Законы сохранения в механике

КИНЕМАТИКА

1. Механическим движениемназывается изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

2. Механика - это раздел физики, изучающий механическое движение.

3. Кинематика- это раздел механики, который описывает положение тел в пространстве в зависимости от времени, без рассмотрения причин, вызывающих изменение положения этих тел.

4. Поступательным движениемтела называется такое движение, при котором все его точки описывают одинаковые траектории.

5. Материальной точкойназывается тело, размерами которого в условиях его движения можно пренебречь.

6. Система отсчёта- это совокупность системы координат, тела отсчёта, с которым она связана, и прибора для отсчёта времени.

7. Перемещением тела (материальной точки) называют направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением.

8.Путь - это длина отрезка траектории, пройденного телом (точкой) за рассматриваемый промежуток времени.

9. Траектория- это линия в пространстве, вдоль которой движется тело (точка).

10.Прямолинейным равномерным движением называют такое движение, при котором тело за равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения.

11.Скоростью равномерного прямолинейного движения называют постоянную величину, равную отношению перемещения тела за любой промежуток времени к значению этого промежутка.

Измеряется скорость в м/с. Направление вектора скорости совпадает с направлением вектора перемещения.

12. Неравномерным называется такое движение, при котором тело за равные промежутки времени совершает разные перемещения.

13.Мгновенной скоростью называют скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.

Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории в данной точке.

14.Средней скоростью неравномерного движения называют величину, равную отношению пути, пройденного телом за некоторый промежуток времени к величине этого промежутка.

15. Равноускоренным движением тела называется такое движение, при котором его скорость за любые равные промежутки времени изменяется на одну и ту же величину.

16. Ускорение - это физическая величина численно равная отношению изменения скорости за некоторый промежуток времени к величине этого промежутка.

Вектор ускорения совпадает по направлению с равнодействующей всех сил, приложенных к телу. Ускорение измеряется в м/с2.

16. Скорость при равноускоренном движенииизменяется в зависимости от времени по закону

где v0 - cкорость в начальный момент времени, v - скорость тела в момент времени t, a - ускорение.

17. Модуль вектора перемещения при равноускоренном движении можно вычислить по формуле:

18. Перемещение, скорость и ускорение связаны формулой

где v - конечная скорость, v0 - начальная скорость, a - ускорение, s - модуль вектора перемещения.

19.Свободным падениемназывается движение тела в безвоздушном пространстве под действием силы тяжести.20. Формулы, описывающие свободное падение тел.

Для тела, брошенного вниз:

Для тела, брошенного вверх:

где g = 9,8 м/с2- ускорение свободного падения.

21. Движение тела, брошенного под углом a к горизонту с модулем скорости v0:

g - ускорение свободного падения.

22.Криволинейным называют движение, траектория которого представляет собой кривую линию.

23.Равномерное движение по окружности - это движение по круговой траектории с постоянной скоростью.

24.Линейная скорость- это величина равная отношению длины дуги, описанной точкой при движении по окружности за некоторый промежуток времени, к величине этого промежутка.

Вектор линейной скорости направлен по касательной к окружности в данной точке.

25.Угловая скорость - это величина, равная отношению угла поворота радиуса-вектора, проведённого к движущейся точке из центра вращения, к промежутку времени, за который этот поворот совершён.

Угловая скорость измеряется в рад/с.

26. Вектор угловой скорости направлен вдоль оси вращения в ту сторону, откуда поворот тела виден происходящим против хода часовой стрелки.

27. Связь между линейной и угловой скоростями выражается формулой:

28. Период обращения - это время, за которое точка (тело) совершает один полный оборот. Период измеряется в секундах.

29. Частота вращения - это число оборотов в единицу времени. Частота вращения измеряется в об/с или с-1.

T – период.

30. Линейная скорость связана с частотой и периодом формулой

где v - линейная скорость; R - радиус окружности, по которой движется точка; Т - период вращения; n - частота вращения.31. Центростремительное ускорение- это ускорение, характеризующее изменение линейной скорости по направлению при вращательном или любом другом криволинейном движении. Она направлена к центру вращения и может быть вычислена по формулам:

32. Принцип независимости движений: если тело участвует в двух или нескольких движениях одновременно, то каждое из этих движений происходит независимо друг от друга.

