ДИНАМІКА ПОСТУПАЛЬНОГО РУХУ

§1 Перший закон Ньютона

  Інерціальні системи відліку

 

1-й закон Ньютона: усяке тіло перебуває в стані спокою або рівномірного прямолінійного руху доти, поки вплив з боку інших тіл не виведе його із цього  стану.

     -    I закон  Ньютона

 

      Цей закон називають законом інерції. Інерція - здатність тіла зберігати швидкість. Рух по інерції - рух з постійною швидкістю.

       1-й закон Ньютона виконується не у всіх системах відліку.  Системи відліку, у яких виконується 1-й закон Ньютона, називаються інерціальними. Будь-яка система відліку, що рухається щодо деякої інерціальної системи прямолінійно й рівномірно, буде також інерціальною.

Прикладом інерціальної системи відліку може служити геліоцентрична система відліку, тобто система відліку, пов'язана із  Сонцем.

пов'язана із  Сонцем.

Будь-яка система відліку, що рухається щодо геліоцентричної рівномірно й прямолінійно буде інерціальною.

Лабораторна система відліку, осі координат якої жорстко пов'язані із Землею, неінерціальна через добове обертання Землі. Однак обертання Землі відбувається дуже повільно з а=0,034 м/с2, і тому в більшості задач лабораторну систему відліку можна приблизно вважати інерціальною.

Зміст 1-го закону Ньютона зводиться до двох твердженнь:

1) усі тіла мають властивість інертності;

2) існують інерціальні системи відліку.

Інерціальні системи відліку відіграють особливу роль не тільки в механіці, але й в інших  розділах фізики, тому що згідно із принципом відносності Ейнштейна математичний запис будь-якого фізичного закону повинен мати той самий вид у всіх інерціальних системах відліку.

 

§2  Маса, імпульс тіла.

2-й закон Ньютона

Однаковий вплив по-різному змінює рух різних тел. При впливі всяке тіло змінює свою швидкість не відразу, а поступово. Здатність тіла зберігати свою швидкість називається інертністю. Мірою інертністю є маса. Маса тіла – позитивна скалярна  величина, що є мірою інертності тіла, тобто характеризує здатність тіла зберігати свою швидкість.

Під дією сили тіло змінює свою швидкість не миттєво, а поступово, тобто здобуває кінцеве прискорення, яке тем менше, чим більше маса, тобто при впливі однієї й тієї ж сили

.

Густина тіла рівна відношенню маси dmмалого об'єму     до величини цього об'єму , якщо тіло однорідне, то

 и .

 

Центром інерции, або центром мас, системи матеріальних точок називаєтся точка С радіус-вектор , якої дорівнює                      

Векторна величина       рівна добутку маси m матеріальної точки на її швидкість називається імпульсом (або кількістю руху) цієї матеріальної точки    

    Імпульсом системи матеріальних точок називається вектор , що дорівнює геометричній сумі ( тобто сумі векторів) усіх матеріальних точок

    Швидкість центру інерції:

т. т. імпульс системи дорівнює добутку маси всієї системи на швидкість її центру інерції.

    

 

    2-й закон Ньютона: швидкість зміни імпульсу        тіла рівна діючої на тіло силі F         

          - 2-й закон Ньютона

   Якщо на тіло діє кілька сил, то під силою F у другому законі Ньютона потрібно розуміти рівнодіючу силу - геометричну суму всіх сил, що діють на тіло.

     Із другого закону Ньютона випливає, що

     Векторна величина Fdtназивається елементарним імпульсом сили.

     Імпульс сили за кінцевий проміжок часу t2-t1рівнийн  , де

            

 

 

    

 

 

   - II-й закон Ньютона поступального руху твердого тіла

 

      

Сила, що діє на тіло, дорівнює добутку маси тіла на його прискорення


x:

y: -mg + N=0

Дотичне й нормальне прискорення визначаються відповідними складовими сили F

          

 

            

 

 

   Сила Fn, що надає точці нормальне прискорення, спрямована до центру кривизни траєкторії й тому називається доцентровою силою.

 

 

До списку лекцій

Головна