Тема: Основи динаміки матеріальної точки. Закони Ньютона.

Лекція №5

Динаміка – розділ механіки, у якому розглядаються причини, що обумовлюють той або інший характер руху тіла. Стан спокою або руху тіла змінюється внаслідок взаємодії його з іншим тілом. Кількісною мірою взаємодії тіл сила. Це векторна фізична величина, яка є мірою взаємодії тіл, у результаті чого тіло змінює свою швидкість або деформується.

Сила визначена, якщо задані модуль, напрямок і точка, до якої вона прикладена.

Рівнодіючою силою називається сила, яка діє на тіло так само, як і всі сили, що прикладені до нього. Вона дорівнює векторній сумі всіх сил, які діють на тіло:

Початкові спостереження за рухом знарядь праці навели на думку, що сила є причиною руху тіла. Саме це стверджував давньогрецький філософ Аристотель. Цей погляд проіснував як очевидна істина майже 19 століть. Тільки в 17 ст. італійський вчений Г. Галілей розкрив справжній характер руху тіла. Він показав, що всяке тіло має властивість зберігати рух, а сила є причиною його зміни.

Властивість тіла зберігати рівномірний прямолінійний рух або стан відносного спокою називають інертністю. Вона полягає у тім, що для зміни швидкості тіл потрібний деякий час, чим більший цей час, тим більш інертне тіло. Кількісною мірою інертності тіл є маса:

Розподіл маси речовини по об’єму тіла характеризується густиною. Це скалярна фізична величина, яка дорівнює масі тіла в одиниці його об’єму:

Явище зберігання швидкості тіла при відсутності зовнішніх впливів називають інерцією. Системи відліку, у яких виконується явище інерції, називаються інерціальними. Для інерціальних систем відліку справедливий принцип відносності Галілея, згідно якого всі інерціальні СВ за своїми механічними властивостями еквівалентні одна одній. Інакше кажучи, у всіх ІСВ всі закони механіки виконуються однаково.

Узагальнюючи досягнення науки свого часу, англійський вчений І Ньютон сформулював основні закони динаміки.

І-й закон: існують такі СВ, відносно яких тіло, що поступально рухається, зберігає свою швидкість постійною, якщо на нього не діють інші тіла або дія інших тіл компенсується.

В основу першого закону Ньютона покладена інертність, тобто властивість тіл зберігати свій стан незмінним. Рівнодіюча сила в цьому випадку дорівнює нулю:

ІІ закон Ньютона визначає умови, за якими тіло змінює свою швидкість.

Перше формулювання:

Тіло, на яке діють сили, рухається з прискоренням, величина і напрям якого визначається відношенням рівнодіючої всіх сил до маси тіла:

Згідно визначення прискорення:

Після відповідної підстановки, одержуємо:

Імпульс тіла або кількість його руху – векторна фізична величина, яка дорівнює добутку маси тіла на його швидкість:

З урахуванням визначення імпульсу тіла другий закон Ньютона можна записати так:

Друге формулювання:

Швидкість зміни імпульсу тіла прямо пропорційна рівнодіючій силі, що діє на тіло.

Векторна фізична величина, яка дорівнює добутку сили на час дії сили називають імпульсом сили:

Із другого закону Ньютона випливає:

Імпульс сили дорівнює зміні імпульсу тіла.

ІІІ закон Ньютона визначає характер взаємодії тіл:

Сили, з якими дві матеріальні точки діють одна на одну, завжди рівні за модулем, і спрямовані в протилежні напрямки уздовж прямої, що з'єднують ці точки:

Особливості сил взаємодії:

- однієї природи;

- прикладені до різних матеріальних точок;

- виникають парами.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ОСНОВНІ КОНВЕНЦІЇ МОП	\|	УКРАЇНСЬКІ НАЦІОНАЛЬНІ СВЯТА ТА ОБРЯДИ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.011 сек.