1. Поступальний рух, траєкторія руху, вектор переміщення. Як визначається швидкість та прискорення тіла у випадку поступального руху?

Поступальним називають рух, при якому будь-яка пряма жорстко пов’язана з тілом, залишається паралельною початковому положенню.

Траєкторією руху матеріальної точки називають лінію, яку описує матеріальна точка у просторі під час руху АВ. Відповідно до форми траєкторії рух може буту прямолінійним або криволінійним. Довжину траєкторії, яку проходить точка за заданий проміжок часу, називають шляхом S. Переміщення – це вектор, який проводять із початкової в кінцеву точку траєкторії . Радіус – вектор – це вектор, який проводять із початку координат до положення матеріальної точки r.

Миттєва швидкість матеріальної точки – це векторна величина, яка дорівнює першій похідній від радіус вектору за часом:

.

Одиниця вимірюванні швидкості у системі СІ – м/с. Швидкість має напрямок по дотичній до траєкторії в сторону руху.

Миттєве прискорення матеріальної точки – це векторна величина, яка дорівнює першій похідній від швидкості за часом, або другій похідній від радіус – вектора за часом:

.

Одиниця вимірюванні прискорення у системі СІ – м/с².

2. Обертальній рух. Як визначається кутова швидкість та кутове прискорення, період та частота обертання?

При обертальному русі твердого тіла навколо нерухомої осі всі його точки описують кола, центри яких лежать на осі обертання. Обертання тіла навколо осі можна задати за допомогою кута оберту (t).

Кутовою швидкістю називається векторна величина, яка дорівнює першій похідній від кута оберту за часом:

.

Кутовим прискорення називається векторна величина, яка дорівнює першій похідній від кутової швидкості за часом, або другій похідній від кута оберту за часом:

.

При обертальному русі всі точки твердого тіла мають однакові кутові швидкості і кутові прискорення. Кутову швидкість і кутове прискорення вимірюють відповідно: (рад/с = с^-1) та (рад/с² = с^-2). Вектор кутової швидкості має напрямок вздовж осі обертання в бік поступального руху правого гвинта, якщо його повертати за напрямком обертання тіла. Кутове прискорення співпадає з напрямком кутової швидкості у випадку прискореного руху і має протилежний напрямок у випадку уповільненого руху.

Обертання тіла зі сталою кутовою швидкістю називають рівномірним . Для рівномірного руху період обертання – це час протягом якого тіло здійснює повний оберт навколо осі обертання, тобто обертається на кут 2:

.

Частота обертання для рівномірного руху – це кількість обертів, які здійснює тіло за одиницю часу:

.

3. Поняття сили. Сформулюйте другий закон Ньютона.

Сила – це векторна величина, яка є мірою механічної дії на тіло з боку інших тіл або полів, внаслідок якої тіло набуває прискорення або змінює свою форму та розміри.

Другий закон Ньютона встановлює кількісний зв’язок між величиною діючої сили, прискоренням та масою тіла.

Другий закон Ньютона: прискорення, яке набуває матеріальна точка (тіло), прямо пропорційно силі та співпадає з нею за напрямком і обернено пропорційне масі матеріальної точки (тіла):

.

Одиниця сили в СІ – ньютон (Н). 1Н – це сила, яка надає тілу масою 1 кг прискорення 1 м/с² в напрямку дії сили:

.

_____________________________________________________________________________

Імпульс тіла – це векторна фізична величина, яка чисельно дорівнює добутку маси тіла на його швидкість. Напрям вектора імпульсу збігається з напрямом вектора швидкості:

.

Одиниці вимірювання імпульсу:.

Другий закон Ньютона можна сформулювати у вигляді:

.

Похідна від імпульсу тіла за часом дорівнює силі, що діє на тіло, або швидкість зміни імпульсу матеріальної точки (тіла) дорівнює діючій на неї силі.