PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / Динамика материальной точки
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Динамика материальной точки


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Динамика материальной точки


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ 1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы 2. Мас
Описание слайда:

ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ 1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы 2. Масса и импульс тела 3. Второй закон Ньютона. Принцип суперпозиции 4. Третий закон Ньютона 5. Импульс произвольной системы тел 6. Основное уравнение динамики поступательного движения произвольной системы тел 7. Закон сохранения импульса 900igr.net

№ слайда 2 1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы В основе так называемой классическ
Описание слайда:

1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы В основе так называемой классической или ньютоновской механики лежат три закона динамики, сформулированных И. Ньютоном в 1687 г. Эти законы играют исключительную роль в механике и являются (как и все физические законы) обобщением результатов огромного человеческого опыта.

№ слайда 3 Первый закон Ньютона: всякая материальная точка сохраняет состояние покоя или ра
Описание слайда:

Первый закон Ньютона: всякая материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит её изменить это состояние. (Закон инерции)

№ слайда 4 Скорость любого тела остаётся постоянной (в частности, равной нулю), пока воздей
Описание слайда:

Скорость любого тела остаётся постоянной (в частности, равной нулю), пока воздействие на это тело со стороны других тел не вызовет её изменения. Стремление тела сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции.

№ слайда 5 Первый закон Ньютона выполняется в инерциальных системах отсчёта. Инерциальной с
Описание слайда:

Первый закон Ньютона выполняется в инерциальных системах отсчёта. Инерциальной системой отсчёта является такая система отсчёта, относительно которой материальная точка, свободная от внешних воздействий, либо покоится, либо движется прямолинейно и равномерно (т.е. с постоянной скоростью). Таким образом, первый закон Ньютона утверждает существование инерциальных систем отсчёта.

№ слайда 6 Система отсчёта, связанная с Землей, строго говоря, неинерциальная, однако эффек
Описание слайда:

Система отсчёта, связанная с Землей, строго говоря, неинерциальная, однако эффекты, обусловленные её неинерциальностью (Земля вращается вокруг собственной оси и вокруг Солнца) при решении многих задач малы, и в этих случаях её можно считать инерциальной.

№ слайда 7 Сущность первого закона Ньютона может быть сведена к трём основным положениям: в
Описание слайда:

Сущность первого закона Ньютона может быть сведена к трём основным положениям: все тела обладают свойствами инерции; существуют инерциальные системы отсчёта, в которых выполняется первый закон Ньютона; движение относительно.

№ слайда 8 2. Масса и импульс тела Воздействие на данное тело со стороны других тел вызывае
Описание слайда:

2. Масса и импульс тела Воздействие на данное тело со стороны других тел вызывает изменение его скорости, т.е. сообщает данному телу ускорение. Опыт показывает, что одинаковое воздействие сообщает разным телам разные по величине ускорения. Всякое тело противится попыткам изменить его состояние движения. Это свойство тел, как мы уже говорили, называется инертностью (следует из первого закона Ньютона). Мерой инертности тела является величина, называемая массой.

№ слайда 9 Масса – величина аддитивная (масса тела равна сумме масс частей, составляющих эт
Описание слайда:

Масса – величина аддитивная (масса тела равна сумме масс частей, составляющих это тело). Система тел, взаимодействующих только между собой, называется замкнутой. Рассмотрим замкнутую систему двух тел массами m1 и m2

№ слайда 10 Приняв во внимание направление скоростей, запишем: Произведение массы тела на ск
Описание слайда:

Приняв во внимание направление скоростей, запишем: Произведение массы тела на скорость называется импульсом тела (тело, обладающее большей массой, меньше изменяет скорость).

№ слайда 11 3. Второй закон Ньютона. Математическое выражение второго закона Ньютона: скорос
Описание слайда:

3. Второй закон Ньютона. Математическое выражение второго закона Ньютона: скорость изменения импульса тела равна действующей на него силе. Отсюда можно заключить, что изменение импульса тела равно импульсу силы. т. к. , то но тогда

№ слайда 12 основное уравнение динамики поступательного движения материальной точки. Принцип
Описание слайда:

основное уравнение динамики поступательного движения материальной точки. Принцип суперпозиции или принцип независимости действия сил Если на материальное тело действуют несколько сил, то результирующую силу можно найти из выражения:

№ слайда 13 Найдем изменение импульса тела за конечный промежуток времени изменение импульса
Описание слайда:

Найдем изменение импульса тела за конечный промежуток времени изменение импульса тела равно импульсу силы.

№ слайда 14 В системе СИ семь основных единиц (м) – метр, (кг) – килограмм, (с) – секунда, (
Описание слайда:

В системе СИ семь основных единиц (м) – метр, (кг) – килограмм, (с) – секунда, (А) – ампер, (К) – кельвин, (кд) – кандела (единица силы света), (кмоль) – единица количества вещества. Остальные единицы производные получаются из физических законов связывающих их с основными единицами. Например из второго закона Ньютона производная единица силы 1 кг·м/с2 = 1 Н.

№ слайда 15 4. Третий закон Ньютона Действие тел друг на друга носит характер взаимодействия
Описание слайда:

4. Третий закон Ньютона Действие тел друг на друга носит характер взаимодействия. Третий закон Ньютона отражает тот факт, что сила есть результат взаимодействия тел, и устанавливает, что силы, с которыми действуют друг на друга два тела, равны по величине и противоположны по направлению.

№ слайда 16 Всякое действие вызывает равное по величине противодействие 3-й Закон Ньютона в
Описание слайда:

Всякое действие вызывает равное по величине противодействие 3-й Закон Ньютона в общем случае является универсальным законом взаимодействий: F21 F12 Cилы, связанные по 3 закону Ньютона, приложены к различным телам и, следовательно, никогда не могут начинаться в одной точке

№ слайда 17 5. Импульс произвольной системы тел
Описание слайда:

5. Импульс произвольной системы тел

№ слайда 18 – импульс системы тел равен произведению массы системы на скорость её центра ине
Описание слайда:

– импульс системы тел равен произведению массы системы на скорость её центра инерции. Скорость центра инерции системы

№ слайда 19 6. Основное уравнение динамики поступательного движения произвольной системы тел
Описание слайда:

6. Основное уравнение динамики поступательного движения произвольной системы тел

№ слайда 20 Обозначим – результирующая всех внешних сил приложенных к i-ой точке системы. По
Описание слайда:

Обозначим – результирующая всех внешних сил приложенных к i-ой точке системы. По второму закону Ньютона можно записать систему уравнений: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ,

№ слайда 21 Сложим эти уравнения и сгруппируем попарно силы и По третьему закону Ньютона, по
Описание слайда:

Сложим эти уравнения и сгруппируем попарно силы и По третьему закону Ньютона, поэтому все выражения в скобках в правой части уравнения равны нулю. Тогда остаётся: Назовем – главным вектором всех внешних сил, тогда:

№ слайда 22 Скорость изменения импульса системы равна главному вектору всех внешних сил, дей
Описание слайда:

Скорость изменения импульса системы равна главному вектору всех внешних сил, действующих на эту систему. Это уравнение называют основным уравнением динамики поступательного движения системы тел. Здесь – ускорение центра инерции.

№ слайда 23 Центр механической системы движется как материальная точка, масса которой равна
Описание слайда:

Центр механической системы движется как материальная точка, масса которой равна массе всей системы, и на которую действует сила, равная главному вектору внешних сил, приложенных к системе.

№ слайда 24 Теорема о движении центра масс Силы, действующие на каждую точку системы, разобь
Описание слайда:

Теорема о движении центра масс Силы, действующие на каждую точку системы, разобьем на два типа – внутренние силы – результирующая всех внешних сил В общем виде это можно записать так: m1 mi m2 m3 F12 F13 F1i (F1)вш По 3 закону Ньютона Если система находится во внешнем стационарном и однородном поле, то никакими действиями внутри системы невозможно изменить движение центра масс системы

№ слайда 25 7. Закон сохранения импульса
Описание слайда:

7. Закон сохранения импульса

№ слайда 26 отсюда импульс замкнутой системы не изменяется во времени. Импульс системы тел м
Описание слайда:

отсюда импульс замкнутой системы не изменяется во времени. Импульс системы тел может быть представлен в виде произведения суммарной массы тел на скорость центра инерции: тогда При любых процессах, происходящих в замкнутых системах, скорость центра инерции сохраняется неизменной.

№ слайда 27
Описание слайда:

№ слайда 28 СИЛЫ В МЕХАНИКЕ 1. Виды и категории сил в природе 2. Сила тяжести и вес тела 3.
Описание слайда:

СИЛЫ В МЕХАНИКЕ 1. Виды и категории сил в природе 2. Сила тяжести и вес тела 3. Упругие силы 4. Силы трения 5. Силы инерции 5.1. Уравнения Ньютона для неинерциальной системы отсчета 5.2. Центростремительная и центробежная силы 5.3. Сила Кориолиса

№ слайда 29 1. Виды и категории сил в природе В настоящее время, различают четыре типа сил и
Описание слайда:

1. Виды и категории сил в природе В настоящее время, различают четыре типа сил или взаимодействий: гравитационные; электромагнитные; сильные (ответственное за связь частиц в ядрах) и слабые (ответственное за распад частиц)

№ слайда 30 Гравитационные и электромагнитные силы нельзя свести к другим, более простым сил
Описание слайда:

Гравитационные и электромагнитные силы нельзя свести к другим, более простым силам, поэтому их называют фундаментальными. где r – расстояние между точками

№ слайда 31
Описание слайда:

№ слайда 32 2. Сила тяжести и вес тела Силы тяжести – сила, с которой все тела притягиваются
Описание слайда:

2. Сила тяжести и вес тела Силы тяжести – сила, с которой все тела притягиваются к Земле. Вблизи поверхности Земли все тела падают с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения g

№ слайда 33 Если подвесить тело или положить его на опору, то сила тяжести уравновесится сил
Описание слайда:

Если подвесить тело или положить его на опору, то сила тяжести уравновесится силой – которую называют реакцией опоры или подвеса R.

№ слайда 34 По третьему закону Ньютона тело действует на подвес или опору с силой которая на
Описание слайда:

По третьему закону Ньютона тело действует на подвес или опору с силой которая называется весом тела.

№ слайда 35 Вес и сила тяжести равны друг другу, но приложены к разным точкам: вес к подвесу
Описание слайда:

Вес и сила тяжести равны друг другу, но приложены к разным точкам: вес к подвесу или опоре, сила тяжести – к самому телу. Это равенство справедливо, если подвес (опора) и тело покоятся относительно Земли (или двигаются равномерно, прямолинейно). Если имеет место движение с ускорением, то справедливо соотношение:

№ слайда 36 Вес тела может быть больше или меньше силы тяжести: Находясь внутри закрытой каб
Описание слайда:

Вес тела может быть больше или меньше силы тяжести: Находясь внутри закрытой кабины невозможно определить, чем вызвана сила mg, тем, что кабина движется с ускорением или действием притяжения Земли. Пассажиры космического корабля, вращающегося с частотой всего 9,5 об/мин, находясь на расстоянии 10 м от оси вращения, будут чувствовать себя, как на Земле.

№ слайда 37 3. Упругие силы Электромагнитные силы проявляют себя как упругие силы и силы тре
Описание слайда:

3. Упругие силы Электромагнитные силы проявляют себя как упругие силы и силы трения. Под действием внешних сил возникают деформации (т.е. изменение размеров и формы) тел. Если после прекращения действия внешних сил восстанавливаются прежние форма и размеры тела, то деформация называется упругой.

№ слайда 38 Рассмотрим упругие деформации. В деформированном теле возникают упругие силы, ур
Описание слайда:

Рассмотрим упругие деформации. В деформированном теле возникают упругие силы, уравновешивающие внешние силы.

№ слайда 39 Упругие силы возникают во всей деформированной пружине. Любая часть пружины дейс
Описание слайда:

Упругие силы возникают во всей деформированной пружине. Любая часть пружины действует на другую часть с силой упругости Fупр. Под действием внешней силы – Fвн. пружина получает удлинение x, в результате в ней возни-кает упругая сила – Fупр, уравновешивающая Fвн. Удлинение пружины пропорционально внешней силе и определяется законом Гука: k – жесткость пружины.

№ слайда 40 Так как упругая сила отличается от внешней только знаком, т.е. то закон Гука мож
Описание слайда:

Так как упругая сила отличается от внешней только знаком, т.е. то закон Гука можно записать в виде:

№ слайда 41 Тогда полная работа, которая совершена пружиной, равна: Потенциальная энергия уп
Описание слайда:

Тогда полная работа, которая совершена пружиной, равна: Потенциальная энергия упругой пружины равна работе, совершенной над пружиной. Так как сила не постоянна, то элементарная работа равна

№ слайда 42 4. Силы трения Трение подразделяется на внешнее и внутреннее. Внешнее трение воз
Описание слайда:

4. Силы трения Трение подразделяется на внешнее и внутреннее. Внешнее трение возникает при относительном перемещении двух соприкасающихся твердых тел (трение скольжения или трение покоя). Внутреннее трение наблюдается при относительном перемещении частей одного и того же сплошного тела (например, жидкость или газ). Различают сухое и жидкое (или вязкое) трение. *

№ слайда 43 Жидким (вязким) называется трение между твердым телом и жидкой или газообразной
Описание слайда:

Жидким (вязким) называется трение между твердым телом и жидкой или газообразной средой или ее слоями. Сухое трение, в свою очередь, подразделяется на трение скольжения и трение качения. Рассмотрим законы сухого трения *

№ слайда 44 Подействуем на тело, внешней силой постепенно увеличивая ее модуль. Вначале брус
Описание слайда:

Подействуем на тело, внешней силой постепенно увеличивая ее модуль. Вначале брусок будет оставаться неподвижным, значит внешняя сила уравновешивается некоторой силой В этом случае – и есть сила трения покоя. Когда модуль внешней силы, а следовательно, и модуль силы трения покоя превысит значение F0, тело начнет скользить по опоре – трение покоя Fтр.пок. сменится трением скольжения Fтр.ск

№ слайда 45 Установлено, что максимальная сила трения покоя не зависит от площади соприкосно
Описание слайда:

Установлено, что максимальная сила трения покоя не зависит от площади соприкосновения тел и приблизительно пропорциональна модулю силы нормального давления N μ0 – коэффициент трения покоя – зависит от природы и состояния трущихся поверхностей. Аналогично и для силы трения скольжения:

№ слайда 46 5. Силы инерции 5.1. Уравнение Ньютона для неинерциальных систем отсчета Законы
Описание слайда:

5. Силы инерции 5.1. Уравнение Ньютона для неинерциальных систем отсчета Законы инерции выполняются в инерциальной системе отсчета. А как описать движение тела в неинерциальной системе? Пример: вы стоите в троллейбусе спокойно. Вдруг троллейбус резко трогается, и вы невольно отклонитесь назад. Что произошло? Кто вас толкнул?

№ слайда 47 С точки зрения наблюдателя на Земле (в инерциальной системе отсчета), в тот моме
Описание слайда:

С точки зрения наблюдателя на Земле (в инерциальной системе отсчета), в тот момент, когда троллейбус тронулся, вы остались стоять на месте – в соответствии с первым законом Ньютона. С точки зрения сидящего в троллейбусе – вы начали двигаться назад, как если бы кто-нибудь вас толкнул. На самом деле, никто не толкнул, просто ваши ноги, связанные силами трения с троллейбусом «поехали» вперед из-под вас и вам пришлось падать назад. Можно описать ваше движение в инерционной системе отсчета. Но это не всегда просто, так как обязательно нужно вводить силы, действующие со стороны связей.

№ слайда 48
Описание слайда:

№ слайда 49 Силы, действующие со стороны связей могут быть самыми разными и ведут себя по ра
Описание слайда:

Силы, действующие со стороны связей могут быть самыми разными и ведут себя по разному – нет единого подхода к их описанию. Силы инерции обусловлены не взаимодействием тел, а свойствами самих неинерциальных систем отсчета. На силы инерции законы Ньютона не распространяются. Можно в неинерциальной системе воспользоваться законами Ньютона, если ввести силы инерции. Силы инерции вводят специально, чтобы воспользоваться уравнениями Ньютона в неинерциальной системе.

