DEFINIȚIE: Absolut solid ne referim la o deformări ale corpului, care, în condițiile problemei pot fi ignorate.
Absolut corp solid este numit, în care distanța dintre părțile rămâne neschimbat pentru timpul mișcării.
Orice mișcare a unui corp rigid poate fi descompus în două tipuri principale de circulație - translație și de rotație.
Luați în considerare prima dintre ele.
Definiție: progresivă Mișcarea - este o mișcare în care fiecare linie conectată la corpul în mișcare rămâne paralelă cu ea însăși (Figura 4.1.).
În timpul deplasării către înainte a tuturor punctelor de pe corp produse în unul și același interval de timp egal în mărime și direcția de mișcare, în care viteza și accelerația tuturor punctelor în fiecare moment sunt aceleași. Cea mai simplă formă de mișcare de translație este mișcare liniară. În acest caz, traiectoriile tuturor punctelor ale corpului - linii paralele.
Luați în considerare o mișcare a corpului rigid, prezentându-l ca un sistem de particule elementare, cu o masă mi. Fiecare dintre aceste mase elementare pot fi cauzate fie de forțele interne, datorită interacțiunii cu alte mase elementare ale corpului în cauză, și forțe externe.
Scrieți pentru fiecare unitate de masă din Legea lui Newton II:
unde și - rezultanta tuturor forțelor interne și externe aplicate unei mase unitare date.
Combinând aceste ecuații pentru toată masa elementară, obținem
Suma tuturor forțelor interne, atunci avem. Aici - rezultanta tuturor forțelor externe, care acționează asupra organismului.
Luați în considerare acum suma pe partea stângă a ecuației.
DEFINIȚIE: Noi numim centrul de inerție (centrul de masă) a punctului de sistem, poziția care în spațiu este definit de vectorul razei se determină după cum urmează: unde mi - masa corpului i-lea - vectorul de poziție definind poziția corpului în spațiu, m - masa sistemului .
Ne diferentiem de două ori vectorul raza centrului de masă în raport cu timpul și luând în considerare faptul că, suma pe partea stângă poate fi scrisă ca.
- legea de mișcare a unui centru de corp rigid de masă.
DEFINIȚIE: Centrul de inerție al unui corp rigid se deplasează astfel încât să deplaseze masa punct material egală cu masa corpului, sub influența forțelor aplicate corpului.
În cazul mișcării înainte, această ecuație va determina nu numai accelerația centrului de masă, dar orice alte puncte ale corpului.
Toate subiectele acestei secțiuni:
Câteva observații introductive pe tema fizicii.
Lumea din jurul nostru este un material: ea constă în materia veșnic existente și în mod continuu în mișcare. Materia în sensul larg al cuvântului se numește tot ceea ce există cu adevărat în natură, și m
mecanică
Cel mai simplu tip de mișcare este o mișcare mecanică a materiei. DEFINIȚIE: mișcarea mecanică - modificarea poziției relative a corpurilor sau părți ale acestora în ceea ce privește reciproc în spațiu
Cinematica unui punct material. Caracteristicile de mișcare.
Poziția unui punct material M în spațiul razei vectorului poate fi definit în orice moment (vezi. Figura
Vectorul de viteză. Viteza medie și instantanee.
Mișcarea diferitelor organisme diferă prin faptul că corpul aceleași intervale (egale), timpul sunt diferite în
Cale cu mișcare non-uniform.
Pentru o perioadă mică de timp Dt se deplasează grafic sub forma unui dreptunghi, a cărui înălțime este egală cu
Accelerația în mișcare curbiliniu (accelerația tangențială și normal).
În cazul în care traiectoria unui punct material este o linie curbă, o astfel de mișcare va fi numit curbilinie. Într-o asemenea mișcare,
Viteza unghiulară.
DEFINIȚIE: Mișcarea circulară va fi numită o mișcare în care toți termenii descriu cerc corp rigid, centrele care se află pe o linie dreaptă, numită axa în
accelerația angulară.
Vectorul viteză unghiulară poate fi variată atât prin varierea vitezei de rotație a corpului în jurul axei (în acest caz
Relația dintre viteza unghiulară lineară și.
Să presupunem că pentru timp mic interval corpul Dt este rotit cu un unghi Dj (fig. 2.17). Un punct la o distanță R de la axa, în care calea se extinde DS = R × Dj. prin definiție,
dinamică
mecanicii Secțiunea examinarea legilor și cauzele mișcării corpurilor, adică studiind mișcarea corpurilor materiale sub influența forțelor aplicate acestora. La centrul de blană clasice (newtonian)
legea lui Newton II.
DEFINIȚIE: Accelerarea oricărui organism este direct proporțională cu forța care acționează pe ea și invers proporțională cu greutatea corporală:
Legea lui Newton III.
La fiecare organisme de acțiune pe fiecare parte este în natura interacțiunii: în cazul în care corpul M1 M2 actioneaza pe corp cu o forță f12, și M2 organismul în Ocru său
Momentum. Legea conservării impulsului.
Într-un sistem mecanic format din mai multe corpuri, există ca forțele de interacțiune dintre organele sistemului, denumit intern și forța interacțiunii acestor organe cu organe nu incomi
Munca și energia.
Lăsați corpul la care acționează forță. se extinde, se deplasează de-a lungul unui traseu traiectorie S. Forța fie
Putere.
În practică, ceea ce contează este nu numai valoarea de locuri de muncă perfectă, dar, de asemenea, timpul în care se efectuează. Dintre toate cele sunt aranjamentele cele mai benefice pe care, în mai puțin timp pentru a efectua
Energie.
Din experiență se știe că organismele sunt adesea în măsură să facă activitatea altor organisme. DEFINIȚIE: O cantitate fizică ce caracterizează capacitatea organismului sau a unui sistem de organe pentru a face
Energia cinetică a corpului.
Luați în considerare cel mai simplu sistem constând dintr-o singură particulă (punct material). Scrieți ecuația de mișcare a particulei
Potențiala domeniul de forțe. Forțați conservatoare și non-conservatoare.
În cazul în care o particulă (corp) la fiecare punct al spațiului este expus la alte organisme, atunci spunem că această particulă (corp) este într-un câmp de forță. Exemplul 1. Particle lângă POVER
Energia potențială a unui corp în câmpul gravitațional (în câmpul gravitațional al Pământului).
câmpul gravitațional al Pământului este un câmp de forță, astfel încât orice mișcare a corpului în domeniul forței este însoțită de o forță de muncă a acestui domeniu. Pentru a determina energia potențială a corpului, găsirea
Energia potențială în câmpul gravitațional (în câmpul gravitațional).
Stabilit legea lui Newton a atracției universale prevede: DEFINIȚIE: Forța gravitațională sau forța gravitațională - o forță cu care cele două puncte de material atrag reciproc
Energia potențială a corpului deformată elastic.
Potențialul de energie poate avea nu numai un sistem de corpuri care interacționează, dar luate separat corp deformat elastic (de exemplu, un arc elicoidal, tija alungită și altele asemenea). În acest caz,
Legea conservării energiei.
Fără a pierde din generalitate, considerăm un sistem format din două particule de mase m1 și m2. Să presupunem că particulele interacționează între ele cu forțe
mișcare rotațională a unui corp rigid.
DEFINIȚIE: rotirii unui corp rigid înțelegem o mișcare în care toate punctele de mișcare a corpului în cercuri, centrele care se află pe una și aceeași linie a doua, numită
Momentul de impuls al corpului.
Pentru a descrie mișcarea de rotație nevoie de mai mult de o variabilă. numitul impuls unghiular. frântură
Legea conservării momentului cinetic.
FORMULARE: Momentul impuls al sistemului închis al punctului rămâne constantă. Rețineți că momentul cinetic este constant pentru sistemul supus influențelor externe,
Ecuația fundamentală a dinamicii mișcării de rotație.
Să considerăm un sistem de puncte de masă, fiecare dintre acestea pot fi deplasate, rămânând în același timp într-un plan care trece prin axa Z (fig. 4.15). Toate avioanele pot fi rotit în jurul axei Z cu unghiulară
Energia cinetică a unui corp rigid rotativ.
1. Se consideră rotirea corpului în jurul unei axe fixe Z. Impartim întregul corp într-o multitudine de mase elementare m
Munca forțelor externe în mișcarea de rotație a unui corp rigid.
Am găsit locuri de muncă care face forță în timp ce se rotește în jurul unei axe fixe Z. Fie o acțiune de masă corporală
Line și un tub de curent.
Hidrodinamică studiaza miscarea fluidelor, ci sunt aplicabile circulației gazelor legile sale. Viteza de curgere a fluidului Când constantă a particulelor sale în fiecare punct în spațiu este o cantitate independentă
ecuația Bernoulli.
Să considerăm un fluid ideal pentru non-compresibile, în care frecarea (vâscozitatea) este absentă. distingem
Forțele de frecare interne.
viscozitate intrinsecă a fluidului Real, care se manifestă prin faptul că orice mișcare a lichidului și gazului spontan
Curgerea laminară și turbulentă.
