138866
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
+Добавить материал
и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации для педагогов

Дистанционные курсы для педагогов - курсы профессиональной переподготовки от 6.900 руб.;
- курсы повышения квалификации от 1.500 руб.
Престижные документы для аттестации

ВЫБРАТЬ КУРС СО СКИДКОЙ 50%

ВНИМАНИЕ: Скидка действует ТОЛЬКО сейчас!

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности № 5201 выдана ООО "Инфоурок")

ИнфоурокФизикаКонспектыКонспект темы "Динамика материальной точки"

Конспект темы "Динамика материальной точки"

библиотека
материалов
Скачать материал целиком можно бесплатно по ссылке внизу страницы.

Динамика материальной точки.

План.

  1. Основная задача динамики. Первый закон Ньютона. Принцип относительности Галилея.

  2. Масса. Сила. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.

1.Основная задача динамики. Первый закон Ньютона. Принцип относительности Галилея.

В кинематике производится только математическое описание механического движения без выяснения причин этого движения. В динамике раскрываются причины, которые вызывают или изменяют определённый вид движения. Объяснение причин механического движения основывается на использовании представлений о взаимодействии тел, которое является основной причиной изменения скорости.

Таким образом, основная задача динамики (механики) состоит в определении положения тела с известными массой и скоростью в любой момент времени по силам, действующим на тело и по известным начальным условиям. В основе динамики лежат законы Ньютона.

Характер движения тела зависит от выбора системы отсчёта. Первый закон Ньютона: существуют такие системы отсчёта, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела (или действие других тел компенсируется). Такие системы отсчёта принято называть инерциальными системами отсчёта (ИСО). В таких системах возможно движение тела по инерции.

С большой степенью точности можно считать инерциальной систему отсчёта, связанную с Землёй. Кроме того, любая система отсчёта, движущаяся относительно ИСО с постоянной скоростью, также является ИСО.

Понятие ИСО является фундаментальным в физике. Галилей, основываясь на наблюдениях и экспериментах сформулировал принцип равноправия всех инерциальных систем отсчёта, который иногда называют принципом относительности Галилея: Все ИСО равноправны. Никакими механическими опытами, произведенными в ИСО невозможно установить, движется ли она равномерно и прямолинейно или покоится.



2.Масса, сила, второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.

Известно, что при взаимодействии тел изменяется скорость каждого, то есть каждое из них получает ускорение. Причём, получаемые телами в результате взаимодействия ускорения зависят от их инертных свойств: чем меньшее ускорение приобретает тело, тем оно инертнее.

Свойство тела противиться изменению скорости, от которого зависит значение приобретаемого им ускорения при взаимодействии с другими телами, называются инертностью. Инертность, как и другие физические свойства тел, характеризуют величиной, которую можно измерять и выражать числом.

Масса тела – физическая величина, являющаяся количественной мерой его инертности. Масса тела обозначается m и в СИ измеряется в килограммах (кг).

В классической механике масса обладает следующими свойствами:

  • Масса является аддитивной величиной, т.е. m= hello_html_2b659d46.gif

  • Закон сохранения массы: при любых процессах, происходящих в системе тел, её полная масса остаётся постоянной.

  • Масса – величина скалярная.

Ранее говорилось, что в ИСО изменение скорости тела может быть обусловлено только его взаимодействием с другими телами. Для характеристики взаимодействия между телами вводится физическая величина – сила. Сила – это фактор, способный сообщить телу ускорение или деформировать его.

Сила – это скалярная физическая величина, являющаяся количественной мерой действия одного тела на другое и указывающая направление этого действия. Сила – это мера взаимодействия двух материальных тел.

Сила обозначается буквой hello_html_m131c56aa.gif, единица силы в СИ – ньютон (Н). Для определения силы необходимо задать следующие характеристики: модуль, направление и точку приложения силы.

Количественную связь между силой, действующей на тело, и ускорением этого тела устанавливает второй закон Ньютона: ускорение, которое приобретает тело под действием силы, прямо пропорционально этой силе, а его направление совпадает с направлением силы. В качестве коэффициента пропорциональности выступает масса тела. Таким образом,

hello_html_m47cf260d.gif

Это уравнение называют основным уравнением динамики.

В случае, когда на тело действует несколько сил, справедлив принцип независимости действия сил: действие каждой из сил не зависит от действия остальных.

Одновременное действие нескольких сил можно заменить действием одной силы, которую называют равнодействующей силой. Равнодействующая сила равна векторной сумме всех сил, приложенных к телу:

hello_html_5656949.gif



Справедливо и обратное утверждение: любую силу, действующую на тело, можно представить в виде суммы нескольких сил.



В случае действия на тело нескольких сил, направление ускорения совпадает с направлением равнодействующей силы, и формула второго закона Ньютона имеет вид:

hello_html_20da830b.gif

Однако, при взаимодействии тела воздействуют друг на друга. Количественно взаимодействие характеризует третий закон Ньютона: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, расположены на одной прямой, равны по величине и противоположны по направлению.

hello_html_m2aba5528.gif
Эти силы
никогда не уравновешивают друг друга, так как приложены к разным телам.

























Таблица. Силы в механике.

Сила тяготения

Сила упругости

Сила трения (сухого или жидкого)

Природа взаимодействия

гравитационная

электромагнитная

электромагнитная

Формула для расчёта силы

hello_html_m62a8bd7e.gif


hello_html_m3089dac3.gif

hello_html_247a7dee.gif


Зависимость силы от расстояния или относительной скорости

Является функцией расстояния между взаимодействующими телами


Является функцией скорости относительного движения

Зависимость силы от массы взаимодействующих тел

Прямо пропорциональна массам взаимодействующих тел

Не зависит

Не зависит

Направление вектора силы

Вдоль прямой, соединяющей взаимодействующие тела

Противоположно направлению перемещения частиц при деформации

Противоположно направлению вектора скорости

Сохранение значения силы при переходе из одной ИСО в другую

Сохраняет, так как расстояние не изменяется

Сохраняет, так как деформация не изменяется

Сохраняет, так как модуль относительной скорости не изменяется

Условия применимости формулы

Материальные точки или сферические шары

Достаточно малая величина деформации

Формулаhello_html_m8c14123.gif выполняется приближённо, так как сила сухого трения зависит от скорости. При жидком трении до определённой скорости выполняется формула
hello_html_m2d7c737e.gif, а затем hello_html_7cb49f1e.gif






Контрольные вопросы:

  1. Что изучает динамика?

  2. Какие системы отсчёта называют инерциальными? Приведите примеры.

  3. Можно ли считать инерциальными системы отсчёта, неподвижно связанные с Землёй?

  4. В чём заключается относительность движения? Приведите примеры.

  5. Сформулируйте принцип относительности Галилея. Разъясните его смысл.

  6. Сформулируйте первый закон Ньютона

  7. Как направлено ускорение, вызванное действующей на него силой.

  8. Запишите третий закон Ньютона.

  9. Запишите второй закон Ньютона.

  10. Выполняется ли третий закон Ньютона при взаимодействии на расстоянии или только путём непосредственного контакта?



Общая информация

Номер материала: ДБ-201583

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Основы религиозных культур и светской этики: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс «Мерчендайзинг»
Курс повышения квалификации «Экономика и право: налоги и налогообложение»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС юридических направлений подготовки»
Курс повышения квалификации «Организация маркетинга в туризме»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности помощника-референта руководителя со знанием иностранных языков»
Курс профессиональной переподготовки «Управление информационной средой на основе инноваций»
Курс профессиональной переподготовки «Риск-менеджмент организации: организация эффективной работы системы управления рисками»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности по водоотведению и очистке сточных вод»
Курс профессиональной переподготовки «Технический контроль и техническая подготовка сварочного процесса»
Курс профессиональной переподготовки «Информационная поддержка бизнес-процессов в организации»
Курс профессиональной переподготовки «Управление качеством»

Благодарность за вклад в развитие крупнейшей онлайн-библиотеки методических разработок для учителей

Опубликуйте минимум 3 материала, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную благодарность

Сертификат о создании сайта

Добавьте минимум пять материалов, чтобы получить сертификат о создании сайта

Грамота за использование ИКТ в работе педагога

Опубликуйте минимум 10 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Свидетельство о представлении обобщённого педагогического опыта на Всероссийском уровне

Опубликуйте минимум 15 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данное cвидетельство

Грамота за высокий профессионализм, проявленный в процессе создания и развития собственного учительского сайта в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 20 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Грамота за активное участие в работе над повышением качества образования совместно с проектом "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 25 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Почётная грамота за научно-просветительскую и образовательную деятельность в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 40 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную почётную грамоту

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.