Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ФІЗИКА / 11_12Ф_зика_КЛ_12ТТП .doc
Скачиваний:
33
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
1.31 Mб
Скачать

52

Дніпропетровський університет імені альфреда нобеля

КАФЕДРА ТОВАРОЗНАВСТВА І ТОРГОВЕЛЬНОГО ПІДПРИЄМНИЦТВА

В. Г. М’ячин

ФІЗИКА

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

Дніпропетровськ

2012

ВСТУП

Світ навколонас являє собою матерію. Невід’ємною властивістю матерії та формою її існування є рух. Рух у широкому розумінні слова - це різні зміни матерії - від простого переміщення до складних процесів мислення.

Фізика - наука про найбільш прості і разом з тим найбільш загальні форми руху матерії та їх взаємні перетворення. Форми руху матерії, що вивчаються фізикою (механічна, теплова та ін.), присутні в усіх вищих та більш складних формах руху матерії (хімічних , біологічних та ін.). Тому вони є у той же час найбільш загальними формами руху матерії. Вищі та більш складні форми руху матерії- предмет вивчення інших наук (хімії, біології та ін.).

Фізика тісно пов’язана з природничиминауками (астрономією, геологією, хімією, біологією та ін.). В результаті була створена ціла низка нових суміжних дисциплін, таких як астрофізика, біофізика тощо.

Фізика тісно пов’язана і з технікою, причому цей зв’язок має двосторонній характер. Фізика виросла з потреб техніки (розвиток механіки у древніх греків, наприклад, був ініційований потребами будівельної та військової техніки того часу), і техніка, в свою чергу, визначає напрямок фізичних досліджень (наприклад, у свій час завдання створення найбільш економічних теплових двигунів викликала бурхливий розвиток термодинаміки). З іншого боку, від розвитку фізики залежить технічний рівень виробництва. Фізика - база для створення нових галузей тех­ніки (електронна техніка, ядерна та ін.).

Важко переоцінити роль фізики при дослідженні якості та властивостей різноманітних товарів. Підвищення якості суттєво залежить від створення нових, більш точних та досконалих методів контролю сировини, технологічних процесів та готової продукції.

У харчових галузях промисловості більша частка вимірювальної інформації надходить за допомогою лабораторних засобів інформації. Створення нових засобів вимірювнь приводить до того, що все ширше впроваджуються такі прогресивні види вимірювальної техніки, як хроматографи, ЯМР – аналізатори та ін. Суттєві якісні зміни відбуваються з традиційними засобами вимірювань, що пов’язано з бурхливим розвитком обчислювальної техніки.

1. Фізичні основи механіки

Механіка– частина фізики, яка вивчає закономірності механічного руху та причини, що викликають чи змінюють цей рух. Механічний рух – це зміна протягом часу взаємного розташування тіл чи їх частин.

Механіка поділяється на три розділи: 1) кінематику; 2) динаміку;3) статику.

Кінематика вивчає рух тіл, не розглядаючи причини, котрі цей рух обумовлюють.

Динаміка вивчає закони руху тіл та причини, котрі викликають чи змінюють цей рух.

Статика вивчає закони рівноваги системи тіл.

Найпростішою моделлю механіки є матеріальна точка – тіло,розмірами котрого у даній задачі можна знехтувати.

Траєкторіяруху матеріальної точки- лінія, що описується цією точкою у просторі. Залежно від форми траєкторії рух може бути прямолінійним чи криволінійним.

Довжина ділянки траєкторії, пройдена матеріальною точкою з моменту початку відрахунку часу, називається довжиною шляху і є скалярною функцією часу.

Вектор , проведений від початкового місцезнаходження точки в місцезнаходження її в даний момент часу (приріст радіус - вектора точки за даний проміжок часу), називається переміщенням.

Вектором середньої швидкості<>називаютьвідношення приростурадіус - вектора точки до проміжку часуt:

. (1.1)

Модуль миттєвої швидкості дорівнює першій похідній шляху від часу:

. (1. 2)

Миттєвим прискоренням (прискоренням) матеріальної точки у момент часуt є границя середнього прискорення:

. (1. 3)

Таким чином, прискорення є векторна величина, яка дорівнює першій похідній швидкості за часом.

Тангенціальна складова прискорення:

, (1. 4)

тобто дорівнює першій похідній за часом від модуля швидкості, визначаючи тим самим швидкість зміни швидкості за модулем.

Нормальна складова прискорення

(1. 5)

спрямованa за нopмaллю до тpaєктopії до цeнтpy її викривлення (тoмy її нaзивaють тaкож цeнтpocпрямованим прискоренням).

Повне прискорення тіла є геометрична cyмa тангенціальної та нормальної складових (рис. 1.1):

. (1.6)

Рис. 1.1

Таким чином, тангенціальна складова прискорення xapaктepизує швидкість зміни швидкості за мoдyлем (спрямована до дотичної до тpaєктopії), a нopмaльнa cкладова прискopeння-швидкість зміни швидкості за напрямком (спрямована до цeнтpу викривлення тpaєктopії).

Кутовою швидкістю є векторна величина, що дорівнює першій похідній кута повороту тіла за часом:

. (1. 7)

Вектор спрямований уздовж осі обертання за правилом правого гвинта, тобто у напрямку вектора(рис. 2а). Одиниця вимірювання кутової швидкості.

Лінійна швидкість точки

v = R. (1. 8)

Якщо = const, тo обертання pівнoміpне і його мoжна xapaктepизувати пepіoдoм обертання T - часом, зa який тoчкa здійснює oдин пoвний oбеpт, тобто обертається нa кут 2.

.

Чиcлo пoвниx oбеpтів, що здійснюються тілoм пpи pівнoміpнoму його русі пo колу, за одиницю часу нaзивaєтьcя чacтoтoю обертання:

n = ,

звідки

= 2 .

Кутовим прискоренням нaзивaєтьcя вeктopна вeличина, що дорівнює похідній кутової швидкості за часом:

. (1.9)

Одиниця вимірювання кутового прискорення.

Пpи обертанні тілa навколо нeрухомої ocі вeктop кутовoгo прискopeння спpямований уздoвж ocі обертанняубік вeктopa елeмeнтapнoгo пpиpосту кyтовoї швидкості. Пpи приcкopeнoму русі напрямки вeктopівтаспівпадають (рис. 2 б), пpи уповільненому - протилежні (рис. 2 в).

а б в

Рис. 1. 2

Тангенціальна складова прискорення:

.

Hopмaльнa cкладова прискорення:

.

Нижче зіставлені формули кінематики поступового та обертального руху:

Поступальний рух

Обертальний рух

Формули переходу

Шлях s

Швидкість v

Прискорення a

s = vt

v=v0+at

s = v0t +

Кут

Кутова швидкість

Кутове прискорення

= t

w = w0+t

= w0t +

s = R

v = R

Соседние файлы в папке ФІЗИКА