La viteză a lichidului suficient de scăzută observată curgere stratificată sau laminară când straturile de fluid aluneca una față de cealaltă, fără amestecare. In laminar t
flux de fluid într-o conductă circulară.
Când lichidul de conducere într-o conductă circulară a vitezei sale este zero la peretele țevii și este maximă la axa tubului. credincios
Mișcarea corpurilor în lichide și gaze.
Atunci când conduceți corpurile simetrice în lichide și gaze se produce forța tragere îndreptată opusă viteza a corpului. Pentru flux laminar peste curentul de linie mingii
Legile lui Kepler.
Pana in secolul al 17-lea, cei mai mulți oameni de știință în cele din urmă convins de validitatea sistemului heliocentric al lumii. Cu toate acestea, oamenii de știință de la acel moment nu au fost clare și nici legile mișcării planetelor, și nici motivele definite
experimentul Cavendish.
Prima încercare de succes pentru a determina «g» măsurătorile au fost efectuate Cavendish (1798), care a solicitat
Intensitatea câmpului gravitațional. Potențialul câmpului gravitațional.
Interacțiunea gravitațională are loc prin intermediul câmpului gravitațional. Acest câmp se manifestă în sine este pus în ea este un alt organism aflat sub forța. Pe „intensitatea“ de greutate
Principiul relativității.
În Sec. 2.1. pentru sistemele mecanice a fost formulat după principiul relativității în toate sistemele de referință inerțiale, toate legile mecanicii sunt aceleași. Nu (blana
Postulatele teoriei speciale (private) a relativității. transformări Lorentz
Einstein a formulat două postulate care stau la baza teoria specială a relativității: 1. Fenomene fizice în toate cadrele de referință inerțiale apar în mod egal. orice
Consecințele transformărilor Lorentz.
Consecința cea mai neașteptată a relativității este dependența sistemului de referință. Durata de evenimente în diferite cadre de referință. Să presupunem că la un moment dat
Intervalul dintre evenimentele.
În teoria relativității a introdus conceptul evenimentului, care este determinată de locul în care a avut loc, iar în momentul în care a avut loc. Evenimentul poate fi reprezentat printr-un punct dintr-un imaginar patru
Ecuația mișcării de vibrație armonică.
Să presupunem că pentru un corp de masă „m“, care acționează forța elastică. sub acțiunea care organismul dobândește accelerație
Reprezentarea grafică a oscilațiilor armonice. Diagrama Vector.
Adăugarea de câteva oscilații aceeași direcție (sau, echivalent, adăugarea mai multor funcții armonice) este facilitată în mod considerabil și devine clar dacă ne reprezintă oscilații foie
Viteză, accelerație și energie a corpului vibratoare.
Revenind la formulele de deplasare x, viteza v și accelerarea unui proces de oscilație armonică. Să presupunem că avem o greutate corporală de «m», care efectuează Quasi de acțiune
pendul fizic.
DEFINIȚIE: Un pendul fizic va apela un corp solid capabil să oscileze în jurul lui Nepo
oscilații. damped
Derivarea ecuației vibrațiilor armonice sa presupus că punctul vibratoare se află sub influența numai forța cvasi elastic. În orice sistem oscilant real, există întotdeauna forțează soproti
oscilațiile forțată. Rezonanță.
Pentru ca sistemul să se angajeze oscilații neamortizate, pierderea de energie trebuie să fie alimentată de la vibrațiile exterioare pe frecare. Pentru energia de vibrație a sistemului nu este administrat în mod tipic de putere a scăzut per
Metode de subiect și moleculare fizicii.
Fizica Moleculara reprezintă o ramură a fizicii, studiind structura și proprietățile substanțelor, precum și pe baza așa-numitelor performanțe cinetice moleculare. Conform acestui concept, orice organism
sistem termodinamic. Parametrii de stare al sistemului. Equilibrium și starea de non-echilibru.
DEFINIȚIE: Sistemul termodinamic este setul de tel schimb de energie între ele și cu organele din jur. Un exemplu al unui sistem fluid poate fi
gaz ideal. ideale parametrii de stat de gaz.
DEFINIȚIE: Gazul ideală este numit gaz, atunci când având în vedere că următoarele condiții sunt proprietăți: a) coliziunii moleculare au loc o astfel de gaz ca ciocnirea elastică de bile, dimensiunea
Legile de gaz.
Dacă lăsați ecuația de stare a unui gaz ideal în ceea ce privește oricare dintre parametrii n
Ecuația de stare de gaz ideal (ecuația Mendeleev - Clapeyron).
Înainte de faptul că procesele de gaze considerate, în care unul dintre starea parametrilor de gaz au rămas neschimbate,
Sensul fizic al constanta universală a gazelor.
constanta universală a gazelor are dimensiunea de lucru, se face referire la 1 mol și o temperatură de 1 ° K.
Ecuația fundamentală a teoriei cinetice a gazelor
Dacă în secțiunea anterioară a folosit metoda termodinamică a cercetării, în această secțiune, metoda statistică pentru a studia procesele moleculare vor fi utilizate. Pe baza studiilor cu
formula barometrică. distribuție Boltzmann
Este bine cunoscut faptul că presiunea gazului de deasupra suprafeței scade cu înălțimea. Presiunea atmosferică la un moment
distribuția maxwelliana a vitezei
Ca rezultat, coliziune viteze de schimb moleculă, iar în cazul moleculei de coliziune ternare sau mai complexe pot fi viteze temporar foarte mari și foarte mici. mișcare Chaotic etc.
Fenomene de transport. Calea medie liberă a moleculelor
În secțiunile anterioare am considerat proprietățile corpurilor sunt în echilibru termic. Această secțiune descrie procesul prin care are loc stabilirea o stare de echilibru. astfel de prelu
fenomen de difuzie
Difuzia este procesul de întrepătrundere a moleculelor în substanțele de contact din cauza mișcării termice. Acest proces se observă în gaze, lichide sau solide t
conductivitate termică și vâscozitatea fenomenului
Fenomenul de conductivitate termică a unei substanțe determină multe procese tehnice foarte importante, și este utilizat pe scară largă într-o varietate de calcule. Ecuația empirică a fost obținută o conductivitate termică franceză
termodinamică
Termodinamica studiază fenomenele fizice în ceea ce privește transformările de energie pe care aceste fenomene sunt însoțite. Inițial termodinamica a apărut ca știința transformării reciproce a căldurii în
Energia interna a unui gaz ideal
O cantitate importantă în termodinamica este energia internă a corpului. Orice organism, altul decât energia mecanică poate avea o energie internă stoc, care este asociat cu mișcarea mecanică a atomilor și
Munca și căldură. Prima lege a termodinamicii
Energia internă a gazului (și a altor sistem termodinamic) poate fi modificat, în principal din cauza a două procese de lucru pe gaz de comision
izoprotsessov gazelor Ocuparea forței de muncă
Lăsați gazul închis într-un recipient cilindric, închis ermetic cu piston și ușor de alunecare (Figura 10.3). etc.
Teoria moleculară-cinetică a capacităților de căldură
Corp capacitate de căldură C se numește cantitatea fizică este numeric egală cu cantitatea de căldură care este necesară pentru a informa organismul pentru încălzirea acestuia cu un grad. Dacă vă spun organismului de a
proces adiabatic
Împreună cu izoprotsessami există un proces adiabatic, este larg distribuit în natură. proces adiabatic numit proces are loc fără schimb de căldură extern
procese reversibile circulare. ciclul Carnot
procese mecanice au proprietatea remarcabilă de reversibilitate. De exemplu, turnate din piatră, descriind o anumită traiectorie, a căzut la pământ. Dacă este să arunci înapoi în același ritm, se va descrie
Conceptul de entropie. Entropia unui gaz ideal
Pentru ciclul Carnot a formulelor (10.17) și (10.21), este ușor de obținut raportul Q1 / T1 - T2 / T2 = 0. (10.22) Q / T cantitate dată numit
A doua lege a termodinamicii
Conceptul de entropie a ajutat formulat matematic legi care permit determinarea direcției proceselor termice. O colecție mare de dovezi experimentale arată că
Interpretarea statistică a doua lege a termodinamicii
corp macroscopic Stare (adică corpul format un număr mare de molecule) pot fi setate cu volumul, presiunea și temperatura. Această stare macroscopică a gazelor cu o anumită
Van der Waals ecuația
Comportamentul gazelor reale la densități lor scăzute este bine descrisă de ecuația Clapeyron:
Starea critică a materiei
Importanța ecuației van der Waals este că acesta prezice o stare specială a materiei -
efect Joule-
În moleculele de gaz reale acționează între forțele atractive și respingătoare. forță atracție datorită moleculelor de interacțiune dipol. Anumite molecule pot fi dipoli permanente