Учебное пособие: Основні закони динаміки

Динаміка вивчає рух тiл в зв`язку з силами, що на них діють. Сила, яка діє на тіло, є мірою взаємодії його з оточуючими тілами чи полями.

Основна задача динаміки полягає у визначенні положення тіла в довільний момент часу за відомим початковим положенням тіла, його початковій швидкості та силам, що діють на нього.

В основі динаміки лежать три закони, сформульовані I. Ньютоном у 1687 р.

Першим законом Ньютонаназивають закон інерції, який відкрив ще Г. Галілей. Згідно цього закону тіло, на яке не діють iншi тiла, або перебуває в спокої, або рухається прямолінійно і рiвномiрно. Таке тіло називається вільним, а його рух - вільним рухом або рухом за iнерцiєю.

Вільне тіло є фізичною абстракцією. На практиці розглядають тiла, поставлені в такі умови, коли зовнiшнi дії на них по можливості усунені або практично компенсують одна одну.

Возможно вы искали - Реферат: Основні поняття квантової механіки

Перший закон Ньютона виконується не у всякій системі відліку (СВ). СВ, в якій виконується перший закон Ньютона, називається iнерцiальною системою вiдлiку (IСВ), а сам закон називають законом iнерцiї. В класичній механiцi постулюється, що існує СВ, в якій всі вiльнi тiла рухаються прямолiнiйно i рiвномiрно або знаходяться в стані спокою. Iнерцiальною СВ є геліоцентрична СВ (система Коперника). Її центр суміщений з Сонцем, а вiсi направленi на три вiддаленi зiрки. Нижче буде показано, що будь-яка СВ, яка рухається відносно IСВ рiвномiрно i прямолiнiйно , теж є iнерцiальною. СВ, пов`язана з Землею, не є IСВ, проте відхилення вiд iнерцiальностi для багатьох задач мале i може не братись до уваги.

Отже, перший закон Ньютона стверджує, що існує СВ, в якій вільне тіло або знаходиться в спокої, або рухається рiвномiрно i прямолiнiйно.

Закони Ньютона, про які мова йтиме нижче, справедливі лише в iнерцiальних системах вiдлiку.


2. МАСА ТА ІМПУЛЬС.

Властивість тiл чинити опiр спробам привести їх у рух або змінити значення чи напрям їх швидкостi називається iнертнiстю.

Мiра iнертностi тiла називається його масою.

Похожий материал - Дипломная работа: Основные закономерности сенсибилизированной фосфоресценции в твёрдых растворах органических соединений

Для кiлькiсного визначення маси введемо поняття ізольованої або замкненої системи. Це така система тiл, на яку зовнiшнi тiла (що не входять в систему) не чинять ніякої дiї. Розглянемо ізольовану систему, що складається з двох м.т. Швидкості точок малi порівняно з швидкістю світла (v<<c). Під час взаємодії м.т. їх швидкості змінюються. Дослід показує, що зв`язок мiж приростами швидкостей м.т. i виражається спiввiдношенням

m1 D1 = - m2 D2 , (2.1)

де m1 i m2 - сталi величини одного знаку, що залежать лише вiд самих м.т. системи. Вони називаються масами м.т.

Якщо ввести еталон маси mет , то кiлькiсно масу можна визначити так:

(2.2)

Очень интересно - Реферат: Основные теоремы теории электрических цепей

Маса еталона називається кілограм ( кг ).

Розділивши (2.1) на t i переходячи до границі при t0, одержимо:

(2.3)

тобто спiввiдношення мiж масами можна знаходити, порівнюючи прискорення тiл.

В (2.1) фігурує добуток маси м.т. на її швидкість . Ця величина називається імпульсом тiла :

Вам будет интересно - Курсовая работа: Основные формулы молекулярно–кинетической теории

(2.4)


3. ДРУГИЙ І ТРЕТІЙ ЗАКОНИ НЬЮТОНА.

У другому закону Ньютона говориться, що швидкість зміни імпульсу тiла дорівнює силі, яка на нього діє:

(2.5)

Рівняння (2.5) називають рівнянням руху тіла.

Замінимо в (2.5) на Одержимо:

Похожий материал - Курсовая работа: Основы прикладной механики

.

Вважатимемо m = const (при v<<c ця умова виконується):

, або . (2.6)

Прискорення, яке набуває тіло під дією сили, прямо пропорційне цій силі i обернено пропорційне масі тіла.