Введение
1. Теоретические основы
2. Методические рекомендации по решению задач
3. Классическиепримеры решения некоторых типовых задач
Заключение
Возможно вы искали - Реферат: Динамика материальной точки
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Решение конкретных физических задач является необходимой практической основой при изучении курса физики. Оно способствует приобщению студентов к самостоятельной творческой работе, учит анализировать изучаемые явления, выделять главные факторы, обуславливающие то или иное явление.
Основная цель практических занятий состоит в том, чтобы научить школьников и студентов самостоятельно использовать физические закономерности и математический аппарат при решении физических и технических задач.
При подготовке к практическим занятиям по курсу общей физики студенты младших курсов технических вузов сталкиваются со слабой методической базой при решении физических и технических задач, с неумением выявлять условия применимости физических законов и положений.
1. Теоретические основы
Момент силы
Похожий материал - Реферат: Енергетика як учасник водогосподарського комплексу
1. Момент силы
относительно оси вращения
, (1.1) где
– проекция силы
на плоскость, перпендикулярную оси вращения,
– плечо силы
(кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы).
2. Момент силы
относительно неподвижной точки О (начала координат)
. (1.2) Определяется векторным произведением радиуса-вектора
, проведенного из точки О в точку приложения силы
, на эту силу;
– псевдовектор, его направление совпадает с направлением поступательного движения правого винта при его вращении от
к
(«правило буравчика»). Модуль момента силы
, (1.3) где
– угол между векторами
и
,
– плечо силы, кратчайшее расстояние между линией действия силы и точкой приложения силы.
Момент импульса
1. Момент импульса тела, вращающего относительно оси
, (1.4) где
– момент инерции тела,
– угловая скорость. Момент импульса системы из
тел есть векторная сумма моментов импульсов всех тел системы:
. (1.5)
2. Момент импульса материальной точки с импульсом
относительно неподвижной точки О (начала координат)
. (1.6) Определяется векторным произведением радиуса-вектора
, проведенного из точки О в материальную точку, на вектор импульса
;
– псевдовектор, его направление совпадает с направлением поступательного движения правого винта при его вращении от
к
(«правило буравчика»). Модуль вектора момента импульса ![]()
, (1.7) где
– угол между векторами
и
,
– плечо вектора
относительно точки О.
Очень интересно - Научная работа: Енергозбереження в електроприводах насосних агрегатів (на прикладі ВАТ "Полтававодоканал")
Момент инерции относительно оси вращения
1. Момент инерции материальной точки
, (1.8) где
– масса точки,
– расстояние её от оси вращения.
2. Момент инерции дискретного твердого тела
, (1.9) где
– элемент массы твердого тела;
– расстояние этого элемента от оси вращения;
– число элементов тела.
3. Момент инерции в случае непрерывного распределения массы (сплошного твердого тела)
. (1.10) Если тело однородно, т.е. его плотность
одинакова по всему объему, то используется выражение
(1.11), где
и
объем тела.
4. Теорема Штейнера. Момент инерции тела
любой оси вращения равен моменту его инерции
относительно параллельной оси, проходящей через центр масс тела, сложенному с произведением массы
тела на квадрат расстояния
между ними
. (1.12)
Вам будет интересно - Курсовая работа: Измерение вязкости
Основной закон динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси
1.
, (1.13) где
– момент силы,
– момент инерции тела,
– угловая скорость,
– момент импульса.
2. В случае постоянного момента инерции тела –
, (1.14) где
угловое ускорение.
3. В случае постоянных момента силы
и момента инерции изменение момента импульса
вращающегося тела, равно произведению среднего момента сил, действующего на тело на время действия этого момента
. (1.15)
2. Методические рекомендации по решению задач
В задачах по курсу общей физики обычно рассматривают вращение твердого тела лишь вокруг неподвижной оси или оси, перемещающейся в пространстве параллельно самой себе. В этом случае все векторные величины, характеризующие вращательное движение тела:
направлены вдоль оси вращения, что позволяет сразу переходить к алгебраической (скалярной) записи соответствующих уравнений. Некоторое направление вращения выбирается за положительное, используя, например, направление поступательного движения правого винта (правило буравчика), когда вращение его головки совпадает с направлением вращения твердого тела; естественно, перед величинами, вектора которых антинаправлены положительному направлению, будут использованы знаки «минус». При ускоренном вращении тела знаки всех четырех величин совпадают; при замедленном движении две пары величин ![]()
и
имеют противоположные знаки.
Похожий материал - Учебное пособие: Квантово-механічна теорія будови речовини
Момент силы
, действующей на тело, относительно оси вращения определяется по формуле (1.1, раздел 1.1).
Момент импульса
тела, вращающегося относительно неподвижной оси, определяется по формуле (1.4). Для определения момента импульса материальной точки с импульсом
относительно начала координат используют выражение (1.6).
Для системы тел используют выражение
(например, суммарный момент импульса гири массой
, прикрепленной на шнуре к вращающемуся маховику радиусом
, равен
где
момент импульса движущегося груза
гири,
линейная скорость гири и точек цилиндрической поверхности маховика;
момент импульса, вращающегося с угловой скоростью
и обладающего моментом инерции
, маховика).
Момент инерции тела зависит в общем случае от его массы, расположения массы в теле, размеров и формы тела и положения оси вращения.