Файл: Захарова Е.Д. Физические основы механики курс лекций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.08.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 1
19
ростьв точки вращающегося тела и угловой скорость» вращения тела» Чем дальшо отстоит точка от оои вращения, тем о боль - шѳй линейной скоростью она движотся, тан как для вочх точек
тела СО иыѳет |
в данный момент одно и то же значение. |
|||||
Направлена линейная скорость по касательной к описываемой |
||||||
точкой |
окрунности. |
Из рисЛ4 |
и уравнения (32) |
следует, что |
||
вектор |
линейной |
скорости |
V |
равен векторному |
произведению |
|
векторов ІО и |
Г |
г . |
|
|
|
|
|
t f = l c o , fr\ . |
|
тг |
|
||
|
—г |
и |
—• |
|
|
|
Угол между Ш |
Г |
равен -g- |
|
в) Тангенциальное (или линейное) ускорение согласно (15) равно
CL =йЛ
Воспользовавшись уравнениями (3?) и (30) получаем!
|
ö l |
|
du |
- |
и |
аш. |
= |
|
r e |
|
|
|
||
|
|
|
dt |
|
V |
^ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
а . |
|
|
r e . |
|
|
|
|
(33] |
|
||
Уравнение |
(35) |
устанавливает |
связь |
между линейным |
уско |
|||||||||
рением |
точки |
вращающегося |
тела |
в угловым |
ускорением |
тела . |
||||||||
Нормальное |
ускорение |
согласно |
|
|
|
|||||||||
(13) равноа |
= |
JL |
|
|
(54) |
|
|
|
|
|||||
|
|
1 - 1 |
IV |
у» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставляя в (34) значение ли- |
|
|
|
|||||||||||
иойной |
скорости |
из |
|
(32), |
|
находим, |
|
|
|
|
||||
что |
ап^ |
с о * |
г . |
|
|
(35) |
|
|
|
¥ |
||||
|
|
|
|
|
|
г) |
||||||||
Угловое |
ускорение |
£ |
в |
дан |
- ' |
|
|
|
||||||
ный момент времени для всех точек |
|
|
|
|
||||||||||
имеет одинаковое значение. То же |
|
|
|
|
||||||||||
самое |
можно |
сказать |
и про |
угловую |
|
Рис . 14 . |
и (55), |
|||||||
скорость |
СО |
. Используя это |
значение |
и формулы (33) |
||||||||||
мы видим, |
что тангенциальное |
и нормадмое ускорения |
растут |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
линейно |
о |
Г |
. Иа ряс.15 |
в уравнения |
(33) |
одадуаг, |
что вев- |
|||||
*ор тавгвшіиальвогр^уоноревия CLT радев |
векторному |
проив - |
||||||||||
ведению |
векторов |
£ |
и |
Г . |
|
|
|
|
|
|||
|
а |
т = |
| |
g , |
г |
I |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Урод между |
€ |
и |
Г |
рввев |
Рио. 15
З Р И М , * ^ P C « ШАМИР
§ 4 Основано ааконы динамики
Главной частью механики является динамика, вскрывающая при чина изменения механического движения.
Раздел курсе "Физические основы механики" посвящен во - просам механики макроскопических тел или так называемой клас
сической механике, основания которой бнлі валожоны работами Галилѳо Галилея и особенно Исаака Ньютона.
S основу динамики положены ааконы Ньютона, являющиеся теоретическим обобщением результатов наблюдений и опыта, на копленных человечеством за всю йоторию развития учения о природе до Ньютона включительно. Эти ааконы была сформулиро ваны Ньютонам в труде "Математические Начала натуральной фи лософии6 (1687 год) .
