Кинематика поступательного движения. • Кинематические уравнения движения
• Кинематические уравнения движения
, где
- время;
• Средняя скорость
, где
- перемещение материальной точки
за время ;
• Средняя путевая скорость
, где
- путь, пройденный материальной точкой
за время ;
• Мгновенная скорость
, где
- радиус вектор;
• Проекции скорости на оси координат х, у,z
;
• Модуль скорости
;
• Мгновенное ускорение
, где
;
• Проекции ускорения на оси координат х, у,z
;
• Модуль ускорения
;
• Ускорение при криволинейном движении (по дуге окружности)
, где
- нормальное ускорение, направленное
по радиусу к центру окружности;
-тангенциальное ускорение, направленное
по касательной к точке окружности;
• Модули ускорений
,
,
;
-радиус окружности;
• Уравнения равномерного и равнопеременного движений
- равномерное движение;
- равнопеременное движение;
“+” - равноускоренное, “ ˗ “ - равнозамедленное
Кинематика вращательного движения
Положение твёрдого тела (при заданной оси вращения) задается углом поворота .
• Кинематическое уравнение вращательного движения
;
• Мгновенная угловая скорость
;
• Угловое ускорение
;
• Связь линейных характеристик с угловыми
,
;
• Уравнения равномерного и равнопеременного вращений
- равномерное вращение;
- равнопеременное вращение;
• Частота и период вращения:
Частота (число оборотов в единицу времени)- , период (время одного полного оборота) -
, циклическая (круговая)частота -
,
,
, где N – число оборотов.
Динамика
Поступательного движения материальной точки
Динамика – раздел механики, изучающий движение материальной точки (тела) с учетом сил, действующих на неё (него) со стороны других тел и полей.
• Уравнение движения (второй закон Ньютона)
=
, где
- масса,
- сила.
• Импульс материальной точки (тела)
, где
- скорость движения;
• Второй закон Ньютона с учетом импульса
,
;
• Второй закон Ньютона в скалярной форме
, где
- изменение импульса;
- импульс силы.
Виды сил
• Сила гравитационного взаимодействия (закон всемирного тяготения)
,
где
- гравитационная постоянная
- расстояние между
материальными точками.
• Определение ускорения свободного падения у поверхности планет
,
где M- масса планеты, R – радиус планеты, ускорение свободного падения у поверхности Земли
.
• Сила тяжести
,
• Космические скорости
Первая космическая скорость ,
- радиус Земли;
Вторая космическая скорость .
• Сила упругости (закон Гука)
,
,
где - изменение размеров тела (удлинение),
- коэффициент упругости,
- напряжение в теле, возникающее за счет действия силы,
- площадь поперечного сечения тела,
- относительное удлинение, Е – модуль Юнга (модуль упругости).
• Сила реакции опоры - обозначается .
Если материальная точка находится на горизонтальной поверхности, то ;
• Сила трения скольжения
, где
- коэффициент трения;
• Работа, совершаемая силой , направленной под углом к горизонту
,
где - перемещение материальной точки под действием силы,
- угол между векторами силы и перемещения;
• Мощность
- средняя мощность;
- мгновенная мощность;
- скорость движения.