Основная задача динамики

Динамика.
Динамика- изучает законы движения тел причины, которые вызывают или
изменяют это движение.
Основная задача динамики: установить законов взаимодействия тел друг с
другом. Определить влияние этих взаимодействий на механическое
движение тел.
Основные понятия и физические величины.
Инерциальная система отсчета – такая система, в которой данное тело, не
подверженное воздействию других тел, сохраняет свою скорость постоянной.
Инертность тела – свойство сохранения скорости движения при отсутствии
внешних воздействий (покой частный случай движения со скоростью равной
нулю).
Масса тела – физическая скалярная величина, характеризующая инертность
тела, не зависящая от воздействий, в которых участвует тело, и от его
скорости. Обозначается m, единица измерения кг.
Равнодействующая сила – геометрическая (векторная) сумма всех сил,
действующих на тело:
F1 + F2 + … + Fn = 0
2.1. Законы Ньютона
1.Закон Ньютона: Существуют инерциальные системы отсчета,
относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою
скорость постоянной (или покоится), если на него не действуют другие тела
(или действие других тел скомпенсировано).
2.Закон
Ньютона
Ускорение
тела
прямо
пропорционально
равнодействующей всех сил, действующих на тело, и обратно
пропорционально его массе:
ma = F1 + F2 + … + Fn
Второй закон Ньютона выполняется только в инерциальной системе
отсчета.
Направление ускорения тела совпадает с направлением
равнодействующей всех сил, действующих на тело.
3.Закон Ньютона Силы, с которыми два тела действуют друг на друга,
одной природы, равны по модулю, противоположны по направлению и
направлены вдоль одной прямой:
𝐹⃗ l = -𝐹⃗ 2.
Третий закон Ньютона выполняется только в инерциальной системе
отсчета.
Силы взаимодействия двух тел равны по величине, противоположны по
направлению и приложены к разным телам.
2.2. Силы в механике
1. Сила упругости. Закон Тука
Силой упругости называется сила, возникающая при деформации любых
твердых тел, а также при сжатии жидкостей и газов.
Деформация – изменение формы и объема тела. Бывают упругие и
пластичные.
Закон Гука.
При малых деформациях сила упругости прямо пропорциональна величине
его абсолютного удлинения и направлена в сторону, противоположную
перемещению частиц тела при деформации:
где Е — модуль Юнга, S — площадь поперечного сечения.
При параллельном соединении пружин:
k пар = k 1 + k2 …+ kn .
При последовательном соединении:
Сила упругости, действующая на тело со стороны опоры или подвеса,
называется силой нормальной реакции опоры или силой натяжения подвеса.
2. Сила трения
1.Сила трения покоя направлена параллельно поверхности соприкосновения двух тел, противоположно действующей силе и по модулю равна силе, стремящейся вывести тело из покоя:
Fтр.
покоя мах
= µ 0 N, где µ 0 – коэффициент трения покоя.
2.
Сила трения скольжения Fтp = µN, где µ — коэффициент трения
скольжения, N — нормальная реакция опоры.
4.Закон всемирного тяготения, сила тяжести и вес тела.
Закон всемирного тяготения :
Две материальные точки притягиваются друг к другу с силой, прямо
пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорционально
квадрату расстояния между ними:
Для материальных точек массами m1 и т2 имеем:
Сила, с которой тело, находящееся вблизи поверхности, притягивается к
Земле, называется силой тяжести
Вес тела Р — сила, с которой тело вследствие земного притяжения действует
на опору или растягивает подвес.
5.Искусственные спутники Земли.
Для Земли первая космическая скорость на высоте h над поверхностью
Земли:
Для планеты радиусом R и массой М
имеем: