Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

The best Info - Химия: теория и тесты

  Все выпуски  

Сила. Первый закон Ньютона



Сила. Первый закон Ньютона
2017-02-26 22:40 Шутер

Первый закон Ньютона

Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние.

Первый закон Ньютона показывает, что состояние покоя или равномерного прямолинейного движения не требует для своего поддержания внешних воздействий: В этом проявляется особое динамическое свойство тел, называемое инертностью. Соответственно первый закон Ньютона обычно называют законом инерции, а движение тела, свободного от внешних воздействий - движением по инерции.

Опыт показывает, что первый закон Ньютона выполняется не во всякой системе отсчета. Системы отсчета, по отношению к которым выполняется закон инерции, называются инерциальными системами отсчета. То есть, это такие системы отсчета, относительно которых материальная точка, на которую не действуют другие тела, либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно.

Понятие силы в Физике

С точки зрения наших личных наблюдений, с чем мы связываем «причину движения»? Можно ответить, с мускульной тягой или с толчком. Чтобы передвинуть стол, мы должны его очень сильно толкать, тогда как для перемещения листа бумаги по письменному столу вам достаточно лишь незначительного усилия. Эти тяговые и толкающие усилия мы называем силами.

Под силой мы понимаем физическую величину, которая является мерой механического воздействия на тело со стороны других тел.

Сила, приложенная к телу, полностью определена, если указаны ее численное значение, направление действия и точка; приложения М (рис.3.1). Прямую, проведенную через точку приложения силы в направлении действия силы, называют линией действия силы.

Две силы называются численно равными и противоположными по направлению, если одновременное приложение этих сил в одной и той же точке тела не вызывает изменения его механического движения.

В частности, если до приложения таких двух сил тело покоилось, то оно продолжает оставаться в покое и после их приложения. Поэтому говорят, что две численно равные и противоположно направленные силы, приложенные в одной и той же точке тела, взаимно уравновешиваются.

Если на тело одновременно действует n сил, приложенных в одной точке А тела, то их можно заменить одной эквивалентной силой , равно их геометрической сумме

 (3.1)

и приложенной в той же точке. Эта сила  называется результирующей или равнодействующей силой. Действие силы на абсолютно твердое тело не изменяется при переносе точки ее приложения вдоль линии действия.

Источник: physics-lectures.ru.



Действие сил. Второй закон Ньютона
2017-02-27 13:00 Шутер

Второй закон Ньютона

Ускорение тела прямо пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе тела.

Опыт показывает, что под действием силы  свободное тело изменяет скорость своего поступательного движения, приобретая ускорение . При этом ускорение тела прямо пропорционально вызывающей его силе и совпадает с ней по направлению:

где  - положительный коэффициент пропорциональности, постоянный для каждого конкретного тела.

Величина ускорения, приобретенного под действием силы , зависит от тела, на которое действует сила. Так как большим телам труднее придать ускорение, чем малым, принято пропорциональность между силой и ускорением выражать в следующем виде:

 (3.2)

Коэффициент пропорциональности m зависит от предмета. Его величина растет с увеличением размеров тел, если они однородны. Постоянная m называется массой тела. Масса является мерой инертности тела в поступательном движении. Чем меньше инертность тела, тем большее ускорение оно должно приобретать под действием какой-либо определенной силы.

Независимое действие сил

Если на материальную точку действуют несколько сил, то

 (3.3)

где  - ускорение материальной точки, вызываемое действием на нее одной силы .

Таким образом, если на материальную точку одновременно действуют несколько сил, то каждая из них сообщает м.т. такое же ускорение, как если бы других сил не было. Это утверждение называется принципом независимости действия сил.

Источник: physics-lectures.ru.



Принцип относительности. Третий закон Ньютона
2017-03-02 13:00 Шутер

Третий закон Ньютона

Третий закон Ньютона формулируется следующим образом:

Две материальные точки действуют друг на друга с силами, которые численно равны между собой и направлены во взаимно противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти точки:

Следует отметить, что силы  и  приложены к разным телам и поэтому не уравновешивают друг друга.

Принцип относительности Галилея

Равномерное и прямолинейное движение (относительно какой-либо инерциальной системы отсчета) замкнутой системы не влияет на закономерности протекания в ней механических процессов.

Рассмотрим две системы отсчета: неподвижную (К) и движущуюся относительно первой вдоль оси Х с постоянной Х с постоянной скоростью  (K’). Координаты тела М в системе К x:y:z , а в системе К’ - x’:y’:z’. Эти координаты связаны между собой соотношениями, которые называются преобразованием Галилея

Дифференцируя эти уравнения по времени и учитывая, что , найдем соотношения между скоростями и ускорениями:

 

Таким образом, если в системе К тело имеет ускорение а, то такое же ускорение оно имеет и в системе К’.

Согласно второму закону Ньютона:

т.е. второй закон Ньютона одинаков в обоих случаях.

При движение по инерции, т.о., справедлив и первый закон Ньютона, т.е. рассматриваемая нами подвижная система является инерциальной. Следовательно, уравнения Ньютона для материальной точки, а также для произвольной системы материальных точек одинаковы во всех инерциальных системах отсчета - инвариантны по отношению к преобразованиям Галилея.

Следовательно, в механике все инерциальные системы отсчета совершенно равноправны. Поэтому никакими механическими опытами внутри системы нельзя обнаружить движется ли система равномерно и прямолинейно или покоится.



Импульс. Инерция системы
2017-03-04 09:00 Шутер

Импульс материальной точки

Второй закон Ньютона можно записать в другой форме. Согласно определению:

,

тогда

 или 

Вектор  называется импульсом или количеством движения тела и совпадает по направлению с вектором скорости , а  выражает изменение вектора импульса.

Преобразуем последнее выражение к следующему виду:

 (3.6)

Вектор  называется импульсом силы .

Это уравнение является выражением основного закона динамики материальной точки: изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы.

 

Центр инерции системы

В рассматриваемом выше уравнении Ньютона предполагалось, что тело имеет настолько малые размеры, что его можно считать материальной точкой. Движение любого недеформируемого тела конечных размеров может быть описано уравнениями, аналогичными (3.6), если ввести понятие «центра масс» («центра инерции») тела. Если тело состоит из n материальных точек с массами  и радиус-векторами , то центром масс системы материальных точек называют такую т.С, радиус-вектор которой определяется следующим образом:

 (3.7)

где  и  - масса и радиус-вектор i-ой точки системы, m - общая масса всей системы.

Соответственно соотношения между декартовыми координатами центра инерции и всех точек системы имеют вид:

Скорость центра инерции:

 (3.8)

 

Импульс системы

Геометрическую сумму импульсов всех материальных точек системы называют импульсом системы и обозначают буквой :

,

тогда скорость центра масс

 (3.9)

Таким образом, из (3.9) следует, что импульс системы равен произведению массы всей системы на скорость ее центра инерции:

 (3.10)

Источник: physics-lectures.ru.



Снайперские винтовки
2017-03-20 01:05 Шутер
Винтовки Описание
Винтарь-ВС - винтовка предназначена для бесшумной и беспламенной снайперской стрельбы при проведении спецопераций, когда необходимо сохранит втайне позицию стрелка. Ее боеприпас обеспечивает высокие бронебойные и останавливающие действия; кроме того, данное оружие снабжено интегрированным глушителем и оптикой. Несмотря на магазин небольшой емкости, очень ценится сталкерами.
СВДм-2 - данный тип снайперской винтовки находится на рынке вооружений вот уже добрых полвека и за это время успел зарекомендовать себя как исключительно надежное и удобное в обращении оружие. В войсках она служит в основном для поражения удаленных целей, которые невозможно достать из автомата, но сталкеры оценили СВДм-2 во многом за то, что пуля из нее позволяет пробить даже самую толстую шкуру мутанта или хороший бронежилет.
СВУмк-2 - более современный вариант снайперской винтовки СВДм-2, в котором для уменьшения использована компоновка "булл-пап". Обладает более высоким по сравнению с "родительницей" боевым темпом стрельбы при меньшей массе, причем точность боя на малой и средней дальностях осталась примерно той же. Сегодня пользуется вполне заслуженной популярностью в войсках и среди сталкеров.
Гаусс-пушка - сверхточное высокотехнологичное оружие, известное как "изделие №62", было разработано конструкторами секретных лабораторий внутри Зоны. Принцип его действия основан на разгоне пули системой электромагнитов; пуля при этом способна развивать сверхскорости, что обеспечивает колоссальную пробивную способность при почти полном отсутствии отдачи. Для обеспечения достаточной энергоемкости аккумуляторов в последних используются частицы определенных артефактов.


В избранное