- •Пространство и время. Свойства пространства и времени. Системы отсчета и их роль в описании движения.
- •Способы описания движения материальной точки: векторный, естественный и координатный. Эквивалентность различных способов описания движения.
- •Путь и траектория. Понятие средней и мгновенной скорости и ускорения. Скорость прохождения пути. Поиск графика движения по его характеристикам. (случай одномерного равнопеременного движения)
- •Преобразования Галилея. Инвариантность пространственных и временных интервалов в классической физике. Законы преобразования скоростей и ускорений.
- •Движение материальной точки по окружности и его кинематические характеристики: вектор элементарного углового перемещения, угловая скорость и перемещение
- •Абсолютное твердое тело. Виды движения твердого тела. Разложения движения твердого тело на слагаемые движения. Описание поступательного и вращательного движения твердого тела.
- •Роль выбора системы отсчета в динамике. Закон инерции (первый закон Ньютона). Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея.
- •Действие и противодействие, третий закон Ньютона. Примеры его проявления. Область применимость третьего закона Ньютона.
- •Понятие инерциальной системы отсчета. Силы инерции и их свойства. Причины возникновения сил инерции.
- •Описания движения в инерциальных системах отсчета, движущихся поступательно. Принцип эквивалентности Эйнштейна.
- •Неинерциальные вращающиеся системы отсчета. Центробежная сила инерции. Сила Кориолиса, кориолисово ускорение.
- •Импульс системы. Закон изменения импульса. Закон сохранения импульса и отдельных его компонент. Импульс как универсальная характеристика состояния системы.
- •Понятия центра масс. Закон движения центра масс. Понятия ц-системы и ее преимущества при описании движения.
- •Работа сил. Мощность. Консервативные и неконсервативные силы. Диссипативные силы. Расчет работы в однородном поле силы тяжести. Расчет работы сил упругости и работы в поле центральных масс.
- •Кинетическая энергия материальной точки и твердого тела. Теорема об изменении кинетической энергии.
- •Потенциальная энергия системы тел. Причины изменения потенциальной энергии. Свойства потенциальной энергии. Связь силы и потенциальной энергии.
- •Полная механическая энергия системы. Законы изменения и сохранения полной механической энергии. Понятие потенциальной ямы потенциального барьера.
- •Понятие момента силы относительно закрепленной точки. Расчет момента сил относительно закрепленной оси.
- •Момент инерции. Вычисление момента инерции относительно оси вращения.
- •Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая энергия твердого тела, совершающего плоское движение. Теорема Кёнига.
- •Основной закон динамики вращательного движения твердого тела. Условие равновесия твердого тела.
- •Момент импульса материальной точки и твердого тела. Момент импульса твердого тела относительно закрепленной оси. Уравнение моментов. Законы изменения и сохранения момент импульса.
- •Свободный гироскоп и его свойства. Элементарная теория свободного гироскопа. Гироскопические эффекты. Применение гироскопов.
- •Гармонические колебания. Линейный осциллятор. Законы гармонических колебаний. Параметры гармонический колебаний и их физический смысл.
- •Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Кинематические эффект специальной теории относительности: эффект сокращения длины. Эффект замедления времени.
- •О применимости второго закона Ньютона в релятивистском случае. Релятивистский импульс. Основной закон релятивистской динамики.
Действие и противодействие, третий закон Ньютона. Примеры его проявления. Область применимость третьего закона Ньютона.
Третий закон Ньютона: любая пара тел действует друг на друга с сила ми, равными по величине и направленными в противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти тела. Пример взаимодействия парашютиста, на спине которого укреплен двигатель с пропеллером, с воздушной массой. Сила F1, воздействующая на лопасти пропеллера (а следовательно и парашютиста),со стороны слоев воздуха, равна по величине силе F2, воздействующей на эти слои со стороны пропеллера.
Действующая и противодействующая силы имеют ряд особенностей. Эти силы:
- имеют одинаковую физическую природу;
-равны по величине при любых перемещениях взаимодействующих тел друг относительно дру а;
приложены к разным те лам;
-направлены вдоль прямой, соединяющей центры( центры масс) взаимодействующих тел.
Пример. Баскетболист, успешно забивший мяч в корзину, зависает на кольце. Силы упругости и тяжести Fупр и Fт, приложенные к баскетболисту, - силы разной природы и поэтому не являются противодействующими. Противодействующей силе тяжести будет сила гравитационного притяжения Земли баскетболистом Fгр, приложенная к Земле.
Область применимости третьего закона Ньютона. Всегда ли справедлив третий закон Ньютона в формулировке равенства сил действия и противодействия?
Оказывает я, что нет. Третий закон Ньютона при рас смотрении взаимодействия движущихся физических удаленных объектов носит приближенный характер. При непосредственном контактном взаимодействии третий закон Ньютона выполняется строго
Понятие инерциальной системы отсчета. Силы инерции и их свойства. Причины возникновения сил инерции.
Существуют системы отсчета, в которых свободная частица движется равномерно и прямолинейно или покоится. Системы отсчета, в которых выполняется закон инерции называются инерциальными. Например, система Коперника, в которой тела движутся с незначительным центростремительным ускорением, направленным к центру Земли, является инерциальной лишь в некотором приближении. Гелиоцентрическую систему, связанную с Солнцем, можно считать инерциальной с большим приближением к истине.
Силы инерции обусловлены ускоренным движением системы отсчета относительно измеряемой системы, поэтому в общем случае следует учитывать следующие случаи возниконовения этих сил: 1) силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета; 2) силы инерции, которые действуют на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета; 3) силы инерции, которые действуют на тело, движущееся во вращающейся системе отсчета. Рассмотрим эти случаи.
Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета Силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета
Силы инерции, действующие на тело, движущееся во вращающейся системе отсчета.
Описания движения в инерциальных системах отсчета, движущихся поступательно. Принцип эквивалентности Эйнштейна.
принцип эквивалентности Эйнштейна.
Все физические явления в однородном поле силы тяжести про исходят совершенно так же, как и в однородном поле сил инерции.