Enako pospešena formula. Enakomerno pospešeno gibanje

mehansko gibanje

mehansko gibanje je proces spreminjanja položaja telesa v prostoru skozi čas glede na drugo telo, ki ga smatramo za negibno.

Telo, ki ga običajno vzamemo za negibno, je referenčno telo.

Referenčno telo je telo, glede na katerega je določen položaj drugega telesa.

Referenčni sistem- to je referenčno telo, koordinatni sistem, ki je togo povezan z njim, in naprava za merjenje časa gibanja.

Pot

pot telesa -To neprekinjena črta, ki ga opisuje premikajoče se telo (ki ga obravnavamo kot materialno točko) glede na izbrani referenčni okvir.

Prevožena razdalja

Prevožena razdalja je skalarna vrednost, enaka dolžini loka poti, ki jo je telo prehodilo v določenem času.

premikanje

S premikanjem telesa imenujemo usmerjen odsek ravne črte, ki povezuje začetni položaj telesa z njegovim poznejšim položajem, vektorska količina.

Povprečna in trenutna hitrost gibanja Smer in modul hitrosti.

Hitrost - fizična količina, ki označuje hitrost spremembe koordinate.

Povprečna hitrost premikanja- to je fizična količina, ki je enaka razmerju vektorja premika točke in časovnega intervala, v katerem se je ta premik zgodil. vektorska smer povprečna hitrost sovpada s smerjo vektorja premika ∆S

Takojšnja hitrost je fizična količina, enaka meji, h kateri teži povprečna hitrost z neskončnim zmanjševanjem časovnega intervala ∆t. Vektor trenutna hitrost je usmerjena tangencialno na trajektorijo. Modul je enak prvi izpeljanki poti glede na čas.

Formula poti za enakomerno pospešeno gibanje.

Enakomerno pospešeno gibanje - to je gibanje, pri katerem je pospešek konstanten po velikosti in smeri.

Pospešek gibanja

Pospešek gibanja - vektorska fizična količina, ki določa hitrost spremembe hitrosti telesa, to je prva izpeljanka hitrosti glede na čas.

Tangencialni in normalni pospeški.

Tangencialni (tangencialni) pospešek je komponenta vektorja pospeška, usmerjena vzdolž tangente na trajektorijo v dani točki poti. Tangencialni pospešek označuje spremembo hitrosti po modulu med krivolinijskim gibanjem.

Smer tangencialni vektorji pospeška a leži na isti osi kot tangentni krog, ki je pot telesa.

Normalni pospešek- je komponenta vektorja pospeška, usmerjena vzdolž normale na trajektorijo gibanja v dani točki na poti telesa.

Vektor pravokotno na linearno hitrost gibanja, usmerjeno vzdolž polmera ukrivljenosti poti.

Formula hitrosti za enakomerno pospešeno gibanje

Newtonov prvi zakon (oz zakon vztrajnosti)

Obstajajo takšni referenčni okviri, glede na katere izolirana progresivno premikajoča se telesa ohranjajo svojo hitrost nespremenjeno v absolutni vrednosti in smeri.

inercialni referenčni okvir je takšen referenčni sistem, glede na katerega materialna točka, brez zunanjih vplivov, počiva ali se giblje v ravni črti in enakomerno (tj. s konstantno hitrostjo).

V naravi so štiri vrsta interakcije

1. Gravitacijska (gravitacijska sila) je interakcija med telesi, ki imajo maso.

2. Elektromagnetno - velja za telesa z električnim nabojem, ki so odgovorna za takšne mehanske sile, kot sta sila trenja in elastična sila.

3. Močna - interakcija je kratkega dosega, torej deluje na razdalji reda velikosti jedra.

4. Šibka. Takšna interakcija je odgovorna za nekatere vrste interakcij med elementarnimi delci, za nekatere vrste β-razpada in za druge procese, ki se dogajajo znotraj atoma, atomskega jedra.

Utež - je kvantitativna značilnost inertnih lastnosti telesa. Prikazuje, kako se telo odziva na zunanje vplive.

Sila - je kvantitativno merilo delovanja enega telesa na drugo.

Newtonov drugi zakon.

Sila, ki deluje na telo, je enaka zmnožku telesne mase in pospeška, ki ga daje ta sila: F=ma

merjeno v

Imenuje se fizikalna količina, ki je enaka zmnožku mase telesa in hitrosti njegovega gibanja zagon telesa (oz količino gibanja). Hitrost telesa je vektorska količina. Enota za gibanje SI je kilogram meter na sekundo (kg m/s).

Izraz drugega Newtonovega zakona v smislu spremembe gibalne količine telesa

Enotno gibanje - to je gibanje s konstantno hitrostjo, to je, ko se hitrost ne spreminja (v \u003d const) in ni pospeševanja ali upočasnjevanja (a \u003d 0).

Premočrtno gibanje - to je gibanje v ravni črti, torej je pot premočrtnega gibanja ravna črta.

Enakomerno pospešeno gibanje - gibanje, pri katerem je pospešek konstanten po velikosti in smeri.

Newtonov tretji zakon. Primeri.

Rame moči.

