care se deplasează uniform, sau rămâne staționară.
Munca și energie
Termenul „loc de muncă“ în mecanica are două sensuri: lucrarea ca un proces prin care forța deplasează corpul, care acționează la un unghi diferit de 90 °; Munca - cantitatea fizică, egală cu forța, deplasarea și cosinusul unghiului dintre direcția forței și deplasării:
Munca este zero, atunci când corpul se deplasează prin inerție (F = 0), atunci când nici o mișcare (s = 0) sau când unghiul dintre deplasare și forța este egală cu 90 ° (cos a = 0). Lucrările din IS unitatea este joule (J).
1 Joule - un fel de muncă, care se efectuează la o forță de 1 N pe corp în mișcare 1 m în linia de forță. Pentru a determina performanța viteza de lucru a introdus valoarea „ieșire“.
Puterea este raportul dintre munca perfect pentru timpul pentru care se face:
SI putere unitate este de 1 watt (W). 1 W - putere la care lucrarea este realizată în 1 Ioan 1 secundă.
Luați în considerare acțiunea pe corpul unei forțe constante F. La locul de muncă secțiunii de cale s A. Ca urmare corp este făcut pentru a schimba viteza:
Cantitatea de material la un punct numit energia cinetică a corpului.
Energia cinetică - energia de mișcare, se bucură de toate organele în mișcare. Această valoare este relativă, adică, ea variază în funcție de cadrul selectat.
În plus față de acest tip de energie mecanică, există un alt fel - energia potențială. Luați în considerare un sistem de două corpuri care interacționează. De exemplu, corpul ridicat deasupra pământului și pământul însuși.
de lucru gravitate atunci când se deplasează corpul în intervalul | H1 - h2 | va fi egală cu:
MGH magnitudine în punctul corespunzător, care este situat la o înălțime h, numită energie potențială a unui corp într-un câmp gravitațional.
Din ecuația anterioară rezultă că lucrarea nu depinde de traiectoria mișcării ponderii forței de gravitație, și este determinată numai de modificarea în înălțime.
Energie potențială caracterizează alte organisme care interacționează. Astfel, energia potențială a unui arc comprimat are:
unde k - modulul, x - deplasarea din poziția de echilibru.
Energia potențială cinetică, este o valoare relativă, deoarece atât înălțimea și decalajul depinde de alegerea punctului de referință.
Energia cinetică.
Cantitatea fizică egală cu jumătate din produsul din greutatea corpului prin pătratul vitezei sale, se numește energia cinetică a corpului.
Energia cinetică a corpului este notat cu Ec:
. (19.2)
. (19,3)
Activitatea rezultanta forțelor aplicate unui corp este egal cu variația energiei cinetice a corpului. Această afirmație se numește teorema energiei cinetice.
Deoarece variația energiei cinetice egală cu forța de muncă (19,3), energia cinetică este exprimat în aceleași unități ca și de muncă, adică. E. In jouli.
Dacă viteza inițială de mișcare a masa m este zero, iar corpul crește viteza sa la o valoare, forța de operare este egală cu valoarea finală a energiei cinetice a corpului:
. (19,4)
Energia cinetică a m de masă corporală. se deplasează la o rată egală cu munca pe care trebuie să facă forța care acționează asupra unui corp în repaus, să îl lase să știe că viteza.
Forțele conservatoare și non-conservatoare.
În fizica modernă distinge patru tipuri de interacțiuni:
I. gravitațională sau interacțiune cauzate de atracției universale;
II. Electromagnetică, care este implementat prin câmpuri electrice și magnetice;
III. puternic sau nuclear, care furnizează particule de comunicare în nucleu;
IV. slab, care este responsabil pentru procesele numerice ale dezintegrare particulelor.
Suntem în cadrul mecanicii clasice se va ocupa de la forțele gravitaționale și forțele magnetice, precum și forțele elastice și forțele de frecare. Ultimele două forțe sunt determinate de interacțiunea dintre moleculele substanței. forța de interacțiune dintre molecule sunt electromagnetice în origine. Prin urmare, forța de frecare și elastice forțe sunt electromagnetic în natură.
Forțele care sunt considerate în fizică sunt împărțite în conservatoare și non-conservatoare. Forțele care lucrează nu depinde de forma traiectoriei, și este determinată doar de plasarea inițială și finală a corpului în spațiu sunt numiți conservator sau potențial. Printre acestea se numără:
- forță de atracție
- forța elastică
- Tensiuni electrostatice între organismele responsabile.
Forțele sunt conservatoare, cu condiția ca atunci când nici un transfer de mișcare mecanică în alte forme de mișcare, transformare sau alte forme de mișcare în mașină.
Forțele care nu aparțin conservatoare apel, non-conservatoare:
- forte de frecare care apar atunci când alunecare una pe cealaltă suprafață a corpului
- forță de rezistență, care experimentează corpul se deplasează într-un mediu lichid sau gazos.
Aceste forțe nu depind numai de forma corpului, dar, de asemenea, la viteza lor. Ele sunt întotdeauna îndreptate împotriva direcției vitezei, deoarece activitatea forței de frecare este întotdeauna negativ.
Forțele gravitaționale și electromagnetice sunt fundamentale - ele nu pot fi urmărite înapoi la alte forțe, mai simple. forța elastică și forțele de frecare nu sunt fundamentale. Legile forțelor fundamentale sunt destul de simple. Puteți vedea acest lucru din exemplul.
Să ne amintim definiția puterii - o măsură a acțiunii externe asupra organismului, care are loc în cursul interacțiunii sale cu un alt organism. Această cantitate fizică este introdusă pentru a caracteriza transferabilitatea mișcării de la un corp la altul, schimbând astfel mișcarea organelor care interacționează. Forța nu poate fi vizualizat despărțită de materie și propunerea.
Dacă sub influența mai multor forțe corpului stochează starea de spirit sau de mișcare rectilinie uniformă. atunci un astfel de sistem de operare forțe vor fi numite echilibrate sau echivalent cu zero.
rezultate potență în diferite exemple practice sunt explicate mai ușor dacă facem distincția între afișare static și dinamic următoarele Newton de forță. Prin urmare, distincția între metode statice și dinamice pentru a măsura forța.
Rezultatele unui afișaj static al forței este presiunea asupra corpului, care împiedică mișcarea și deformarea. Este clar că forța, care este statică, provoacă întotdeauna egală în mărime și opusă direcției de reacție de susținere - forța de deformare elastică. Rezultatul forțelor dinamice sunt accelerație manifestări - tangențială sau normal. În acest caz, forța poate fi determinată de a doua lege a lui Newton. Dar aproape peste tot forțele detectate afișează atât statice și dinamice parțiale.
În consecință, forțele conservatoare includ forță atractivă și forța elastică a forțelor electrostatice; la neconservative respectiv - forța de frecare și forța de rezistență.