33. Скорость движения тела относительно неподвижной системы отсчёта равна геометрической сумме скорости тела относительно подвижной системы отсчёта и скорости самой подвижной системы отсчёта относительно неподвижной.

Основы динамики

34. Динамика- это раздел механики, в котором изучаются связи между различными видами движений и причинами их вызывающими.

35. Первый закон Ньютона: существуют такие системы отсчёта, относительно которых тела движутся равномерно и прямолинейно, если на них не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.

36. Инерция - это свойство тела сохранять скорость своего движения неизменной по величине и направлению.

37. Инерциальная система отсчета - система отсчета, относительно которой свободная материальная точка, не подверженная воздействию других тел, движется равномерно и прямолинейно (по инерции).

38. Масса- это физическая величина, характеризующая инерционные и гравитационные свойства тел. Масса численно равна отношению ускорения a0эталона массы m0=1 кг к ускорению a телапри их взаимодействии.

39. Плотность тела- это физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму.

Измеряется в кг/м3.

40. Сила - это физическая величина, характеризующая действие на тело других тел или полей, в результате которого тело изменяет скорость своего движения или подвергается деформации. Сила измеряется в ньютонах. 1 Н= кг.м/с2. Сила - величина векторная. Она характеризуется числовым значением, направлением в пространстве и точкой приложения.

41. Второй закон Ньютона: ускорение, с которым движется тело, прямо пропорционально силе, приложенной к телу, и обратно пропорционально массе тела.

42. 1 ньютон -это сила, под действием которой тело массой 1 кг движется с ускорением 1 м/с2.

43. Третий закон Ньютона: Тела действуют друг на друга с силами равными по модулю, противоположными по направлению и одинаковыми по природе.

44. Закон всемирного тяготения: тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

где G - гравитационная постоянная.

45. Гравитационная постоянная G численно равна силе, с которой притягиваются тела массами по 1 кг на расстоянии 1 м друг от друга.

46. Сила тяжести - это сила, с которой тело притягивается Землёй.

47. Вес тела - это сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес.

48. Силы трения- это силы, препятствующие перемещению одного тела по поверхности другого. Они возникают в результате зацепления друг за друга мелких выступов, находящихся на поверхностях тел. При шлифовке выступы и впадины уменьшаются, что приводит к уменьшению сил трения. Но, если поверхности отшлифовать очень хорошо, силы трения вновь начинают увеличиваться из-за действия межмолекулярных сил трущихся поверхностей. Для уменьшения сил трения кроме шлифовки применяют смазку и замену трения скольжения трением качения, которое обычно на порядок меньше сил трения скольжения.

49. Сила трения покоя- это сила, возникающая на границе соприкосновения тел при отсутствии относительного движения тел. Она численно равна силе, приложенной к телу, и может изменяться от нуля до максимального значения внешней силы, при котором тело начинает перемещаться. Сила трения покоя в некоторых случаях может быть больше силы трения скольжения.

50.Коэффициент трения- это число, показывающее долю силы трения от силы, прижимающей поверхности друг к другу.

Коэффициент трения зависит от рода трущихся поверхностей и от чистоты обработки поверхностей.

Законы сохранения в механике

51.Импульсом теланазывается физическая величина, численно равная произведению массы тела на его скорость.

Вектор импульса совпадает по направлению с вектором скорости. Измеряется импульс в кг.м/с.

52.Импульсом силы называется произведение силы на время её действия.

53.Закон сохранения импульса:Геометрическая сумма импульсов тел, образующих замкнутую систему, есть величина постоянная при всех взаимодействиях тел этой системы друг с другом.

54.Замкнутая механическая система- это механическая система тел, на которую не действуют внешние силы или действие этих сил скомпенсировано.

55. Другая формулировка второго закона Ньютона: Изменение импульса тела равно импульсу силы, действующей на него.

56. Моментом силыотносительно оси вращения называется величина M, равная произведению модуля силы на плечо d.

57.Тело, способное двигаться поступательно, находится в равновесии, т.е. движется с постоянной скоростью, если равнодействующая всех сил, приложенных к нему равна нулю.

