Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
part1.doc
Скачиваний:
29
Добавлен:
08.11.2018
Размер:
1.33 Mб
Скачать

Розділ 2. Динаміка матеріальної точки

2.1. Перший закон Ньютона (закон інерції)

Тіло зберігає стан спокою або рівномірного прямолінійного руху доти, поки на нього не діє сила або дія сил компенсується:

.

Системи відліку, відносно яких виконується І закон Ньютона, називаються інерціальними системами відліку.

2.2. Сила

Для опису механічної дії тіл одне на друге вводять поняття сили. Силою низається векторна величина, що є мірою механічної дії на тіло з боку інших тіл. Сила характеризується чисельним значенням, напрямком і точкою прикладання і підкоряється законам дії з векторами.

Якщо до матеріальної точки прикладено декілька сил то їх дію можна замінити дією однієї сили , яка називається рівнодійною і являє собою векторну суму даних сил

. (2.1)

2.3. Другий закон Ньютона. Імпульс

Другий закон Ньютона встановлює зв’язок між взаємодією тіл і зміною їх поступального руху. Тому він є основним законом динаміки поступального руху. Формулюється він так: прискорення руху матеріальної точки прямо пропорціональне діючій силі і обернено пропорціональне масі тіла:

або . (2.2)

Другий закон механіки можна сформулювати і так: зміна імпульсу тіла пропорціональна прикладеній силі і відбувається в тому напрямі, в якому діє сила:

. (2.3)

Тут – імпульс тіла, отже, вектор сили дорівнює швид­кості зміни вектора імпульсу.

Вираз (2.3) можна записати в такому вигляді:

, (2.4)

де зміна імпульсу тіла дорівнює імпульсу сили і відбувається в тому напрямі, в якому діє сила.

Для задач, де маса тіла незмінна, другий закон механіки можна записати так:

, (2.5)

або

. (2.6)

Імпульс виражається формулою:

(2.7)

Імпульсом системи тіл, називається геометрична сума імпульсів усіх тіл, які входять в систему:

. (2.8)

2.4. Третій закон Ньютона. Закон збереження імпульсу

Характер взаємодії між матеріальними точками (тілами) визначається третім законом Ньютона: різні дії матеріальних точок (тіл) одне на одне завжди рівні за модулем, протилежні за напрямом, діють вздовж прямої, яка з’єднує ці точки:

. (2.9)

З другого і третього законів Ньютона випливає закон збереження імпульсу замкненої системи, який є одним з основних законів природи і має велике значення в механіці.

Система тіл (матеріальних точок) називається ізольованою або замкненою, якщо для кожного тіла, що входить до цієї системи, всі сили, які діють на нього з боку зовнішніх відносно системи тіл, взаємно врівноважуються:

.

Векторна сума імпульсів тіл, що утворюють замкнену систему, стала. Інакше кажучи, вектор імпульсу замкненої системи тіл з бігом часу не змінюється (закон збереження імпульсу):

, (2.10)

або

, , .

Сили, які розглядають в механіці:

а) сили пружності

, (2.11)

де – коефіцієнт пружності;

– абсолютна деформація.

б) сила тяжіння

. (2.12)

в) сила гравітаційної взаємодії

, (2.13)

де – гравітаційна стала;

– маси тіл, що взаємодіють,

– відстань між тілами.

г) сила тертя

, (2.14)

де – коефіцієнт тертя,

– сила нормального тиску.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]