Первый закон динамики Ньютона
|
Физические тела находятся во взаимодействий |
(форма всеоб |
|||
щей связи). Вообще |
говоря, не существует тела изолированного |
||||
от |
других теа, |
не |
взаимодействующего с другими тѳлаи». Только |
||
при |
особых условиях можно |
пренебречь результатом |
воздействия |
||
вв |
данное тело |
со |
стороны |
других тел. |
|
21
Обобщение наблюдений и специально поставленных опытов привели Галилея к установлению первого закона динамики,
позже сформулированного Ньютоном! всякое тело |
сохраняет |
||||||||||||||||||
состояние покоя или равномерного прямолинейного движения |
|||||||||||||||||||
до тех порі пока воздействие |
со |
стороны |
других |
теЯ не |
при |
||||||||||||||
ведет |
к изменению |
этого |
состояния. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Первый |
закон динамики был назван |
Ньютоном-законом Инер |
||||||||||||||||
ции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
Опытная |
проверка первого закона |
Ньютона |
в |
"чистом" |
||||||||||||||
виде |
неосуществима |
и з - з а |
неустранимых |
взаимодействий |
|
между |
|||||||||||||
телами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Под инврциѳ». |
Ньютон |
понимал некоторую присущую |
телам |
|||||||||||||||
и заключенную в них самих |
причину, |
силу, заставляющую |
тело |
||||||||||||||||
двигаться прямолинейно и равномерно} он считал, что прямо |
|||||||||||||||||||
линейное |
И равномерное |
движение |
не |
Оеспричиипо |
и |
осуществля |
|||||||||||||
ется под |
|
действием некоторой "врозденной силы инерции"* |
|||||||||||||||||
|
Такая трактовка понятия инерции не является |
материалисти |
|||||||||||||||||
ческой, ііравилыіиѳ понимание термина-инерция может быть |
|||||||||||||||||||
достигнуто на основе утверждении о |
неуничтожимисти движения. |
||||||||||||||||||
По ^нгельсу инерция .шляется " ... лишь отрицательным выраже |
|||||||||||||||||||
нием |
неуп«что:.симости движения". • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
иначе говоря, содержанием, сущностью инерции является |
||||||||||||||||||
неуничто .имость движения, |
а |
проявляется |
оаь |
в |
виде |
косности, |
|||||||||||||
застоя, |
в |
тенденции іс сохранению |
состояния дви,лвния |
или • |
|||||||||||||||
покоя, |
то |
есть |
а отрицательной 4.орме |
(неуничтожимое |
двике- |
||||||||||||||
ш.е-актиино; кисность, солр^нині.в состояния - иассивны, |
|||||||||||||||||||
пассивность |
- |
есть |
противоположность, |
отрицание |
активности). |
||||||||||||||
|
ù литѳрлурв инерция оц^ег;иЛ/іѲтся как универсальное |
||||||||||||||||||
свойство |
|
материальных, тел |
сохранять |
состояние |
равномерного |
||||||||||||||
и прямолинейного дии..сеШіЯ (или покоя). |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Такое определение инерции допустимо, если |
под |
свойством' |
||||||||||||||||
подразумевать |
ноу ничто., имость движения, |
а не |
врозденную |
||||||||||||||||
способность |
мистического |
характера,. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Никои |
инерции |
справедлив |
но |
в л.ибои системе |
отсчета. |
|
|||||||||||||
|
Системы отсчета, в которых выполняется закон инерции, |
||||||||||||||||||
называется |
инерциальными |
системами |
отсчета, |
а |
связанные |
||||||||||||||
с п.г:и |
системы |
координат-инерциальными |
системами |
координат. |
|
|
£2 |
|
|
§ S» Сила и масса |
Все |
тала природы взаимосвязаны и вааицодействуют друг |
|
ч другом. |
Взаимодействие тел объективно существуя!» Взаимо |
|
действие |
мезду двумя тепами носит двусторонний характер: |
|
первое тело |
воздействует на второе, а второе на первое. |
|
Векторная величина, являющаяся мерой' механического |
||
воздействия |
на тело со стороны других тел, называется силой. |
Это воздействие проявляется в изменении состояния движения тала или в изменении формы а размеров тепа, изменение сое -
тояния |
движения означает, что изменяется скорость движения |
|
тела, |
что тело приобретает ускорение, Изменение |
формы и р а з |
меров |
тела говорит о деформации теда. |
|
При взаимодействии тел происходит взаимное |
изменение |
их движения, переход движения от одних тел к другим телам.
Рассмотрим удар |
двух биллиардных |
шаров |
А и В, Шар А: движет |
|||||||
ся |
со |
|
скорослю |
V, |
а ударяется |
о неподвижный шар В |
|
|||
{ |
1)г |
= |
0), |
При столкновении шары |
взаимодействуют друг с дру |
|||||
гом. |
В результате |
взаимодействия |
движение шара Ä вамѳдля |
- |
||||||
І Т С Я , |
а |
шар |
В приходит |
в движение. Можно сказать, что шар |
|
|||||
À передал часть |
своего |
движения шару £ и шар В начал двм |
- |
|||||||
гаться . |
При атом возможен переход одной формы движения в |
|
||||||||
другую. Например, |
при |
трении механическое движение тел пе |
||||||||
реходит |
в хаотическое |
тепловое движение их частиц. |
|
|||||||
|
|
Пользуясь понятием силы, нужно помнить , что сила выра |
||||||||
жает односторонний результат перехода движения от одного |
|
|||||||||
тепа |
к другому при |
взаимодействии |
этих |
тел. |
|
|||||
|
|
Термин "сила" служит целям описания процессов перехо |
||||||||
да ж изменения движения, а применение его допустимо"»., |
|
|||||||||
именно |
там, |
Где |
дело Идет о простом перенесении движения |
|
иколичественной вычислении его" (Энгельс).
Вфизике НОд массой тела Понимают количество материи, содержащейся в jene безотносительно к его качественной оп ределенности*
Материя как объективная реальность, существующая аѳ -
зависимо от человеческого |
сознания, познается нами в наука |
и практик* посредством ощущений не абстрактно, не как |
|
материя н вообгі«", а только |
в ее частных конкретных прояв • - |
лвниях. |
|