Вопрос 3

Сила – векторная величина F, характеризующая действие на данное тело другого тела или поля.

Равнодействующая сила – векторная сумма всех сил, приложенных к телу.

Масса – мера инертности тела.

Импульс — векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этого тела на его скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости.

Импульс силы – произведение вектора силы на время его действия.

Законы Ньютона при поступательном движении тела: тетрадка

Вопрос 4

Система тел – набор тел, взаимодействующих между собой и с внешней средой (механическая система).

Система замкнутая – если равнодействующая внешних сил, действующих на систему, равна нулю.

Центр масс (центр инерции) – такая точка, что любая сила, приложенная вдоль прямой, проходящей через эту точку, не приводит к вращению системы.

Закон движения центра масс: тетрадка

Закон сохранения импульса: В замкнутой системе импульс системы остаётся постоянным, несмотря на то, что импульс отдельных частиц могут меняться при их взаимодействии. (+ тетрадка)

Вопрос 5

Момент силы— векторная физическая величина, равная произведению радиус-вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы. Характеризует вращательное действие силы на твёрдое тело. Вектор момента силы направлен вдоль оси вращения.

Момент инерции — скалярная физическая величина, мера инертности вращающегося тела.

Момент импульса - характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение.

Теорема Штейнера: Если известен момент инерции тела относительно оси, проходящей через его центр масс, то момент инерции относительно любой другой параллельной оси определяется теоремой Штейнера: момент инерции тела I относительно произвольной оси равен моменту его инерции Iс относительно параллельной оси, проходящей через центр масс С тела, сложенному с произведением массы т тела на квадрат расстояния а между осями:

.

Таким образом, теорема Штейнера сводит вычисление момента инерции относительно произвольной оси к вычислению момента инерции относительно оси, проходящей через центр инерции тела.

Вопрос 6

Момент импульса характеризует количество вращательного движения.

Момент импульса частицы относительно некоторого начала отсчёта определяется векторным произведением её радиус-вектора и импульса:

где — радиус-вектор частицы относительно выбранного неподвижного в данной системе отсчёта начала отсчёта, — импульс частицы.

Для нескольких частиц момент импульса определяется как (векторная) сумма таких членов:

где — радиус-вектор и импульс каждой частицы, входящей в систему, момент импульса которой определяется.

В системе СИ момент импульса измеряется в единицах джоуль-секунда; Дж·с.

Закон сохранения момента импульса - математически выражается через векторную сумму всех моментов импульса относительно выбранной оси для замкнутой системы тел и остается постоянной, пока на систему не воздействуют внешние силы. В соответствии с этим момент импульса замкнутой системы в любой системе координат не изменяется со временем. Вращающееся вокруг своей оси тело при отсутствии тормозящих вращение сил так и будет продолжать вращаться. Физики привычно объясняют этот феномен тем, что такое вращающееся тело обладает неким количеством движения, выражающимся в форме углового момента количества движения или, кратко, момента импульса или момента вращения. Момент импульса вращающегося тела прямо пропорционален скорости вращения тела, его массе и линейной протяженности. Чем выше любая из этих величин, тем выше момент импульса. Если теперь допустить, что тело вращается не вокруг собственного центра массы, а вокруг некоего центра вращения, удаленного от него, оно всё равно будет обладать вращательным моментом импульса. В математическом представлении момент импульса L тела, вращающегося с угловой скоростью ω, равен L = Iω, где величина I, называемая моментом инерции, является аналогом инерционной массы в законе сохранения линейного импульса, и зависит она как от массы тела, так и от его конфигурации — то есть, от распределения массы внутри тела. В целом, чем дальше от оси вращения удалена основная масса тела, тем выше момент инерции.

Основной закон динамики вращательного движения: Если к твердому телу массой m в точке А приложить силу , то в результате жесткой связи между всеми материальными точками тела все они получат угловое ускорение и соответственные линейные ускорения, как если бы на каждую точку действовала сила F.

Основной закон динамики вращательного движения: произведение момента инерции на угловое ускорение равно результирующему моменту сил, действующих на материальную точку. (+ тетрадь)