рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Скорость движения Средняя путевая скорость Мгновенная скорость/ скорость движения

Скорость движения Средняя путевая скорость Мгновенная скорость/ скорость движения - раздел Механика, 1. Кинематика Материальной Точки. Система Отсчета. Траектория, Перемеще...

1. Кинематика материальной точки. Система отсчета. Траектория, перемещение, скорость, ускорение. Равномерное и равнопеременное прямолинейное движение.

Кинема́тика точки — раздел кинематики, изучающий математическое описание движения материальных точек. Основной задачей кинематики является описание движения при помощи математического аппарата без выяснения причин, вызывающих это движение.

Основная задача механики – определить положение тела в любой момент времени.

Механическое движение – это изменение положения тела в пространстве с течением времени относительно других тел.

Материальная точка – тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.

Система отсчета – тело отсчета, система координат, связанная с ним, и прибор для измерения времени.

Перемещение – направленный отрезок (вектор) между начальным и конечным положением тела.

 

 

Траектория (l) – линия, вдоль которой движется тело.

Путь (S) – длина траектории.

Скорость (V) – величина, показывающая какой путь проходит тело за единицу времени.

  • Скорость движения
  • Средняя путевая скорость
  • Мгновенная скорость/ скорость движения

За единицу скорости принимают скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором тело за одну секунду перемещается на один метр.

Ускорение – это величина, показывающая, как изменяется скорость за одну секунду.

Равномерное прямолинейное движение

Вектор скорости равномерного прямолинейного движения материальной точки направлен вдоль ее траектории в сторону движения. Вектор скорости при… Примем линию, по которой движется материальная точка, за ось координат ОХ, причем за положительное направление оси…

Равнопеременное прямолинейное движение

Если направление ускорения а совпадает с направлением скорости V точки, движение называется равноускоренным. Если направление векторов а и V…   При равнопеременном прямолинейном движении ускорение остается постоянным и по модулю и по направлению (а = const). При…

Связь между линейными и угловыми величинами, характеризующими движение

Переходя к пределам при , получим или . Таким образом, чем дальше отстоит точка от оси вращения, тем больше ее…

Закон Сохранения Импульса

внешние силы, называется замкнутой(или изолированной).Если мы имеем механиче­скую систему, состоящую из многих тел, то, согласно третьему закону… Рассмотрим механическую систему, состоящую из n тел, масса и скорость которых… d/dt(m1v1)=F'1+F1,

Моментом импульса (моментом количества движения) материальной точки относительно неподвижной точки О называется вектор L, равный векторному произведению радиус-вектора r, проведенного из точки О в место нахождения материальной точки, на вектор p ее импульса

Момент импульса системы относительно неподвижной точки

Если тело вращается вокруг одной из главных осей инерции, то направление вектора момента импульса тела совпадает с направлением вектора его угловой скорости, а значение момента импульса может быть выражено через момент инерции

 

Моментом силы F относительно неподвижной точки О называетсявекторная величинаМ, равная векторному произведению радиус-вектораr, проведенного из точки О в точку А приложения силы, на вектор силы F (правило рычага)

Модуль момента силы

где l – длина перпендикуляра, опущенного из точки О на линию действия силы.

Главным моментом силы (результирующим моментом) нескольких сил относительно неподвижной точки О (полюса) называется вектор М, равный геометрической сумме моментов относительно точки О всех действующих сил

Моментом силы F относительно неподвижной а называетсявеличина Ма, равная проекции на эту ось вектора М момента силы F относительно произвольной точки О на оси а

Если линия действия силы пересекает ось или параллельна ей, то момент силы относительно этой оси равен нулю.

Уравнение моментов:

Первая производная по времени t от момента импульса L механической системы относительно любой неподвижной точки О равна главному моменту Мвнешн относительно той же точки О всех внешних сил, приложенных к системе (основной закон динамики твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной точки)

Момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной точки не изменяется с течением времени (закон сохранения момента импульса)

и

 

гироскопы— массивные од­нородные тела, вращающиеся с большой угловой скоростью около своей оси сим­метрии, являющейся свободной осью.

Если момент внешних сил, приложенных к вращающемуся гироскопу относительно его центра масс, отличен от нуля, то наблюдается явле­ние, получившее название гироскопичес­кого эффекта. Оно состоит в том, что под действием пары сил F, приложенной к оси вращающегося гироскопа, ось ги­роскопа поворачивается вокруг прямой О3О3, а не вокруг прямой О2О2, как это казалось бы естественным на первый взгляд (O1O1 и О2О2 лежат в плоскости чертежа, а О3О3 и силы F перпендикуляр­ны ей).

 

 

9. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Основной закон динамики вращательного движения абсолютно твердого тела. Момент инерции.

Движение твердого тела, при котором все точки прямой АВ, жестко связанной с телом, остаются неподвижными, называется вращением тела вокруг неподвижной оси АВ.

Такое твердое тело имеет одну степень свободы и его положение в пространстве полностью определяется значением угла поворота вокруг оси вращения из некоторого, условно выбранного, начального положения этого тела. Мерой перемещения тела за малый промежуток времени dt полагают вектор элементарного поворота тела. По модулю он равен углу поворота тела за время dt, а его направление совпадает с направлением поступательного движения правого буравчика, направление вращения рукоятки которого совпадает с направлением вращения тела (рис. 1). Вектор угловой скорости

Izz – момент инерции относительно неподвижной оси.

Основной закон динамики твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси OZ

или

где – угловое ускорение тела.

Моментом инерции механической системы относительно неподвижной оси аназывается физическая величинаJa, равная сумме произведений масс m всех n материальных точек системы на квадраты их расстояний r до оси

 

10. Расчет момента инерции тел простой формы. Теорема Штейнера.

Момент инерции тела J относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела Jc относительно оси, проходящей через центр масс тела параллельно рассматриваемой оси, и произведения массы тела m на квадрат расстояния d между осями (теорема Гюйгенса-Штейнера)

Доказательство:

с – центр масс

Ic, m, d I=?

 

 

Моменты инерции тел простой формы

 

Тело Положение оси а Момент инерции
Полый тонкостенный цилиндр радиуса R и массы m Ось цилиндра  
Сплошной цилиндр (диск) радиуса R и массы m Ось цилиндра
Шар радиуса R и массы m Ось проходит через центр шара    
Тонкостенная сфера радиуса R и массы m Ось проходит через центр сферы  
Прямой тонкий стержень длины l и массы m Ось перпендикулярна к стержню и проходит через его середину    
Тот же стержень Ось перпендикулярна к стержню и проходит через его конец

 

11. Кинетическая энергия материальной точки и абсолютно твердого тела.

Кинетическая энергия, энергия механической системы, зависящая от скоростей движения её точек. К. э. Екин материальной точки измеряется половиной произведения массы m этой точки на квадрат её скорости V, т. е.

или

Кинетическая энергия твердого тела, совершающая одновременно поступательное и вращательное движение

При вращении вокруг неподвижной оси    

Космические скорости.

где m — масса снаряда, M — масса планеты, G — гравитационная постоянная (6,67259·10−11…

Вязкость газов

где — средняя скорость теплового движения молекул, λ − средняя… Вторая вязкость — внутреннее трение при переносе импульса в направлении движения. Влияет только при учёте сжимаемости…

Вязкость жидкостей

Вязкость аморфных материалов Вязкость аморфных материалов (например, стекла или расплавов), это термически…

Единицы измерения жесткости, или модуля Юнга

Энергия упругой деформации - Elastic strain energy Энергия внешних сил, затраченная на упругую деформацию тела. По существу вся…  

Классификации колебаний

Выделение разных видов колебаний зависит от свойства, которое хотят подчеркнуть.

Для подчёркивания разной физической природы колеблющихся систем выделяют, например, колебания:

  • механические (звук, вибрация);
  • электромагнитные (свет, радиоволны, тепловые);
  • комбинации вышеперечисленных;

По характеру взаимодействия с окружающей средой:

  • вынужденные – колебания, протекающие в системе под влиянием внешнего периодического воздействия;
  • собственные или свободные – колебания при отсутствии внешних сил, когда система, после первоначального воздействия внешней силы, предоставляется самой себе (в реальных условиях свободные колебания всегда затухающие);
  • автоколебания – колебания, при которых система имеет запас потенциальной энергии и она расходуется на совершение колебаний (пример такой системы - механические часы).

Характеристики колебательного движения:

Смещение х - отклонение колеблющейся точки от положения равновесия в данный момент времени (м).

Амплитуда А – максимальное отклонение тела от положения равновесия. Если колебания незатухающие, то амплитуда постоянна (м).

Период Т — время, за которое совершается одно полное колебание. Выражается в секундах (с).

Фаза колебания - физическая величина, определяющая смещение x в данный момент времени. Измеряется в радианах (рад). Фаза колебания в начальный момент времени (t=0) называется начальной фазой.

Частота— число полных колебаний за единицу времени. В СИ измеряется в герцах (Гц)

Циклическая частота колебаний ω – это число полных колебаний, происходящих за 2π секунд. Единица циклической частоты – радиан в секунду (рад/с).

Скорость и ускорение при гармонических колебаниях.

Согласно определению скорости, скорость – это производная от координаты по времени. Согласно определению ускорения, ускорение – это производная от скорости по времени:

Векторные диаграммы для представления гармонических колебаний.

Гармонические колебания - колебания, при которых колеблющаяся величина изменятся со временем по закону синуса (косинуса). Гармонические колебания описываются уравнением типа: x =A cos (w0 t +j) ,

Дифференциальное уравнение гармонических колебаний материальной точки.

, или , где m – масса точки, k – коэффициент квазиупругой силы (k=mw2).

Решение:

кинематическое уравнение гармонических колебаний

Энергия колебательного движения.

 

Динамика гармонических колебаний:

 

21. Пружинный и физический маятники.

Пружинный маятник

где ах – ускорение, m - масса, х - смещение пружины, k – жесткость пружины. … Это уравнение называют уравнением свободных колебаний пружинного маятника. Оно правильно описывает рассматриваемые…

Свободные колебания пружинного маятника имеют следующие причины.

2. Инертность колеблющегося тела, благодаря которой оно не останавливается в положении равновесия (когда сила упругости обращается в нуль), а… Выражение для циклической частоты имеет вид:

Физический маятник

  Положение равновесия:  

Сложения колебаний одинаковой частоты

векторная диаграмма сложения колебаний:  

Сложение колебаний разной частоты

 

Уравнение плоской незатухающей бегущей волны

где х – координата, е – момент времени, к – волновое число, r – расстояние от источника до точки в этот момент времени, w – циклическая частота, A – амплитуда.

 

Энергия упругой волны

  вектор плотности потока энергии физического поля; численно равен энергии,…  

Закон Максвелла распределения молекул по скоростям теплового движения

малые интервалы, равные dv, то на каждый интервал скорости будет приходиться некоторое число молекул dN(v), имеющих скорость, заключенную в этом… откуда f(v)=dN(v)/Ndv. Применяя методы теории вероятностей, Максвелл нашел функцию f(v) — закон для распределения молекул идеального газа по…

Работа

Для рассмотрения конкретных процессов найдем в общем виде внешнюю работу, совершаемую газом при изменении его объема. Рассмотрим, например, газ, на­ходящийся под поршнем в цилиндриче­ском сосуде (рис. 78). Если газ, расширя­ясь, передвигает поршень на бесконечно малое расстояние dl, то производит над ним работу

dA=Fdl=pSdl=pdV,

где S — площадь поршня, Sdl=dV— из­менение объема системы. Таким образом,

dA=pdV. (52.1)

Полную работу A, совершаемую газом при изменении его объема от V1 до V2, найдем

 

 

интегрированием формулы (52.1):

Результат интегрирования определяется характером зависимости между давлением и объемом газа. Найденное для работы выражение (52.2) справедливо при любых изменениях объема твердых, жидких и га­зообразных тел.

Теплота

а) изохорный процесс (V=const) б) изобарный процесс (p=const)

Понятие энтропии введено в 1865г. Р. Клаузиусом. Для выяснения физическо­го содержания этого понятия рассматри­вают отношение теплоты Q, полученной телом в изотермическом процессе, к темпе­ратуре Т теплоотдающего тела, называе­мое приведенным количеством теплоты.

Приведенное количество теплоты, со­общаемое телу на бесконечно малом участке процесса, равно dQ/T. Строгий теоретический анализ показывает, что приведенное количество теплоты, сообща­емое телу в любом обратимом круговом процессе, равно нулю:

Из равенства нулю интеграла (57.1), взя­того по замкнутому контуру, следует, что подынтегральное выражение dQ/T есть полный дифференциал некоторой фун­кции, которая определяется только состоя­нием системы и не зависит от пути, каким система пришла в это состояние. Таким образом,

Функция состояния, дифференциалом ко­торой является dQ/T, называется энтро­пиейи обозначается S.

Из формулы (57.1) следует, что для обратимых процессов изменение энтропии

DS=0. (57.3)

В термодинамике доказывается, что эн­тропия системы, совершающей необрати­мый цикл, возрастает:

DS>0. (57.4)

Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно.

Цикл Карно́— идеальный термодинамический цикл. Тепловая машина Карно, работающая по этому циклу, обладает максимальным КПД из всех машин, у… Цикл Карно состоит из четырёх стадий: Изотермическое расширение (на… При изотермических процессах температура остается постоянной, при адиабатических отсутствует теплообмен, а значит,…

Термическое уравнение состояния

Для одного моля газа Ван-дер-Ваальса оно имеет вид: P — давление,

– Конец работы –

Используемые теги: Скорость, движения, Средняя, путевая, Скорость, Мгновенная, скорость/, Скорость, движения0.114

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Скорость движения Средняя путевая скорость Мгновенная скорость/ скорость движения

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Основные характеристики движения материальной точки: траектория движения, перемещение точки, пройденный ею путь, координаты, скорость и ускорение
Фи зика область естествознания Наука изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности определяющие структуру и эволюцию... Мате рия объективная реальность... Все вещества состоят из отдельных мельчайших частиц молекул и атомов...

Фазовая скорость, групповая скорость и скорость переноса энергии
Необходимость введения этого понятия возникла из-за широкого использования в радиоэлектронике линий передач энергии и информации с дисперсионными… Мы начнем анализ с изложения доказательства, в котором вводится это понятие.…

Кинематика вращательного движения. Угловая скорость и угловое ускорение. Линейное и нормальное ускорение. Момент силы
Молекулярно кинетическая теория учение о строении и свойствах веществ использующее представление об атомах и молекулах как наименьших частицах... Основные положения... Вещество состоит из частиц атомов и молекул...

Кинематика точки, сложное движение точки, движение точки вокруг неподвижной оси
Порядок Рассмотреть относительное движение точки и определить относительную скорость 2. Рассмотреть переносное вращение и определить переносную…

ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ. СКОРОСТЬ И УСКОРЕНИЕ ТОЧКИ
ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ СКОРОСТЬ И УСКОРЕНИЕ ТОЧКИ Определение траектории движения... Задача К... Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям...

При движении материальной точки ее координаты с течением времени изменяют­ся. В общем случае ее движение определя­ется скалярными уравнениями
Механика для описания движения тел в зависимости от условий конкретных задач использует разные физические модели Простейшей моделью является... Произвольное макроскопическое тело или систему тел можно мысленно разбить на... Под воздействием тел друг на друга тела могут деформироваться т е изме нять свою форму и размеры Поэтому в...

Механика – это раздел физики, изучающий закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение
ВВЕДЕНИЕ... Механика это раздел физики изучающий закономерности механического движения... Выполнение лабораторных работ по механике способствует развитию у студентов навыков самостоятельной работы и помогает...

Истинная скорость Vист - это скорость волны в малом объеме породы. Она определяется путем ультразвуковых измерений на образцах
В связи с разным строением слоистых сейсмических сред и границ в сейсморазведке используются следующие скорости или типы скоростей распространения... Истинная скорость Vист это скорость волны в малом объеме породы Она... Пластовая скорость Vп это средняя скорость распространения упругих волн в каждом пласте изучаемого геологического...

Скорость образования, расходования компонента и скорость реакции
Если реакция гетерогенная и протекает на границе раздела фаз, то реакционным пространством является поверхность S (R = S) и изме¬нение количества… При этом скорость расходования исходных веществ будет от¬рицательной (со… Та¬кой системе в химической технологии соответствует прерывный про¬цесс, например, в закрытых чанах или автоклавах. В…

Уравнение движения три способа их задания: перемещение, скорость, ускорение
Перемещение... Пусть точка А движется и за время t из положения в положение...

0.029
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам