Презентація на тему:
Динаміка

Основні закони динаміки

Зміст: Інерціальні системи відліку. Перший закон Ньютона Другий закон Ньютона Третій закон Ньютона Основне рівняння динаміки Закони сил

Динаміка Динаміка – це розділ механіки, який вивчає рух спільно з причинами, що викликають або змінюють це рух. В основі динаміки лежать три закони Ньютона, сформульовані ним в 1687 р.

Закони Ньютона Перший закон Ньютона: В ІСВ будь-яке тіло знаходиться в стані спокою або рівномірного прямолінійного руху, поки дія з боку інших тіл не виведе його з цього стану. Перший закон Ньютона називають законом інерції.

Сили в природі Фундаментальні взаємодії у природі. Фізика розглядає чотири основні види взаємодії частинок, до яких зводяться усі відомі сили у Всесвіті · електромагнітну взаємодію, · гравітаційну взаємодію, · сильну взаємодію, · слабку взаємодію.

Причиною зміни руху тіл є дія сили . Сила - векторна фізична величина, що є мірою дії на тіло з боку інших тіл або полів, внаслідок чого тіло або набуває прискорення, або деформується. Взаємодія тіл можлива як при зіткненні, так і на відстані, завдяки силовим полям. У кожен момент часу сила характеризується числовим значенням, напрямом в просторі і точкою додатка. Сили, пов'язані з перерахованими вище фізичними полями, є первинними, їх називають фундаментальними силами. Є також безліч вторинних сил, які є комбінацією фундаментальних сил (в основному – електромагнітні). Наприклад, це сили міжатомної і міжмолекулярної взаємодії, сили тертя, сили деформації і ін.

Поле фізичне або силове поле – є форма існування матерії, через яку здійснюються взаємодії між макроскопічними тілами або частками, що входять до складу речовини. До фізичних полів відносяться гравітаційне, електромагнітне, поле ядерних сил. Джерелами полів служать незаряджені і заряджені тіла, постійні магніти, контури із струмом, ядра атомів і так далі Гравітаційне поле – це поле сил взаємодії (тяжіння) тіл, що мають масу. І.Ньютон встановив, що для матеріальних точок формула величини сили гравітації має вигляд , де G- гравітаційна постійна, m1 і m2 – маси взаємодіючих точок, r- відстань між ними. Електромагнітне поле – це поле сил взаємодії (тяжіння або відштовхування) тіл, що мають електричний заряд. Ядерне поле – це поле сил взаємодії елементарних часток, з яких складаються атоми і молекули. Ці сили діють лише на дуже малих відстанях, їх властивості розглядаються при вивченні ядер атомів.

Імпульс системи матеріальних крапок дорівнює векторній сумі імпульсів точок, складових систему:

Якщо два тіла взаємодіють один з одним, то прискорення цих тіл обернено пропорційне їх масам

Сила, прикладена до тіла, є причиною його прискорення.

Одна і та ж сила, діючи на тіла різної маси, надає їм різні прискорення.

Одна і та ж сила, діючи на тіла різної маси, надає їм різні прискорення.

Одна і та ж сила, діючи на тіла різної маси, надає їм різні прискорення.

Другий закон Ньютона: швидкість зміни імпульсу тіла дорівнює силі, що діє на нього.

Маса тіла, поле, сила. Маса тіла (матеріальної точки) – скалярна фізична величина, одна з основних характеристик матерії. Вона визначає її інерційні (інертна маса) і гравітаційні (гравітаційна маса) властивості. Доведено, що інертна і гравітаційна маса рівні. Маса тіла – скалярна величина.

Третій закон Ньютона - сили, з якими діють один на одного тіла, що взаємодіють, рівні за величиною і протилежні за напрямом.

Третій закон Ньютона

Третій закон Ньютона

Третій закон Ньютона

При будь-якій взаємодії двох тіл виникають сили, що діють на обидва тіла.

При будь-якій взаємодії двох тіл виникають сили, що діють на обидва тіла.

При будь-якій взаємодії двох тіл виникають сили, що діють на обидва тіла.

При будь-якій взаємодії двох тіл виникають сили, що діють на обидва тіла.

При будь-якій взаємодії двох тіл виникають сили, що діють на обидва тіла.

Перший закон Другий закон Третій закон Фізична система Макроскопічне тіло Система двох тіл Модель Матеріальна точка Система двох матеріальних точок Явище, що описується Стан спокою чи рівномірного прямолінійного руху Рух з прискоренням Взаємодія тіл Суть закону Існування інерціальної системи відліку Взаємодія визначає зміну швидкості, тобто прискорення Сили дії та протидії рівні за модулем, протилежні за напрямом, прикладені до різних тіл різної природи. Приклади прояву Рух космічного корабля далеко від тіл, що притягують. Рух планет, падіння тіл на Землю, гальмування і розгін автомобіля. Взаємодія тіл: Сонця і Землі, Землі і Місяця, автомобіля та поверхні Землі, більярдних кульок. Межі застосування Інерційні системи відліку, макро і мега світи, рух із швидкостями, набагато меншими швидкості світла.

Вагою називається сила, з якою тіло внаслідок притягання Землею, діє на опору. Сила тяжіння і сила зі сторони опори прикладені до цього тіла, вага тіла прикладена до опори.

Реактивний рух Рівняння Мещерського Розглянемо рух тіла змінної маси, наприклад, ракети. Нехай за час dt маса ракети за рахунок витікання газів із сопла зі швидкістю відносно ракети, зміниться на dm і стане рівною m-dm. При цьому швидкість ракети зміниться на і стане рівною . Приріст імпульсу ракети відносно Землі за час dt запишемо у вигляді: Иван Всеволодович Мещерский (1859-1935)

Рівняння було одержано Мещерським і носить його ім'я.

Формула Ціолковського для максимальної швидкості У відсутність зовнішньої сили рівняння Мещерського запишеться так . (8) З (8) можна знайти рівняння для швидкості ракети у алгебраїчному виді, врахувавши, що маса є спадною функцією часу Þ . (9) Інтегруючи (9), одержимо максимальне значення швидкості ракети, при умові згорання усього палива , (10) де М-повна маса ракети з паливом, m-маса ракети без палива.