58. Плечом силыназывается кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы или длина перпендикуляра, опущенного из оси вращения на направление действия силы.

59. Правило моментов: твердое тело с закрепленной осью вращения находится в равновесии при условии равенства нулю алгебраической суммы всех моментов сил относительно этой оси.

Правило моментов можно сформулировать и так: твёрдое тело с закреплённой осью вращения находится в равновесии, если сумма моментов сил, вращающих тело по часовой стрелке равна сумме моментов сил, вращающих его против часовой стрелки.

60. Правило равновесия рычага: Сила F1, действующая на большое плечо рычага во столько раз меньше силы F2, действующей на малое плечо рычага, во сколько раз длина меньшего плеча l2меньше длины большего плеча l1.

61. "Золотое правило" механики:Простые механизмы (наклонная плоскость, винт, рычаг) дают выигрыш в силе, но не дают выигрыша в работе.

62.Тело находится в равновесии, если геометрическая сумма сил, приложенных к нему, и алгебраическая сумма их моментов равны нулю.

63.Механической работой называется величина, равная произведению мо­дуля вектора силы на модуль вектора перемещения и на косинус угла между вектором силы и вектором перемещения.

Работа величина скалярная, измеряется в джоулях (Дж). 1 Дж = Н×м.

64.Мощность - это физическая величина, равная отношению работы к промежутку времени, за который эта работа совершена.

Мощность измеряется в ваттах (Вт). 1 Вт = Дж/с.

65. Мгновенная мощностьравна

где F - сила, совершающая работу, v - скорость движения, a - угол между вектором силы и вектором скорости.

66.Энергия - это физическая величина, характеризующая способность тел совершать работу при протекании различных процессов. В соответствии с видами процессов говорят о различных видах энергии: механической, внутренней, химической, электромагнитной и т.д. Энергия измеряется в джоулях (Дж).

67.Механической энергиейназывается скалярная величина, равная максимальной механической работе, которая может быть совершена при протекании механических процессов в данных условиях. Существует два вида механической энергии – потенциальная и кинетическая.

68.Потенциальной энергиейназывается энергия, обусловленная взаимодействием тела с другими телами или взаимодействием частей одного и того же тела между собой при деформации. Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли, определяется по формуле

потенциальная энергия деформированного тела

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота над поверхностью Земли, k - коэффициент упругости, x - величина деформации.

69. Кинетической энергиейназывается энергия, которой тело обладает вследствие своего движения.

70.Закон сохранения механической энергии: сумма кинетической и потенциальной энергий тел, образующих замкнутую систему и взаимодействующих друг с другом силами упругости и тяготения, есть величина постоянная при всех взаимодействиях тел этой системы друг с другом.

Жидкости и газы

71. Давление - это физическая величина равная отношению модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади поверхности.

Давление измеряется в паскалях (Па). 1 Па = Н/м2. Внесистемные единицы давления: 1 мм. рт. ст.= 133 Па. 1 атм = 105Па=760 мм. рт. ст.

72. Закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передаётся по всем направлениям одинаково.73. Закон Архимеда: На тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх и равная весу жидкости или газа, вытесненного этим телом

где r - плотность жидкости или газа, g - ускорение свободного падения, V - объём погруженной в жидкость или газ части тела.

74.Давление, создаваемое на дно и стенки сосуда столбом жидкости или газа, можно подсчитать по формуле:

где r - плотность жидкости; g - ускорение свободного падения; h - высота столба жидкости или газа.

75. Сообщающимися сосудаминазываются сосуды, соединённые между собой ниже уровня жидкости. Разнородные жидкости, заполняющие сообщающиеся сосуды, находятся в равновесии, если суммарное давление столбов жидкостей относительно любого произвольного уровня в одном колене сосудов равно суммарному давлению столбов жидкостей в других коленах сосудов. Если в сосуд налита однородная жидкость, то её уровень во всех коленах одинаков.

76. Высота подъема жидкости в капиллярной трубке при полном смачивании

где s - коэффициент поверхностного натяжения, r - плотность жидкости, r - радиус капилляра, g - ускорение свободного падения. Физический смысл s: он численно равен силе поверхностного натяжения, возникающей на границе раздела жидкости и твёрдого тела длиной в 1 м. [s]=Н/м

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: