MS PowerPoint, 331 Кб
реклама
Основные понятия и законы физики Л.5 Динамика частицы и АТТ в классической (не квантовой) механике Кинематика – не упоминается масса Динамика – упоминается масса ДДВ мала – классическая механика: проста математически, но часто даёт неверные результаты для микрообъектов ДДВ не мала – только квантовая механика: сложна математически, зато всегда даёт правильные результаты 1 2 Динамика частицы: 2-й закон Ньютона ma F1 F2 ... FN (5.01) N ma Fi (5.02) Для частицы постоянной массы То же самое, что и (5.01), только сокращённая запись i 1 p mv (5.03) dp N Fi (5.04) dt i1 Определение импульса частицы Закон изменения импульса частицы (тоже 2-й з. Н.), и для переменной массы Основная задача механики (динамики) частицы: понять, как движется частица, если известны N ma Fi i 1 Fi Силы, действующие на частицу r0 , v 0 Начальные условия a (t ) r => ax x, a y y, az z (5.05) Формально: найти зависимость координат от времени Для поступательного движения АТТ всё то же самое, только точка – центр масс 3 Динамика поступательного движения АТТ – движение частицы с массой АТТ и радиус-вектором центра масс N mac Fi (5.06) Основной закон динамики поступательного движения АТТ и вообще любой системы N dpc Fi (5.07) dt i 1 То же, только через импульс АТТ и вообще любой системы i 1 pc mvc (5.08) N Импульс АТТ и вообще любой системы 1 vc mi vi (5.09) m i1 Скорость центра масс 4 Движение частицы вдоль оси: основной закон динамики частицы N max Fix (5.10) i=1 Масса Проекция ускорения Проекция силы Плоское вращательное движение АТТ: основной закон динамики вращательного движения N J z z M iz (5.11) i 1 Момент инерции относительно оси Z Проекция углового ускорения Проекция момента силы 5 6 Момент инерции АТТ – мера инертности АТТ по отношению к ПВД относительно оси Z Z N J z mi R (5.12) i 1 2 iz mi Дискретное определение МИ АТТ относительно оси Z СВОЙСТВА МИ J z кг м Riz 2 МИ - скалярная величина МИ - аддитивная величина (как масса) Если ось проходит через ЦМ - центральный МИ J zC Центральные МИ некоторых однородных симметричных тел N J z mi Riz2 (5.12) i 1 Х 2 J zc mR (5.13) Тонкий обруч, кольцо Х J zc mR /2 (5.14) Цилиндр 2 J zc 2mR /5 (5.15) Шар J zc ml 2 /12 (5.16) Стержень 2 Х 7 8 МИ зависит от выбора оси – теорема Штейнера Zc Z J z J zc mb (5.17) 2 МИ относительно смещённой оси всегда больше ЦМИ Оси должны быть параллельны b 9 Проекция момента силы J z z M z (5.11) | M z | FRZ M Н м F1 F2 Z Х F3 Сила перпендикулярна оси Демонстрации – дверь, чемодан M 1z 0 Против ЧС M 2z 0 Против ЧС M 3z 0 По ЧС Момент силы M r F (5.18) Векторное произведение векторов Определение момента силы M F M r Направление – правило буравчика F1 Z r1 M r1 Х M r F r F F1 M r F sin (5.18a) 10 11 Многие физические величины определяются с помощью ВП Li ri pi (5.19) Момент импульса частицы FЛ q v B (5.20) Сила Лоренца dFA I dl B (5.21) BT km qv r r 3 (5.22) Сила Ампера Магнитное поле точечного заряда 12 Силы в природе… Всего 4 типа взаимодействий – гравитационное, электромагнитное, сильное ядерное, слабое ядерное Получение любого момента инерции или вывод теоремы Штейнера Связь этой лекции с вопросами ННЗ - буклет 20. Кинетическая энергия АТТ. 21. Момент инерции АТТ. 22. Момент импульса АТТ. 23. Основной закон динамики вращательного движения АТТ.