Ramo moči je dolžina navpičnice od neke fiktivne točke O na silo. Fiktivno središče, točka O, bo izbrano poljubno, momenti vsake sile so določeni glede na to točko. Nemogoče je izbrati eno točko O, da bi določili trenutke nekaterih sil, in jo izbrati drugje, da bi našli trenutke drugih sil!

Točko O izberemo na poljubnem mestu, njene lokacije ne spreminjamo več. Potem je gravitacijski krak dolžina navpičnice (odsek d) na sliki

Vztrajnostni trenutek tel.

Vztrajnostni trenutek J(kgm 2) - parameter podoben fizični pomen masa v translacijskem gibanju. Označuje mero vztrajnosti teles, ki se vrtijo okoli fiksne osi vrtenja. Vztrajnostni moment materialne točke z maso m je enak zmnožku mase s kvadratom razdalje od točke do osi vrtenja: .

Vztrajnostni moment telesa je vsota vztrajnostnih momentov materialnih točk, ki sestavljajo to telo. Lahko se izrazi v obliki telesne teže in dimenzij.

Steinerjev izrek.

Vztrajnostni trenutek J telo glede na poljubno fiksno os je enako vsoti vztrajnostnega momenta tega telesa Jc glede na os, ki je vzporedna z njo, ki poteka skozi središče mase telesa, in produkt telesne mase m na kvadratno razdaljo d med osmi:

Jc- znani vztrajnostni moment okoli osi, ki poteka skozi masno središče telesa,

J- želeni vztrajnostni moment okoli vzporedne osi,

m- telesne mase,

d- razdalja med navedenima osema.

Zakon o ohranitvi kotne količine. Primeri.

Če je vsota momentov sil, ki delujejo na telo, ki se vrti okoli fiksne osi, enaka nič, potem je kotna količina ohranjena (zakon o ohranitvi kotne količine):
.

Zakon ohranjanja kotne količine je zelo jasen pri poskusih z uravnoteženim žiroskopom – hitro vrtečim se telesom s tremi svobodnimi stopnjami (slika 6.9).

To je zakon ohranjanja kotne količine, ki ga uporabljajo plesalci na ledu za spreminjanje hitrosti vrtenja. Ali več slaven primer- Klop Žukovskega (slika 6.11).

Delo na silo.

Delo sile -merilo delovanja sile pri preoblikovanju mehanskega gibanja v drugo obliko gibanja.

Primeri formul za delo sil.

delo gravitacije; delo gravitacije na nagnjeni površini

delo elastične sile

Delo sile trenja

mehanska energija telesa.

mehanska energija je fizikalna količina, ki je funkcija stanja sistema in označuje sposobnost sistema, da opravlja delo.

Značilnost nihanja

Faza določa stanje sistema, in sicer koordinato, hitrost, pospešek, energijo itd.

Ciklična frekvenca označuje hitrost spremembe faze nihanja.

Začetno stanje nihajnega sistema je značilno začetna faza

Amplituda nihanja A je največji premik iz ravnotežnega položaja

Obdobje T- to je časovno obdobje, v katerem točka opravi eno popolno nihanje.

Frekvenca nihanja je število popolnih nihanj na enoto časa t.

Frekvenca, ciklična frekvenca in obdobje nihanja so povezane kot

fizično nihalo.

fizično nihalo - togo telo, ki lahko niha okoli osi, ki ne sovpada s središčem mase.

Električni naboj.

Električni naboj je fizikalna količina, ki označuje lastnost delcev ali teles, da vstopajo v interakcije elektromagnetnih sil.

Električni naboj je običajno označen s črkami q oz Q.

Skupnost vseh znanih eksperimentalnih dejstev nam omogoča, da naredimo naslednje zaključke:

Obstajata dve vrsti električni naboji, ki se običajno imenuje pozitiven in negativen.

· Naboji se lahko prenašajo (na primer z neposrednim stikom) z enega telesa na drugo. Za razliko od telesne mase električni naboj ni lastna lastnost določenega telesa. Isto telo v različni pogoji lahko imajo različne stroške.

Naboji z istim imenom se odbijajo, za razliko od nabojev privlačijo. To se tudi manifestira temeljna razlika elektromagnetne sile zaradi gravitacije. Gravitacijske sile so vedno sile privlačnosti.

Coulombov zakon.

Modul sile interakcije dveh točkovnih stacionarnih električnih nabojev v vakuumu je neposredno sorazmeren zmnožku velikosti teh nabojev in obratno sorazmeren s kvadratom razdalje med njima.

Г je razdalja med njima, k je koeficient sorazmernosti, odvisno od izbire sistema enot, v SI

Vrednost, ki kaže, kolikokrat je sila interakcije nabojev v vakuumu večja kot v mediju, se imenuje prepustnost medija E. Za medij s prepustnostjo e je Coulombov zakon zapisan takole:

V SI je koeficient k običajno zapisan na naslednji način:

Električna konstanta, številčno enaka

Z uporabo električne konstante ima Coulombov zakon obliko:

elektrostatično polje.

elektrostatično polje - polje, ki ga ustvarjajo električni naboji, ki so nepremični v prostoru in nespremenjeni v času (če ni električnih tokov). Električno polje je posebne vrste snov, ki je povezana z električnimi naboji in prenaša delovanje nabojev drug na drugega.

Glavne značilnosti elektrostatičnega polja:

napetost

potencial

Primeri formul za poljsko jakost nabitih teles.

1. Intenzivnost elektrostatičnega polja, ki ga ustvarja enakomerno nabita sferična površina.

Naj ima sferična površina polmera R (slika 13.7) enakomerno porazdeljen naboj q, t.j. površinska gostota naboja na kateri koli točki krogle bo enaka.

Našo sferično površino zapremo v simetrično površino S s polmerom r>R. Intenzivni vektorski tok skozi površino S bo enak

Po Gaussovem izreku

Zato

Če to razmerje primerjamo s formulo za poljsko jakost točkovnega naboja, lahko sklepamo, da je poljska jakost zunaj nabite krogle, kot da bi bil ves naboj krogle skoncentriran v njenem središču.

Za točke, ki se nahajajo na površini napolnjene krogle s polmerom R, lahko po analogiji z zgornjo enačbo zapišemo

Skozi točko B, ki se nahaja znotraj naelektrene sferične površine, potegnemo kroglo S s polmerom r

2. Elektrostatično polje žoge.

Naj imamo kroglo polmera R, enakomerno nabito z nasipno gostoto.

V kateri koli točki A, ki leži zunaj krogle na razdalji r od njenega središča (r>R), je njeno polje podobno polju točkovnega naboja, ki se nahaja v središču krogle.

Nato izven žoge

in na njeni površini (r=R)

V točki B, ki leži znotraj krogle na razdalji r od njenega središča (r>R), je polje določeno samo z nabojem, zaprtim znotraj krogle s polmerom r. Pretok vektorja intenzivnosti skozi to kroglo je enak

po drugi strani pa po Gaussovem izreku

Iz primerjave zadnjih izrazov sledi

kjer je prepustnost znotraj krogle.

3. Moč polja enakomerno nabitega neskončnega premočrtnega filamenta (ali valja).

Predpostavimo, da je votla cilindrična površina polmera R nabita s konstantno linearno gostoto.

Narišimo koaksialno cilindrično površino polmera Pretok vektorja poljske jakosti skozi to površino

Po Gaussovem izreku

Iz zadnjih dveh izrazov določimo jakost polja, ki jo ustvari enakomerno nabita nit:

Naj ima ravnina neskončen obseg in je naboj na enoto površine enak σ. Iz zakonov simetrije izhaja, da je polje usmerjeno povsod pravokotno na ravnino, in če ni drugih zunanjih nabojev, bi morala biti polja na obeh straneh ravnine enaka. Del nabite ravnine omejimo na namišljeno cilindrično škatlo, tako da je škatla prepolovljena in so njeni generatorji pravokotni, dve bazi, od katerih ima vsaka površina S, pa sta vzporedni z nabito ravnino (slika 1.10).

skupni vektorski tok; napetost je enaka vektorju, pomnoženemu s površino S prve baze, plus vektorski tok skozi nasprotno bazo. Pretok napetosti skozi stranska površina cilinder je nič, ker črte napetosti jih ne prečkajo.

Tako po drugi strani po Gaussovem izreku

Zato

Toda takrat bo poljska jakost neskončne enakomerno nabite ravnine enaka

Ta izraz ne vključuje koordinat, zato bo elektrostatično polje enakomerno in njegova moč na kateri koli točki polja je enaka.

5. Intenzivnost polja, ki ga ustvarita dve neskončni vzporedni ravnini, nasprotno nabiti z enako gostoto.

Kot je razvidno iz slike 13.13, je poljska jakost med dvema neskončnima vzporednima ravninama, ki imata površinske gostote naboji in so enaki vsoti poljske jakosti, ki jih ustvarijo plošče, t.j.

tako,

Zunaj plošče so vektorji iz vsakega od njih usmerjeni v nasprotni smeri in se medsebojno izničujejo. Zato bo poljska jakost v prostoru, ki obdaja plošče, enaka nič E=0.

Elektrika.

Elektrika - usmerjeno (urejeno) gibanje nabitih delcev

Sile tretjih oseb.

Sile tretjih oseb- sile neelektrične narave, ki povzročajo gibanje električnih nabojev znotraj vira enosmernega toka. Vse sile razen Coulombovih veljajo za zunanje.

emf Napetost.

elektromotorna sila (EMF) - fizikalna količina, ki označuje delo zunanjih (nepotencialnih) sil v virih enosmernega ali izmeničnega toka. V zaprtem prevodu EMF vezje je enako delu teh sil pri premikanju enotnega pozitivnega naboja vzdolž konture.

EMF lahko izrazimo z napetostjo električno polje zunanje sile

napetost (U) je enako razmerju med delom električnega polja na gibanje naboja
na vrednost prenesenega naboja v odseku vezja.

Merska enota za napetost v sistemu SI:

Trenutna moč.

tok (I)- skalarna količina, ki je enaka razmerju naboja q, ki je prešel skozi prečni prerez prevodnika, na časovni interval t, v katerem je tekel tok. Moč toka kaže, koliko naboja preide skozi prerez prevodnika na enoto časa.

gostota toka.

Gostota toka j - vektor, katerega modul je enak razmerju med jakostjo toka, ki teče skozi določeno območje, pravokotno na smer toka, in vrednostjo tega območja.