№ слайда 50 Силы инерции при поступательном движении неинерциальной системы отсчета. Введем
Описание слайда:

Силы инерции при поступательном движении неинерциальной системы отсчета. Введем обозначения: – ускорение тела относительно неинерциальной системы; – ускорение неинерциальной системы относительно инерциальной (относительно Земли). Тогда ускорение тела относительно инерциальной системы: второй закон Ньютона, где m – масса движущегося тела.

№ слайда 51 Ускорение в инерциальной системе можно выразить через второй закон Ньютона или М
Описание слайда:

Ускорение в инерциальной системе можно выразить через второй закон Ньютона или Мы можем и представить в соответствии с законом Ньютона (формально)

№ слайда 52 где – сила, направленная в сторону, противоположную ускорению неинерциальной сис
Описание слайда:

где – сила, направленная в сторону, противоположную ускорению неинерциальной системы. тогда получим – уравнение Ньютона для неинерциальной системы отсчета. Здесь – фиктивная сила, обусловленная свойствами системы отсчета

№ слайда 53 Силы инерции неинвариантны относительно перехода из одной системы отсчета в друг
Описание слайда:

Силы инерции неинвариантны относительно перехода из одной системы отсчета в другую. Они не подчиняются закону действия и противодействия. Движения тела под действием сил инерции аналогично движению во внешнем силовом поле. Силы инерции всегда являются внешним по отношению к любому движению системы материальных тел.

№ слайда 54 Силы инерции при вращательном движении неинерциальной системы отсчета.
Описание слайда:

Силы инерции при вращательном движении неинерциальной системы отсчета.

№ слайда 55 5.2. Центростремительная и центробежная силы В каждый момент времени камень долж
Описание слайда:

5.2. Центростремительная и центробежная силы В каждый момент времени камень должен был бы двигаться прямолинейно по касательной к окружности. Однако он связан с осью вращения веревкой. Веревка растягивается, появляется упругая сила, действующая на камень, направленная вдоль веревки к центру вращения. Это и есть центростремительная сила (при вращении Земли вокруг оси в качестве центростремительной силы выступает сила гравитации). *

№ слайда 56 .
Описание слайда:

.

№ слайда 57 Центростремительная сила возникла в результате действия камня на веревку, т.е. э
Описание слайда:

Центростремительная сила возникла в результате действия камня на веревку, т.е. это сила, приложенная к телу (сила инерции второго рода). Сила, приложенная к связи и направленная по радиусу от центра, называется центробежной (сила инерции первого рода) Т.о. центростремительная сила приложена к вращающему телу, а центробежная сила – к связи.

№ слайда 58 т.к. (здесь ω – угловая скорость вращения камня, а υ – линейная), то
Описание слайда:

т.к. (здесь ω – угловая скорость вращения камня, а υ – линейная), то

№ слайда 59 5.3. Сила Кориолиса При движении тела относительно вращающейся системы отсчета,
Описание слайда:

5.3. Сила Кориолиса При движении тела относительно вращающейся системы отсчета, кроме центростремительной и центробежной сил, появляется еще одна сила, называемая силой Кориолиса или кориолисовой силой инерции (Г. Кориолис (1792 – 1843) – французский физик).

№ слайда 60 Это приводит к тому, что у рек подмывается всегда правый берег в севером полушар
Описание слайда:

Это приводит к тому, что у рек подмывается всегда правый берег в севером полушарии и левый – в южном. Эти же причины объясняют неодинаковый износ рельсов железнодорожных путей. Сила Кориолиса, действует на тело, движущееся вдоль меридиана в северном полушарии вправо и в южном – влево.

№ слайда 61 Силы Кориолиса проявляются и при качаниях маятника (маятник Фуко). Для простоты
Описание слайда:

Силы Кориолиса проявляются и при качаниях маятника (маятник Фуко). Для простоты предположим, что маятник расположен на полюсе:

№ слайда 62 С учетом всех сил инерции, уравнение Ньютона для неинерциальной системы отсчета
Описание слайда:

С учетом всех сил инерции, уравнение Ньютона для неинерциальной системы отсчета примет вид: – сила инерции, обусловленная поступательным движением неинерциальной системы отсчета; – две силы инерции, обусловленные вращательным движением системы отсчета; – ускорение тела относительно неинерциальной системы.

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru