Kanyargós egyenlő változó mozgás
A fizika olyan tudomány, amely tanulmányozza az anyag és a tér mozgásának általános tulajdonságait.
Fizika - a tudomány a legegyszerűbb formája a mozgásban lévő anyag és a megfelelő legáltalánosabb természeti törvények. Fizikát formái a mozgásban lévő anyag (mechanikai, termikus, elektromos, mágneses, stb) komponensei bonyolultabb formák a mozgás az anyag (kémiai, biológiai, stb), így a fizika az alapja más természetes tudományok (csillagászat, biológia, kémia, geológia stb.).
Fizika - az új technológiai ágak létrehozásának alapja - a mérnök alapképzésének alapja.
A magja a fizika egy kísérleti tudomány: törvényei a tapasztalat által megalapozott tényeken alapulnak. A kísérleti tények általánosságának eredményeképpen létrejönnek a fizikai törvények - olyan stabil, ismétlődő objektív törvények, amelyek léteznek a természetben, létrehozva a fizikai mennyiségek közötti kapcsolatot.
A fizikai mennyiségek közötti mennyiségi kapcsolatok megállapításához azokat meg kell mérni, azaz meg kell mérni. hasonlítsa össze őket a megfelelő szabványokkal. Ehhez bevezetésre kerül az egységek rendszere, amely a fizikai mennyiségek alapegységeit állítja be, és alapjuk alapján határozza meg a fennmaradó fizikai mennyiségek egységeit, amelyeket úgynevezett származtatott egységeknek neveznek.
Meter (M) a vákuumban másodpercenként a fény által megtett út hossza.
Kilogramm (kg) - melynek tömege megfelel a tömeg a nemzetközi prototípus a kilogramm (platinoiridievogo henger tároljuk Nemzetközi Irodája súlyok és intézkedések Sevres, Párizs közelében).
A második (c) időpont a 9,192,631,770 sugárzási időnek felel meg, amely megfelel a cézium-133 atom alapállapotának két hiperfinom szintje közötti átmenetnek.
Áramerősség (A) - a teljesítménye a konstans áram, amely, amikor áthalad a két párhuzamos, egyenes vonalú, végtelen hosszúságú és elhanyagolhatóan kis keresztmetszetű elhelyezve vákuumban egy 1 m távolságra egymástól, létrehoz egy erőt Ezen vezetékek között egyenlő Newton méterenként.
Kelvin (K) - a hármas termodinamikai hőmérsékletének egy része
A mol (mol) egy olyan anyag mennyisége egy olyan rendszerben, amely annyi szerkezeti elemet tartalmaz, mint 12 atomos szénatom 12 szénatomos izotópján.
A Candela (kd) egy adott irányba ható fény ereje egy monokromatikus sugárzást kibocsátó Hertz frekvenciával, amelynek fényenergiája ebben az irányban W / cp.
További SI egységek:
Radian (rad) - a kör két sugarának szöge, amelynek ívhossza egyenlő a sugárral.
A Steradian (cp) a gömb középpontjában lévő csúcs, a gömb felületén levágott szög, amely a négyzetnek a gömb sugarával egyenlő oldalával egyenlő területe.
A származtatott egységeket a fizikai törvények alapján hozza létre, összekötve őket az alapegységekkel. Például a derivált sebességegységet (1 m / s) az egyenletes vonalú mozgás képletéből kapjuk
1. Mechanika és szerkezete. Modellek a mechanikában.
A mechanika része a fizikának, amely megvizsgálja a mechanikai mozgás törvényeit és az okokat, amelyek ezt a mozgást okozzák vagy megváltoztatják.
A mechanikai mozgás a testek vagy azok részei viszonylagos helyzete a térben az idő múlásával.
Általában a mechanikát klasszikus mechanikának nevezik, amelyben a makroszkopikus testek mozgását tekintik, amelyek a vákuum sebességének sokszor kisebb sebességgel fordulnak elő.
A testek mozgási törvényeit a sebesség sebességével összehasonlítva a fénysebességgel vákuumban a relativisztikus mechanika vizsgálja.
