- •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.
Неинерциальные вращающиеся системы отсчета. Центробежная сила инерции. Сила Кориолиса, кориолисово ускорение.
Системы отсчета, которые движутся относительно инерциальной системы с ускорением, называются неинерциальными
основной закон динамики для неинерциальных систем отсчета:
Если тело покоится относительно равномерно вращающейся системы отсчета, то сумма всех сил, действующих на тело, и центробежной силы инерции равна нулю. Это утверждение называется принципом Даламбера.
Центробежная сила инерции направлена против вектора центростремительного ускорения и равна по величине центростремительной силе: FЦБ=mω2r FЦБ=-mω2rn
Центробежная сила инерции и сила тяжести эквиваленты.
Силы Кориолиса
В НСО тело движется с нормальным ускорением и на него действует центробежная сила инерции. Причем соблюдая следубщие условия: a’=an ускорение направлено к центру вращения, F=Fцб? Сила направлена от центра т.е против вектора ускорения.
FK =-2m[ωv’]
Кориоловское ускорение
a=ak+ac+a’, ac-центростремительное ускорение, a’-относительное ускорение, ak-кориоловское ускорение
Причины наличия кориоловского ускорения:
Изменения направления вектора относительно скорости, связанное с вращательным движением НСО относительно ИСО
Изменение величины вектора переносной скорости, связанное с поступательным движением тела относительн НСО
Импульс системы. Закон изменения импульса. Закон сохранения импульса и отдельных его компонент. Импульс как универсальная характеристика состояния системы.
Импульсом системы P называется величина, равная векторной сумме импульсов pi составляющих ее частиц.
Закон изменения импульса.
скорость изменения импульса системы равняется век торной сумме внешних сил, действующих на
частицы этой системы.
Закон сохранения импульса.
импульс замкнутой системы или системы, для которой действие всех внешних сил скомпенсировано, сохраняется.
Импульс как универсальная характеристика системы. Универсальность импульса проявляет я в
следующих его чертах:
-через понятие массы изменение импульса частицы определяет результат взаимодействия с другими объектами системы;
-импульс системы аддитивная, в отличие от скорости, величина.
-импульс системы величина, которая сохраняется для систем, на которые не действуют внешние силы.
-импульс является характеристикой любых материальных, а не только механических объектов (на при мер,
световых квантов).
Понятия центра масс. Закон движения центра масс. Понятия ц-системы и ее преимущества при описании движения.
Центром масс системы называется точка, радиус-вектор которой rc за дается уравнением:
rc = Ʃ(miri)/Ʃmi = Ʃ(miri)/M, где mi и ri - масса и радиус-век ор i-й частицы системы;
M - масса системы. Скорость движения центра масс.
Закон движения центра масс. Центр масс системы движется так же, как двигалась бы частица с массой, равной массе системы, под действием силы, равной векторной сумме всех внешних сил, действующих на входящие в систему частицы. ƩFi = MdVc/dt. dP/dt = MdVc/dt;
Понятие Ц-системы. Система отсчета, связанная с центром масс, называется Ц-системой.