- •1.Введение
- •2.Траектория и путь м.Т. Ск-ть м.Т.
- •3.Ускорение м.Т.
- •4.Поступат. И вращат. Движ. Тв. Тела.
- •6. Масса и Импульс тела
- •7.Центр масс
- •8.Закон сохранения импульса
- •9.Движение тела перем. Массы
- •10.Момент силы
- •11.Момент импульса
- •11.Закон сохранения момента импульса
- •13.Момент инерции
- •14.Энергия
- •15.Кинетическая энергия. Работа
- •16.Потенциальные (консервативные) силы. Потенциальная энергия
- •17.Закон сохр. Полной мех. Энергии
- •18.Кинетическая энергия вращательного движения
- •19.Плоское движение. Кинетическая энергия плоского движения
- •20.Неинерциальные системы отсчета
- •21.Колебание. Типы колебаний
- •22.Гармонические колебания
- •23.Метод вект. Диаграмм
- •24.Сложение двух гармонических колебаний
- •25.Упругая сила. Энергия гармонических колебаний
- •26.Потенциальная энергия. Полная энергия гармонич. Колебаний.
- •27.Пружинный маятник. Физический маятник
- •28.Математический маятник. Приведённая длина физического маятника
- •29.Затухающие механические колебания
- •30.Вынужденные механические колебания.
- •31.Упругие волны.Продольные и поперечные волны в упругой среде
- •32.Типы волн и их характеристики. Плоская синусоидальная волна
- •33.Сферическая и стоячие волны
- •34.Фазовая скорость упругих волн в твердой среде
- •35.Энергия упругой волны
- •36.Принцин относительности Галилея или преобразования Галилея
- •37.Специальная теория относительности. Преобразования Лоренца
- •38.Изменение длины тела
- •39.Промежуток времени между событиями
- •40.Основной закон релятивистской динамики
- •41.Релятивистский закон взаимодействия массы и энергии
- •42.Ур-ние Бернулли
- •43.Формула Торричелли. Ламинарный и турбулентный режимы движения вязкой среды
- •44.Статистический, динамический и термодинамический методы исследования.
- •45.Ф-я распределения вероятности
- •46.Распределение Максвелла.Средняя, среднеквадратичная и наивероятная скорости молекул.
- •47.Распределения Больцмана. Барометрическая формула
- •48.Ур-ние состояния идеальных газов
- •49.Число степеней свободы.Внутренняя энергия газа
- •50.Теплоемкость газов
20.Неинерциальные системы отсчета
В преобразованиях Галилея предполагается, что система отсчета K’ движется относительно системы K0 прямолинейно и равномерно. В этом случае как система K0, так и K’ явл. инерциальными.
Сейчас предпологжим, что в K0, движущейся прямолинейно и равномерно, тело также движется прямолин. и равномерн., а сист. отсчета K’ движется относит. K0 ускоренно.
Тогда по отнош. к сист. K’ тело движется с некоторым ускорением и в этом случае не соблюдается принцип инвариантности Галилея.
Сист. отсчета K’ явл. неинерциальной по отнош. к отнош. K0. На рис. Показаны векторы связывающих тело в этих 2-х сист. отчета.
Тогда (1), где- радиус-вектор частицы в сист. отсчетаK’; - //-K0 ; - радиус-вектор, определяющий начало координат системыK’ по отношению к сист. отсчета K0.
Поскольку движение системы отсчета K’ по отношению к K0 ускоренное, то выр. 1 мы можем диф-ть по времени, и продиф-вав его дважды мы получим равенство (2)., равная, есть ускорение частицы в системеK0. , равная, есть ускорение начала координатO’ системы K’ по отношению к K0. В случае поступат. движ. частицы, даст ускорение частицы в системеK’ и равна .
Тогда ур-ние 2 запишется в виде . Умножим это выр. на массу частицыm, перегруппировав, получим , т.е. по сравнению с инерц. сист. отсчета, в кот. действует 2-й зак. Ньютона, в неинерц. сист. возникает дополнительная сила, кот. наз. силой инерции.
21.Колебание. Типы колебаний
Колебаниями наз. движения или процессы, обладающие то или иной повторяемостью во времени. Колебания м.б. разной природы.
В класс. физике рассм. механические, электромагн. и электромех. колебания. В зависимости от характера воздействия на колеблющуюся сист. различают: свободные, или собственные колеб.; автоколеб. и параметрические колебания.
Свободными наз. колеб., кот. происходят в отсутствие внешних переменных воздействий на колебат. сист. и возникают вследствие какого-либо начального отклонения этой сист. от состояния ее устойчивого равновесия.
Вынужденными наз. колеб., возникающие в какой-либо системе под влиянием переменного внешнего воздействия.
Автоколебаниями наз. колеб., кот. задается внешней силой, а сама система, на кот. действует эта сила, управляет этой внешней силой.
Параметрические - колеб, кот. происходят за счет внешних сил, периодически изменяющих какой-либо параметр системы (напр. изменение длины нити маятника).
Колеб. наз. периодич., если значения всех физ. величин, хар-щих колеб. Систему и изменяющихся при ее колебаниях, повторяются через равные промежутки времени.
Наименьший промежуток времени Т, удовлетворяющий этому условию, наз. периодом колебаний.
За период колеб. Т система совершает одно полное колебание.
Частотой периодич. колебаний наз. величина равная числу полных колебаний, совершающихся за единицу времени.
Циклической, или круговой частотой, периодич. колеб. наз. величина и равная числу полных колебаний, совершаемых заединиц времени.
22.Гармонические колебания
При периодич. колеб. зависимость колеблющейся величины S от времени t удовлетворяет условию S(t+T)=S(t).
Периодич. колеб. величины S(t) наз. гармоническими колебаниями, если величина S(t) совершает колебания по закону синуса или косинуса. , где величинаA = Smax=const >0 есть мах значение колеблющ. величины S и наз. амплитудой коелбаний, ипостоянные величины.
Значение S(t) в произвольный момент времени t опред. значением фазы колебаний Ф(t)=; Ф1(t)=величинипредставляют собой начальные фазы колебаний, т.е. значение Ф(t) и Ф1(t) в момент времени t=0 начала отсчета времени .
Запишем гармонич. колебание в виде уравнения S(t)=Asin(), гдеS(t) – величина смешения м.т. из положения равновесия, тогда 1-я и 2-я произв., т.е v и a колеблющегося тела запишется в виде формулы ;, причем амплитуды скорости и ускорения соответственной равныи.
Начальная фаза скорости = , т.е разность фаз колебаний скорости и смешениеS(t) постоянны и = . Это значит, что величинаопережаетS(t) по фазе на .
Начальная фаза ускорения равна , т.е. разность фаз. Колебаний ускорения иS(t) постоянна и = .
Графики зависимости величин S (а), (б),(в) для гармонических колебаний в случаепоказаны на рис. (S(t)=Acos….).
Если гармонически колеблющаяся величина ,, то гармонически колеблющаяся величинаS(t) удовлетворяет ДУ типа .
Общее реш. этого ДУ приводится к стандартному виду гармонич. колеб. , т.е величинаS совершает гармонич. колеб. в том и только в том случае, если она удовлетворяет ДУ (1). Это ур-ние наз. ДУ гармонич. колеб.