A kvantummechanika az atomok és az elemi részecskék mozgásának törvényeit vizsgálja.
Kinematika - tanulmányozza a testek mozgását, anélkül, hogy figyelembe veszi az okokat, amelyeket ez a mozgás okoz.
Dinamika-tanulmányozza a testek mozgásának törvényeit és azokat az okokat, amelyek ezt a mozgást okozzák vagy megváltoztatják.
Statikus - tanulmányozza a testrendszer egyensúlyi törvényeit.
A testek testmozgásának konkrét problémák állapotától függő mechanizmusa különböző egyszerűsített fizikai modelleket használ:
· Anyagpont - olyan test, amelynek alakja és méretei nem jelentősek az adott feladatkörnyezetben.
· Abszolút merev testtest, amelynek deformációja az adott probléma körülményei között elhanyagolható, és a test bármelyik két pontja közötti távolság állandó marad.
Teljesen rugalmas test - olyan test, amelynek deformációja Hooke törvényének hatálya alá esik, és a külső erők fellépésének megszűnése után egy ilyen test teljesen visszaállítja eredeti méretét és alakját.
Teljesen rugalmatlan test - egy test, amely teljesen megőrzi a deformált állapotot a külső erők cselekvésének megszűnése után.
A merev test bármilyen mozdulata a transzlációs és forgó mozgások kombinációjaként jelenhet meg.
A progresszív mozgás olyan mozgás, amelyben bármely, a testtel szorosan összekötött egyenes párhuzamos marad az eredeti helyzetével.
A forgási mozgás olyan mozgás, amelyben a test minden pontja olyan körökön mozog, amelyeknek központjai ugyanazon az egyenes vonal mentén, a forgástengelynek nevezik.
2. A referencia-rendszer. Pálya, úthossz, elmozdulásvektor.
A testek mozgása térben és időben történik. Ezért egy anyagi pont mozgásának leírása érdekében meg kell tudni, hogy a helynek ez a pontja volt-e, és milyen pontokon haladta meg ezt a pozíciót.
A hivatkozás teste önkényesen kiválasztott test, amelyhez viszonyítva meghatározták a fennmaradó testek helyzetét.
A referenciarendszer a koordinátarendszer és a referencia testhez társított óra.
A leggyakoribb koordinátarendszer a Descartes-ortonormális alapja, melyet három egységes modulo és kölcsönösen ortogonális vektor képez, amelyek a származásból származnak.
Egy tetszőleges M pont helyzetét sugárvektor jellemzi. összekötve az O eredetet az M. ponttal.
Egy anyagpont mozgása teljesen meg van határozva, ha a Descartes
az anyagpont koordinátáit a t időtartam függvényében adják meg (a latin tempustól függően):
x = x (t) y = y (t), z = z (t)
Ezeket az egyenleteket egy pont mozgás kinematikus egyenleteinek nevezik. Ezek egyenértékűek egy pont mozgás vektoregyenletével:
A mozgó anyagpont (vagy test) által a kiválasztott referenciakerethez képest leírt vonalat pályának nevezzük. A pálya egyenletét úgy kaphatjuk meg, hogy a t paramétert a kinematikus egyenletből eltávolítjuk.
A pályától függően a mozgás lehet egyenes vagy görbe.
A pont útvonalának hossza az adott ponton áthaladt útvonal teljes szakaszainak hossza. Az út hossza az idő skálafüggvénye.
Az elmozdulási vektor olyan vektor, amely a mozgási pont kezdeti pozíciójától a pozíciójához adott időpontban (a figyelembe vett időintervallumban a pont sugárvektorának növekményével) húzódik.
A korláton az akkord s hosszúsága és az akkord hossza egyre kisebb lesz :.
A sebesség egy vektormennyiség, amely meghatározza mind a mozgás sebességét, mind az irányát egy adott pillanatban.
Az átlagos sebesség vektora (a latin sebességektől): egy t időintervallum a pont sugárvektorának az időintervallumhoz viszonyított növekményének aránya.
Az átlagos sebességvektor iránya egybeesik az iránytal.
A pillanatnyi sebesség olyan vektor mennyisége, amely megegyezik a vizsgált pont sugárvektorának első alkalommal használt származékával:
A pillanatnyi sebesség vektora a mozgás irányában a pályának a tangensére irányul. A pillanatnyi sebességmodul (skaláris mennyiség) megegyezik az útvonal első időszármazékával.
A nem egyenletes mozgással a pillanatnyi sebességmodul idővel változik. Tehát tudod
Adja meg a skaláris értéket - az átlagos sebességet
egyenetlen mozgás (a másik név az átlagos föld sebesség).
A pályák hossza egy résponttal halad
a t időponttól kezdve az integrált:
A pont egyenletes mozgásával a sebességvektor iránya változatlan marad.
Egy pont mozgása egységesnek mondható, ha a sebességének modulusa nem változik idővel (= const), mert
Ha a sebesség modulus idővel növekszik, akkor a mozgást gyorsítottnak nevezzük, ha idővel csökken, akkor a mozgást lassított mozgásnak nevezzük.
A gyorsulás (a latin gyorsulástól) olyan vektor mennyisége, amely a sebesség változásának sebességét jellemzi a modulus és az irány szerint.
Az időbeli intervallum átlagos gyorsulása olyan vektor-mennyiség, amely megegyezik a sebességváltozás és a t időintervallum arányával:
Az anyagpont pillanatnyi gyorsulása olyan vektor mennyisége, amely megegyezik a vizsgált pont sebességének első időszármazékával (az ugyanazon pont sugárvektorának második időszármazéka):
A sík görbületi mozgás általános esetében a gyorsító vektort célszerűen két vetület összegeként ábrázoljuk:
A tangenciális gyorsulás jellemzi a sebesség változásának sebességét a modul mentén (A ábra), annak nagysága:
A normál (centro-gyors) gyorsulás a normális irányba irányul a pályára az O görbületének középpontjáig, és jellemzi a pont sebességsebességének irányában bekövetkező változás gyorsaságát. A normál gyorsulás nagysága a kör mentén és az R sugáron (B ábra) függ össze. Hadd legyen. Akkor:
A teljes gyorsulás nagysága (C ábra) :.
2) = a = const, = 0 egy egyenes vonalú egyenletes (egyenletesen gyorsított) mozgás. Ha t0 = 0, akkor
görbületi egyenletes váltakozó mozgás.
5. Forgó mozgás kinematikája.
A rotációs mozgás leírása során célszerű az R és a poláris koordinátákat használni. ahol R a sugár - a pólustól (a forgás középpontjától) az anyagpontig terjedő távolság, és a a polárszög (a forgásszög).
Az alapelforgatások (amelyeket vagy jelölik) pszeudovektoroknak tekinthetők.
A szögletes elmozdulás olyan vektormennyiség, amelynek modulusa megegyezik a forgási szögével, és az irány megegyezik a megfelelő csavar transzlációs mozgásának irányával.
A vektor a forgási tengely mentén, valamint a vektoron, azaz a vektoron át irányul. a megfelelő csavar szabály alapján. Vektor irányul a forgási tengely mentén az irányt a szögsebesség növekmény vektorba (ezt a vektort a gyorsított forgási codirectional vektor alatt lassú - ez ellenkező irányban).
A szögsebesség és a szögsebesség egységei rad / s és rad / s 2. Egy pont lineáris sebessége a szögsebességgel és a pálya görbéjével függ össze:
Vektoros formában a lineáris sebesség képletét írhatjuk vektor termékként:
A vektor termék meghatározásával (lásd 1-29. Oldal) a modulusa megegyezik, hol van a vektorok és a vektorok közötti szög. és az irány egybeesik a jobb oldali csavar transzlációs mozgásának irányával, amint elfordul
Egyenletes forgatással. ezért
Az egyenletes forgást jellemezhetjük a T forgás időtartamával - az az idő, amikor a pont egy teljes fordulatot tesz,
A forgás frekvenciája a teljes fordulatszám, amelyet a test által a kerület mentén egységesen mozgó egységnyi idő alatt végzünk: