Subiect „Cinematica punct material“ platforma de conținut

Subiect: „Cinematica punctului material.“

Scopul prelegerii. familiarizarea studenților cu conceptele și definițiile de bază, care operează în descrierea fizica de mișcare.

1. Obiectul fizicii ca baza cunoștințelor științifice.

Unități de cantități fizice.

2. moduri de a descrie amestecă mișcarea.

3. Viteza și accelerația ca derivați.

4. Mișcarea de rotație. viteza unghiulară, accelerația unghiulară.

5. Relația dintre valorile unghiulare liniare și.

1. Obiectul fizicii ca baza cunoștințelor științifice.

Fizica - știința care studiază legile cele mai generale care guvernează lumea exterioară din jurul nostru. Prin urmare, joacă un rol important în științele naturale ale fizicii. De exemplu. Legea conservării energiei și al schimbărilor, legile termodinamicii, etc sunt de asemenea valabile pentru animalele sălbatice.

Datorită universalitatea legilor fizice au avut legate de disciplinele fizica multe: Biofizica. Chimia fizică, astrofizică și t. D.

Fizica a crescut din nevoile practicii. De exemplu, studiul de mașini simple, a dus la dezvoltarea mecanicii. Teoria de căldură (termodinamicii) a apărut după crearea mașinilor termice.

Dar teoria este de multe ori cu mult înainte de practică. Descoperirea fenomenului inducției electromagnetice a lui Faraday a fost baza de inginerie electrică. Teoria relativității a lui Einstein a fost dezvoltat in anii '40 ai secolului XX-lea.

Fizică consideră următoarele forme de mișcare: mecanice, termice, gravitaționale, electromagnetice etc. în interiorul atomului.

Unități de cantități fizice.

Pentru a distinge între două tipuri de bază de măsurători:

1. Direct - rezultatul este obținut din datele experimentale care compară valoarea măsurată cu standardul (lungimea de măsurare - rigla, etrier vernier, un micrometru, timp - ore, cronometrul).

2. Indirect - rezultatul este obținut pe baza datelor experimentale de măsurare directă a mai multor cantități, dependență funktsionvlnoy interconectate.

De exemplu: V = S / t.

Set de unități de bază și exprimate prin derivații lor, numit sistemul SI de unități, a adoptat Convenția internațională.

Unitatea principală. lungime - metru (m), masa - kilogram (kg) Timp - secunde (s), curent - Amperi (A), temperatura - Kelvin (K), cantitatea de substanță - mol (masa izotop C12 0.012 kg), intensitatea luminoasă - Candela.

Unități suplimentare. radian, (unghi plat și volumetric) steradian.

Alte sisteme sunt utilizate pe scară largă, de exemplu, GHS fizice. Denumirea sistemului constă în numele unității principale - centimetru, gram, al doilea.

2. Mișcarea. Modalități de a descrie mișcarea.

mișcarea mecanică - schimbarea poziției corpului sau a corpului piesele în spațiu a lungul timpului.

Există două tipuri de mișcare mecanică:

În timpul mișcării înainte a tuturor punctelor de corpul muta la fel au aceeași viteză și accelerație.

Cel mai simplu caz de mișcare este mișcarea unui punct material.

Punct de material este numit forma si marimea corpului, care este neglijabil în comparație cu distanța pe care se vede (prin satelit, lumina).

Alegerea unui cadru de referință cu privire la care vom considera mișcarea unui punct material. De exemplu: sistemul de coordonate XYZ dreptunghiular. Miscarea punctului material poate fi setat la trei ecuații scalare x = f1 (t); y = f2 (t); z = f3 (t) sau un vector `r =` r (t). Și poziția sa - prin trei coordonate (X, Y, Z).

secvență continuă a pozițiilor ocupate este numit un punct de traiectorie de material.

Traiectoria depinde de sistemul (obiectul care se încadrează într-un tren uniform în mișcare, cade relativ vertical în jos la tren și pe un parabole cu privire la sol).

Notă privind traiectoria punctului „A“.

Cale - distanța măsurată de-a lungul traseului de la punctul de început până la sfârșit (AS - path = S), unde S - valoare scalară (pozitiv, negativ).

Turism - segmentul direcțional care leagă punctul de pornire cu sfârșitul. `S - cantitate vectorială (direcția numere). Mișcarea numită drept în cazul în care calea - o linie dreaptă, curbă - în cazul în care curba.

3. Viteza și accelerația ca derivați.

Pentru caracterizarea mișcării introduce conceptul de viteză.

Să-un punct material se deplasează de-a lungul unui traseu curbat, a trecut intervalul de timp Dt calea DS.

Raportul traseului parcurs de un punct semnificativ pentru perioada de timp pentru care este trecut calea, numita viteza medie

Limita de deviere în timpul apelului Dt®0 ratei la un anumit moment sau viteza instantanee

Viteza instantanee în orice punct al traiectoriei este vectorul tangent la calea, o modulo egală cu viteza limită tinde durata medie de timp la zero.

Viteză - prima derivată a modului în timp.

Când Dt®0 valoarea numerică a vitezei vine de la.

Integrarea această expresie de la t la t + Dt

În cazul în care mișcarea este uniformă

Se numește mișcare uniformă cu viteză constantă.

În cazul în care mișcarea nu este uniformă, vom introduce conceptul de accelerare.

Accelerare - cantitatea fizică ce caracterizează viteza ratei de schimbare în mărime și direcție.

Să punctul de material sa mutat pentru o perioadă mică de timp Dt de la punctul „A“, în cazul în care acesta a avut o viteză V1, punctul „B“, în cazul în care acesta are o viteză V2.

Schimbarea punctului de viteză este DV vector, egal cu vectorii diferență de vitezele finale și inițiale

accelerare medie - este raportul dintre rata de modificare a duratei de timp în care are loc schimbarea

Accelerația este îndreptată în aceeași direcție ca și viteza increment D`V.

Limita acestui raport la Dt®0 derivat timp acolo 1 al vitezei se numește accelerația instantanee

Accelerația este derivata a doua a modului în timp. Măsurată printr-o = [m / s2].

În general, accelerația poate fi dependent de timp. Această mișcare cu accelerație variabilă. Accelerația ca viteză are o direcție - dacă direcția coincide cu vectorul viteză - mișcare uniform accelerată, opusul - ravnozamedlennoe mișcare.

Se consideră cazul în care distanța parcursă este determinată de expresia

Ia prima și a doua derivate în raport cu calea de timp

este un caz de mișcare uniform accelerată.

Prin urmare, C = a / 2. În cazul în care calea și care egalează viteza de expresii t = 0 și S0 = notate A - distanța inițială parcursă, V0 = V - viteză inițială.

Obținem formula calea cu mișcare uniform accelerată fără timp

Să ne exprimăm accelerarea vitezei cu formula

accelerarea formula cu o mișcare uniform accelerată.

4. Mișcarea de rotație. Viteza unghiulară. accelerația angulară.

Când mișcarea de rotație a tuturor punctelor care aparțin solidului, descrie un cerc în jurul axei de rotație.

mișcarea de rotație se caracterizează prin două mărimi: V vitezele liniare și unghiulare w.

Colțul skorostyuw este raportul dintre unghiul de rotație al razei R (calea unghiulară) la intervalul de timp în care a avut loc rotația.

În cazul mișcării uniforme

unde # 916; # 966; - unghiul de rotație, rad;

- viteza medie, rad / s;

În cazul mișcării neuniforma a vitezei unghiulare instantanee va avea forma

viteza unghiulară - prima derivată a unghiului de rotație în raport cu timpul.

La mișcarea de rotație neuniforma introducem conceptul de accelerație unghiulară.

accelerație unghiulară medie - raportul dintre schimbare a vitezei unghiulare a intervalului de timp în care a avut loc modificarea

Accelerația instantanee - limita accelerației unghiulare medii la Dt®0

accelerația angulară - aceasta este prima derivată a vitezei în raport cu timpul și derivata a doua a căilor unghiulare ale timpului

direcția accelerației unghiulare coincide cu vectorul vitezei unghiulare cu mișcare uniform accelerată și oppositely când ravnozamedlennom.

viteza unghiulară Halla este determinată de regula de degetul mare. vector viteza unghiulară îndreptată spre deplasarea înainte a degetului mare, mânerul este rotit în viteza liniară.

Viteza unghiulară în timp ce se deplasează materialul din punctul m. T. Determinată

Să punctul de material a venit cerc complet: Ðj = 2p, atunci dt = T - perioada - intervalul de timp în care face o rotație completă

în care n = 1 / T - rata unghiulară;

viteza unghiulară, exprimată în funcție de frecvență

Viteza liniară a mișcării de rotație

În cazul în care un punct material face o rotație completă, atunci

viteza lineară, exprimată în termeni de frecvență

5. Relația dintre valorile unghiulare liniare și

Cu o mișcare circulară uniformă.

Ia prima derivata în raport cu timpul

1. Probleme Wolkenstein în fizică generală. - M. Science, 990.

Timofeeva și 3. Fizică generală în 3 volume. - Moscova Stat Editura fizică și literatura teoretică, 1956.

4. fizica Chulanovskii pentru biologi. 1, 2.