Уравнение зависимости скорости от времени при колебательном движении,
МЕХАНИКА
Основы кинематики
1. Равномерное движение: х(t) = х0 + υх · t , sх(t) = υх · t ,
2. Неравномерное движение: ,
υх(t) = υ0х ± ах · t , ,
3. Движение по вертикали: ,
υх(t) = υ0х ± gх · t
4. Движение по окружности: , , , υ = 2 · π · ν · R , υ = ω · R
, , ац = 4 · π2 · ν2 · R , ац = ω2 · R
,
При равномерном движении ω = соnst(φ – угол поворота).
Основы динамики
1. R – равнодействующая сила: , где α = ( )
2. I закон Ньютона:существуют такие инерциальные системы отсчёта, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной (или покоится), если на него не действуют другие тела (или действие других тел компенсируется)
[ т.е. , , ==> или = соnst ( ) ] .
II закон Ньютона:
III закон Ньютона:
3. Основной закон динамики: , где – изменение импульса тела .
4. Ускорение свободного падения:
5. I-ая космическая скорость: ,
Силы в природе
1. N = Р = m · g , где Р – вес тела (т.е. сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес, вследствие притяжения к земле), N – сила реакции опоры .
Тело движется вверх (+) или вниз (−) вместе с опорой: Р = N = m · (g ± а)
Невесомость– состояние, при котором тело движется под действием силы тяжести (а = g) .
2. Силы:
- закон Гука ,Fупр. = k · | х | , где k – коэффициент жёсткости , х − удлинение
- трения,Fтр = μ · N , где μ – коэффициент трения
- тяжести,Fт = m · g
- закон всемирного тяготения, , где
G = 6,67 · 10-11 – гравитационная постоянная
- архимедова сила,FАрх. = ρж · g · Vт , FАрх. = Р = m · g – закон Архимеда .
3. Алгоритм решения задач на II закон Ньютона:
ОХ:F − Fтр + 0 ± Fт · Sin α = ± m · а ,
(«±» в зависимости от вида движения)
ОУ:0 + 0 + N − Fт · Соs α = 0 , где Fт = m · g , Fтр = μ · N .
Законы сохранения в механике
1. Импульс силы: ,
2. Импульс тела:
3. Закон сохранения импульса: ,
4. Механическая работа: , А = F · s · Соs α , где α = ( )
- работа силы тяжести,А = ± m · g · s , А > 0 – вниз, А < 0 – вверх.
- работа силы трения,А = − μ · N · s .
- работа силы упругости,
5. Механическая энергия:Е = Ек + Ер , где Е – полная механическая энергия
- кинетическая энергия,
- потенциальная энергия, Ер = m · g · h
- потенциальная энергия упруго деформированного тела,
6. Теорема о кинетической энергии:А = Ек2 – Ек1 , А = ΔЕк .
7. Теорема о потенциальной энергии:А = – (Ер2 – Ер1) , А = – ΔЕр .
8. Закон сохранения энергии: Ек1 + Ер1 = Ек2 + Ер2 .
9. Мощность: , N = F · υ (р/м движение).
Статика
1. Момент сил, , где ℓ − плечо силы (т.е. кратчайшее расстояние от линии, вдоль которой действует сила, до оси вращения рычага)
2. Правило моментов,
3. Условие равновесия рычага,
Гидростатика
1. Давление: , , где S – площадь поверхности
2. Давление в жидкостях и газах:Р = ρ · g · h .
3. Условия плавания тел:
- FАрх. > Fт – тело всплывает .
- FАрх. < Fт – тело тонет .
- FАрх. = Fт – тело внутри жидкости .
Механические колебания и волны
Уравнение колебательного движения (зависимость координаты от времени),
х(t) = А · Sin (ω·t + φ0) или х(t) = Хm · Соs (ω·t + φ0) , где
φ0 – начальная фаза , А (или Хm) – амплитуда колебаний координаты .
Уравнение зависимости скорости от времени при колебательном движении,
υ(t) = υm · Соs (ω·t + φ0) или υ(t) = υm · Sin (ω·t + φ0) , где
υm = Хm·ω − амплитуда колебаний скорости .