Enota SI za gostoto toka je amper na kvadratni meter(A/m2).

Ohmov zakon.

Tok je neposredno sorazmeren z napetostjo in obratno sorazmeren z uporom.

Joule-Lenzov zakon.

Ob prehodu električni tok skozi prevodnik je količina toplote, ki se sprosti v prevodniku, premo sorazmerna s kvadratom toka, uporom prevodnika in časom, v katerem je električni tok tekel skozi prevodnik.

Magnetna interakcija.

Magnetna interakcija- ta interakcija je urejanje gibljivih električnih nabojev.

Magnetno polje.

Magnetno polje- to je posebna vrsta snovi, skozi katero se izvaja interakcija med premikajočimi se električno nabitimi delci.

Lorentzova sila in Amperova sila.

Lorentzova sila- sila, ki deluje s strani magnetno polje o pozitivnem naboju, ki se giblje s hitrostjo (tukaj je hitrost urejenega gibanja nosilcev pozitivnega naboja). Modul Lorentzove sile:

Moč ojačevalnika je sila, s katero magnetno polje deluje na prevodnik s tokom.

Modul amperske sile je enak zmnožku jakosti toka v prevodniku in modula vektorja magnetne indukcije, dolžine prevodnika in sinusa kota med vektorjem magnetne indukcije in smerjo toka v prevodniku. .

Amperska sila je največja, če je vektor magnetne indukcije pravokoten na prevodnik.

Če je vektor magnetne indukcije vzporeden s prevodnikom, potem magnetno polje ne vpliva na prevodnik s tokom, t.j. Amperova sila je nič.

Smer Amperove sile je določena s pravilom leve roke.

Biot-Savart-Laplaceov zakon.

Bio Savart Laplaceov zakon- Magnetno polje katerega koli toka lahko izračunamo kot vektorsko vsoto polj, ki jih ustvarijo posamezni odseki tokov.

Besedilo

Naj bo D.C. teče vzdolž konture γ, ki je v vakuumu, je točka, na kateri se išče polje, potem je indukcija magnetnega polja na tej točki izražena z integralom (v sistemu SI)

Smer je pravokotna na in, to je pravokotna na ravnino, v kateri ležijo, in sovpada s tangento na črto magnetne indukcije. To smer je mogoče najti s pravilom za iskanje magnetnih indukcijskih linij (pravilo desnega vijaka): smer vrtenja glave vijaka daje smer, če translacijsko gibanje gimleta ustreza smeri toka v elementu . Modul vektorja je določen z izrazom (v sistemu SI)

Vektorski potencial je podan z integralom (v sistemu SI)

Induktivnost zanke.

Induktivnost - fizično velikost, številčno enako EMF samoindukcija, ki se pojavi v vezju, ko se tok spremeni za 1 amper v 1 sekundi.
Induktivnost se lahko izračuna tudi po formuli:

kjer je F magnetni tok skozi vezje, I je jakost toka v vezju.

SI enote za induktivnost:

Energija magnetnega polja.

Magnetno polje ima energijo. Tako kot ima napolnjen kondenzator rezervo električna energija, v tuljavi, skozi zavoje katere teče tok, je zaloga magnetne energije.

Elektromagnetna indukcija.

Elektromagnetna indukcija - pojav pojava električnega toka v zaprtem krogu pri menjavi magnetni tok skozi njo.

Lenzovo pravilo.

Lenzovo pravilo

Pojavlja se v zaprti zanki indukcijski tok njegovo magnetno polje nasprotuje spremembi magnetnega toka, ki ga povzroča.

Maxwellova prva enačba

2. Vsako premaknjeno magnetno polje ustvari vrtinčno električno polje (osnovni zakon elektromagnetne indukcije).

Maxwellova druga enačba:

Elektromagnetno sevanje.

elektromagnetno valovanje, elektromagnetno sevanje- motnja, ki se širi v prostoru (sprememba stanja) elektromagnetno polje.

3.1. val so vibracije, ki se sčasoma širijo v prostoru.
mehanskih valov se lahko širi le v nekem mediju (snovi): v plinu, v tekočini, v trdnem. Valove ustvarjajo nihajoča telesa, ki ustvarjajo deformacijo medija v okoliškem prostoru. Potreben pogoj kajti pojav elastičnih valov je pojav v trenutku motnje medija sil, ki ga preprečujejo, zlasti elastičnosti. Sosednje delce nagibajo k zbliževanju, ko se odmikajo, in jih odrivajo drug od drugega, ko se približujejo. Elastične sile, ki delujejo na delce daleč od vira motenj, jih začnejo neuravnotežiti. Vzdolžni valovi značilen samo za plinaste in tekoče medije, vendar prečno- tudi na trdne snovi: razlog za to je, da se delci, ki sestavljajo te medije, lahko prosto gibljejo, saj niso togo pritrjeni, v nasprotju z trdne snovi. oz. prečne vibracije v osnovi nemogoče.

Vzdolžni valovi nastanejo, ko delci medija nihajo in se usmerijo vzdolž vektorja širjenja motnje. Prečni valovi se širijo v smeri, pravokotni na vektor udarca. Skratka: če se v mediju deformacija, ki jo povzroči motnja, kaže v obliki striženja, napetosti in stiskanja, potem govorimo o trdnem telesu, za katerega so možni tako vzdolžni kot prečni valovi. Če je videz premika nemogoč, je medij lahko kateri koli.

Vsak val se širi z določeno hitrostjo. Spodaj hitrost valovanja razumeti hitrost širjenja motnje. Ker je hitrost vala konstantna vrednost (za dano medij), je razdalja, ki jo prepotuje val, enaka zmnožku hitrosti in časa njegovega širjenja. Torej, da bi našli valovno dolžino, je treba hitrost vala pomnožiti z obdobjem nihanja v njem:

Valovna dolžina - razdalja med dvema najbližjema točkama v prostoru, na katerih se v isti fazi pojavljajo nihanja. Valovna dolžina ustreza prostorskemu obdobju vala, to je razdalji, ki jo točka s konstantno fazo "potuje" v časovnem intervalu, ki je enak obdobju nihanja, torej

valovno število(imenovano tudi prostorska frekvenca) je razmerje 2 π radian na valovno dolžino: prostorski analog krožne frekvence.

Opredelitev: valovno število k je stopnja rasti faze vala φ vzdolž prostorske koordinate.

3.2. ravninski val - val, katerega sprednja stran ima obliko ravnine.

Fronta ravnega valovanja je neomejena po velikosti, vektor fazne hitrosti je pravokoten na fronto. Ravni val je posebna rešitev valovne enačbe in priročen model: takega vala v naravi ni, saj se fronta ravnega vala začne pri in konča pri , kar očitno ne more biti.

Enačba katerega koli vala je rešitev diferencialne enačbe, imenovane valovna enačba. Valovna enačba za funkcijo je zapisana kot:

kje

· - Laplaceov operater;

· - želena funkcija;

· - polmer vektorja želene točke;

- hitrost valovanja;

· - čas.

valovna površina je lokus točk, ki jih v isti fazi moti posplošena koordinata. poseben primer valovna površina - valovna fronta.

AMPAK) ravninski val - to je val, katerega valovne površine so niz med seboj vzporednih ravnin.

B) sferični val je val, katerega valovne površine so skupek koncentričnih krogel.

žarek- črtna, normalna in valovna površina. Pod smerjo širjenja valov razumemo smer žarkov. Če je medij za širjenje vala homogen in izotropen, so žarki ravne črte (poleg tega, če je val raven - vzporedne ravne črte).

Koncept žarka v fiziki se običajno uporablja le v geometrijski optiki in akustiki, saj se pri manifestaciji učinkov, ki jih na teh področjih ne preučujemo, pomen pojma žarka izgubi.

3.3. Energijske značilnosti valovanja

Medij, v katerem se širi val, ima mehansko energijo, ki je sestavljena iz energij oscilatorno gibanje vsi njeni delci. Energijo enega delca z maso m 0 najdemo po formuli: E 0 = m 0 Α 2 t 2/2. Enota prostornine medija vsebuje n = str/m 0 delcev (ρ je gostota medija). Zato ima enota prostornine medija energijo w р = nЕ 0 = ρ Α 2 t 2 /2.

Skupna energijska gostota(W p) je energija nihajnega gibanja delcev medija v enoti njegove prostornine:

Pretok energije(Ф) - vrednost, enaka energiji, ki jo val prenaša skozi dano površino na enoto časa:

Intenzivnost valovanja ali gostota energijskega toka(I) - vrednost, enako pretoku energija, ki jo val prenaša skozi enoto površine, pravokotno na smer širjenja valov:

3.4. elektromagnetno valovanje

elektromagnetno valovanje- proces širjenja elektromagnetnega polja v vesolju.

Pogoj za pojav elektromagnetnih valov. Spremembe magnetnega polja nastanejo, ko se spremeni jakost toka v prevodniku, jakost toka v prevodniku pa se spremeni, ko se spremeni hitrost električnih nabojev v njem, torej ko se naboji premikajo pospešeno. Zato naj bi med pospešenim gibanjem električnih nabojev nastali elektromagnetno valovanje. Pri hitrosti polnjenja, nič, obstaja samo električno polje. Pri konstantni stopnji polnjenja nastane elektromagnetno polje. S pospešenim gibanjem naboja se oddaja elektromagnetno valovanje, ki se v prostoru širi s končno hitrostjo.

Elektromagnetno valovanje se širi v snovi s končno hitrostjo. Tukaj sta ε in μ dielektrična in magnetna prepustnost snovi, ε 0 in μ 0 sta električne in magnetne konstante: ε 0 = 8,85419 10 -12 F / m, μ 0 = 1,25664 10 -6 Gn / m

Hitrost elektromagnetnih valov v vakuumu (ε = μ = 1):

Glavne značilnosti elektromagnetno sevanje se šteje za frekvenco, valovno dolžino in polarizacijo. Valovna dolžina je odvisna od hitrosti širjenja sevanja. Skupinska hitrost širjenja elektromagnetnega sevanja v vakuumu je enaka svetlobni hitrosti, v drugih medijih je ta hitrost manjša.

Elektromagnetno sevanje običajno delimo na frekvenčna območja (glej tabelo). Med razponi ni ostrih prehodov, včasih se prekrivajo, meje med njimi pa so pogojne. Ker je hitrost širjenja sevanja konstantna, je frekvenca njegovih nihanj strogo povezana z valovno dolžino v vakuumu.

Motnje valov. koherentni valovi. Pogoji koherentnosti valov.

Dolžina optične poti (OPL) svetlobe. Razmerje med razliko r.d.p. valovi s fazno razliko nihanj, ki jih povzročajo valovi.

Amplituda nastalega nihanja pri interferenci dveh valov. Pogoji za maksimume in minimume amplitude med interferenco dveh valov.

Interferenčni robovi in ​​interferenčni vzorec na ravnem zaslonu, osvetljen z dvema ozkima dolgima vzporednima režama: a) rdeča svetloba, b) bela svetloba.

Enakomerno pospešeno gibanje imenujemo takšno gibanje, pri katerem vektor pospeška ostane nespremenjen po velikosti in smeri. Primer takega gibanja je gibanje kamna, vrženega pod določenim kotom proti obzorju (ne upoštevamo zračnega upora). Na kateri koli točki poti je pospešek kamna enak pospešku prosti pad. Tako je preučevanje enakomerno pospešenega gibanja reducirano na preučevanje premočrtnega enakomerno pospešenega gibanja. V primeru pravokotnega gibanja sta vektorja hitrosti in pospeška usmerjena vzdolž premične črte gibanja. Zato lahko hitrost in pospešek v projekcijah na smer gibanja obravnavamo kot algebraične količine. Pri enakomerno pospešenem pravokotnem gibanju se hitrost telesa določi s formulo (1)

V tej formuli je hitrost telesa pri t = 0 (začetna hitrost ), = const – pospešek. V projekciji na izbrano os x bo enačba (1) zapisana v obliki: (2). Na grafu projekcije hitrosti υ x ( t), ta odvisnost ima obliko ravne črte.

Naklon grafa hitrosti se lahko uporabi za določitev pospeška a telo. Ustrezne konstrukcije so izdelane na sl. za graf I Pospešek je številčno enak razmerju stranic trikotnika ABC: .

Večji kot je kot β, ki tvori graf hitrosti s časovno osjo, t.j. večji je naklon grafa ( strmina), večji je pospešek telesa.

Za graf I: υ 0 \u003d -2 m / s, a\u003d 1/2 m / s 2. Za graf II: υ 0 \u003d 3 m / s, a\u003d -1/3 m / s 2.

Graf hitrosti vam omogoča tudi določitev projekcije premika s telesa za nekaj časa t. Na časovni osi dodelimo nekaj majhnega časovnega intervala Δt. Če je to časovno obdobje dovolj majhno, je sprememba hitrosti v tem obdobju majhna, to pomeni, da se gibanje v tem časovnem obdobju lahko šteje za enakomerno z določeno povprečno hitrostjo, ki je enaka trenutni hitrosti υ telo na sredini intervala Δt. Zato bo premik Δs v času Δt enak Δs = υΔt. Ta premik je enak površini, osenčeni na sl. črtami. Z razdelitvijo časovnega intervala od 0 do določenega trenutka t na majhne intervale Δt lahko dobimo, da je premik s za dani čas t pri enakomerno pospešenem pravokotnem gibanju enak površini ODEF trapeza. Ustrezne konstrukcije so izdelane na sl. za razpored II. Čas t je enak 5,5 s.

(3) - nastala formula vam omogoča, da določite premik z enakomerno pospešenim gibanjem, če pospešek ni znan.

Če v enačbo (3) nadomestimo izraz za hitrost (2), dobimo (4) - ta formula se uporablja za zapis enačbe gibanja telesa: (5).

Če iz enačbe (2) izrazimo čas gibanja (6) in nadomestimo z enačbo (3), potem

Ta formula vam omogoča, da določite gibanje ob neznanem času gibanja.

In čas gibanja, lahko najdete prevoženo razdaljo:

Če v to formulo nadomestimo izraz V cf = V/2, bomo našli pot, prehojeno med enakomerno pospešenim gibanjem iz mirovanja:

Če pa v formulo (4.1) nadomestimo izraz V cf = V 0 /2, potem dobimo pot, prevoženo med zaviranjem:

Zadnji dve formuli vključujeta hitrosti V 0 in V. Zamenjava izraza V=at v formulo (4.2) in izraz V 0 =at - v formulo (4.3), dobimo

Nastala formula velja tako za enakomerno pospešeno gibanje iz stanja mirovanja kot za gibanje z upadajočo hitrostjo, ko se telo ustavi na koncu poti. V obeh primerih je prevožena razdalja sorazmerna s kvadratom časa gibanja (in ne samo časa, kot je bilo v primeru enakomernega gibanja). Prvi, ki je vzpostavil ta vzorec, je bil G. Galileo.

V tabeli 2 so podane osnovne formule, ki opisujejo enakomerno pospešeno pravolinijsko gibanje.

Galileo nikoli ni videl svoje knjige, ki je opisala teorijo enakomerno pospešenega gibanja (skupaj z mnogimi drugimi odkritji). ko je bila objavljena. 74-letni znanstvenik je bil že slep. Galileo je izgubo vida zelo težko prenašal. »Lahko si predstavljate,« je zapisal, »kako žalostim, ko se zavem, da so to nebesa, ta svet in vesolje, ki so se po mojih opazovanjih in jasnih dokazih sto tisočkrat razširili v primerjavi s tem, kar so ljudje mislili bili so.” znanosti v vseh preteklih stoletjih, zdaj so bile zame tako zmanjšane in zmanjšane.

Pet let pred tem je Galilea sodila inkvizicija. Njegovi pogledi na ustroj sveta (in držal se je kopernikanskega sistema, v katerem je osrednje mesto zasedlo Sonce in ne Zemlja) cerkveni službeniki že dolgo niso marali. Že leta 1614 je dominikanski duhovnik Caccini Galilea razglasil za heretika, matematiko pa za hudičevo iznajdbo. In leta 1616 je inkvizicija uradno razglasila, da je "nauk, ki se pripisuje Koperniku, da se Zemlja giblje okoli Sonca, medtem ko Sonce stoji v središču vesolja in se ne premika od vzhoda proti zahodu, v nasprotju s Svetim pismom, zato je ni mogoče niti braniti niti sprejeti za resnico." Knjiga Kopernika, ki opisuje njegov sistem sveta, je bila prepovedana, Galileo pa je bil opozorjen, da če se "ne umiri, bo zaprt."

Toda Galileo se »ni pomiril«. "Na svetu ni večjega sovraštva," je zapisal znanstvenik, "kot nevednost do znanja." In leta 1632 je izšla njegova znamenita knjiga "Dialog o dveh glavnih sistemih sveta - ptolemejskem in kopernikanskem", v kateri je podal številne argumente v prid kopernikovemu sistemu. Vendar je bilo prodanih le 500 izvodov tega dela, saj je nekaj mesecev pozneje po naročilu papeža
Rimski založnik knjige je prejel odredbo o ustavitvi prodaje tega dela.

Jeseni istega leta Galileo prejme ukaz inkvizicije, naj pride v Rim, čez nekaj časa pa bolnega 69-letnega znanstvenika na nosilih odpeljejo v prestolnico.Tu v zaporu inkvizicije , se je Galileo prisiljen odreči svojim pogledom na ustroj sveta in 22. junija 1633 v rimskem samostanu Minerva Galileo prebere in podpiše pripravljeno besedilo odrekanja.

"Jaz, Galileo Galilei, sin pokojnega Vincenza Galileja iz Firenc, star 70 let, sem osebno priveden pred sojenje in klečim pred vaše eminence, časni gospodje kardinalov, generalni inkvizitorji proti krivoverstvu po vsem krščanskem svetu, ki imam pred seboj sveto Evangelij in polaganje rok nanj, prisežem, da sem vedno verjel, verjamem zdaj in z božjo pomočjo bom še naprej verjel v vse, kar sveta katoliška in apostolska rimska cerkev priznava, opredeljuje in pridiga."

Po odločbi sodišča je bila Galilejeva knjiga prepovedana, sam pa je bil obsojen na zapor za nedoločen čas, vendar je papež Galileja pomilostil in mu zapor nadomestil z izgnanstvom. Galileo se je preselil v Arcetri in tukaj v hišnem priporu pisal knjiga "Pogovori in matematični dokazi o dveh novih vejah znanosti, povezanih z mehaniko in lokalnim gibanjem "Leta 1636 je bil rokopis knjige poslan na Nizozemsko, kjer je izšla leta 1638. S to knjigo je Galileo povzel svoja dolgoletna fizikalne raziskave Istega leta je Galileo popolnoma oslepel. Ko je govoril o nesreči, ki je doletela velikega znanstvenika, je Viviani (Galileov učenec) zapisal: »Imel je močan izcedek iz oči, tako da je po nekaj mesecih popolnoma ostal brez oči - ja , rečem, brez njegovih oči, ki zadaj kratek čas na tem svetu videl več, kot so lahko vse človeške oči v vseh preteklih stoletjih videle in opazovale."

Firentinski inkvizitor, ki je obiskal Galileja v svojem pismu v Rim, je povedal, da ga je našel v zelo hudem stanju. Na podlagi tega pisma je papež Galileju dovolil, da se vrne na svoj dom v Firence. Tu so mu takoj izročili ukaz »Pod bolečino dosmrtnega zapora v resničnem zaporu in izobčenja, da ne gre v mesto in nikomur, kdorkoli že je, ne govoriti o prekletem mnenju o dvojnem gibanju Zemlje."

Galileo ni dolgo ostal doma. Nekaj ​​mesecev pozneje so mu spet naročili, naj pride v Arcetri. Imel je približno štiri leta življenja. 8. januarja 1642 ob štirih zjutraj je Galileo umrl.

1. Kakšna je razlika med enakomerno pospešenim gibanjem in enakomernim gibanjem? 2. Kakšna je razlika med formulo poti za enakomerno pospešeno gibanje in formulo poti za enakomerno gibanje? 3. Kaj veš o življenju in delu G. Galileja? Katerega leta se je rodil?

Predložili bralci z internetnih strani

Gradivo iz fizike 8. razreda, naloge in odgovori iz fizike po razredih, zapiski za pripravo na pouk fizike, načrti povzetkov pouka fizike 8. razreda

Vsebina lekcije povzetek lekcije podpora okvir predstavitev lekcije pospeševalne metode interaktivne tehnologije Vadite naloge in vaje samopreverjanje delavnice, treningi, primeri, naloge domača naloga razprava vprašanja retorična vprašanja študentov Ilustracije avdio, video posnetke in večpredstavnost fotografije, slike grafike, tabele, sheme humor, anekdote, šale, stripovske prispodobe, izreki, križanke, citati Dodatki povzetkičlanki čipi za radovedne varalice učbeniki osnovni in dodatni slovarček izrazov drugo Izboljšanje učbenikov in poukapopravljanje napak v učbeniku posodabljanje fragmenta v učbeniku elementi inovativnosti v lekciji zamenjava zastarelo znanje z novim Samo za učitelje popolne lekcije koledarski načrt za eno leto smernice razpravni programi Integrirane lekcije

graf odvisnosti V(t) za ta primer je prikazano na sliki 1.2.1. Časovni interval Δt v formuli (1.4) lahko vzamemo katero koli. Odnos ∆V/∆t ni odvisno od tega. Potem ΔV=аΔt. Uporaba te formule za interval od t o= 0 do neke točke t, lahko napišete izraz za hitrost:

V(t)=V0 + at. (1,5)

tukaj V0– vrednost hitrosti pri t o= 0. Če sta si smeri hitrosti in pospeška nasprotni, potem govorita o enakomerno počasnem gibanju (slika 1.2.2).

Za enakomerno počasen posnetek dobimo podobno

V(t) = V0 – pri.

Analizirajmo izpeljavo formule za premik telesa pri enakomerno pospešenem gibanju. Upoštevajte, da sta v tem primeru premik in prevožena razdalja enaki.

Razmislite o kratkem časovnem obdobju Δt. Iz definicije povprečne hitrosti Vcp = ∆S/∆t lahko najdeš pot ∆S = V cp ∆t. Slika prikazuje, da pot ∆Sštevilčno enako površini pravokotnik s širino Δt in višino Vcp. Če je časovni interval Δt izberite dovolj majhno, povprečno hitrost na intervalu Δt sovpada s trenutno hitrostjo v srednja točka. ∆S ≈ V∆t. To razmerje je natančnejše, manj Δt. Zrušijo polni delovni čas premikov za tako majhne intervale in glede na to, da je celotna pot S je vsota poti, prevoženih v teh intervalih, se lahko prepričate, da je na grafu hitrosti številčno enak površini trapeza:

S= ½ (V 0 + V)t,

če zamenjamo (1.5), dobimo za enakomerno pospešeno gibanje:

S \u003d V 0 t + (pri 2 / 2)(1.6)

Za enakomerno počasen posnetek L izračunano takole:

L= V 0 t–(pri 2 /2).

Analizirajmo naloga 1.3.

Naj ima graf hitrosti obliko, prikazano na sl. 1.2.4. Narišite kvalitativno sinhrone grafe poti in pospeška v odvisnosti od časa.

študent:- Nikoli nisem naletel na koncept "sinhrone grafike", prav tako ne razumem zares, kaj pomeni "risati z visoko kakovostjo."

– Sinhroni grafi imajo enake lestvice vzdolž abscisne osi, na kateri je izrisan čas. Grafi so razporejeni drug pod drugim. Sinhroni grafi so primerni za primerjavo več parametrov hkrati v enem trenutku. V tem problemu bomo gibanje prikazali kvalitativno, torej brez upoštevanja posebnih številčnih vrednosti. Za nas je povsem dovolj, da ugotovimo, ali funkcija pada ali narašča, kakšno obliko ima, ali ima prelome ali prelome itd. Mislim, da bi morali začeti razmišljati skupaj.

Celoten čas gibanja razdelite na tri intervale OV, BD, DE. Povej mi, kakšna je narava gibanja na vsakem od njih in po kateri formuli bomo izračunali prevoženo razdaljo?

študent:- Lokacija vklopljena OV telo se je premikalo enakomerno z ničelno začetno hitrostjo, zato je formula za pot:

S 1 (t) = at2/2.

Pospešek lahko najdemo tako, da delimo spremembo hitrosti, t.j. dolžina AB, za določeno obdobje OV.

študent:- Lokacija vklopljena BD telo se giblje enakomerno s hitrostjo V 0, pridobljeno do konca odseka OV. Formula poti - S=Vt. Pospeševanja ni.

S 2 (t) = pri 1 2 /2 + V 0 (t–t1).

Glede na to razlago napišite formulo za pot na spletnem mestu DE.

študent:- V zadnjem delu je gibanje enakomerno počasno. Takole bom trdil. Do trenutka t 2 telo je že prepotovalo razdaljo S 2 \u003d pri 1 2 / 2 + V (t 2 - t 1).

Temu je treba dodati izraz za enako počasen primer, glede na to, da se čas šteje od vrednosti t2 dobimo prevoženo razdaljo v času t - t 2:

S 3 \u003d V 0 (t–t 2)–/2.

Predvidevam vprašanje, kako najti pospešek a ena . To je enako CD/DE. Posledično dobimo pot, prehojeno v času t>t 2

S (t)= pri 1 2 /2+V 0 (t–t 1)– /2.

študent:- V prvem delu imamo parabolo z vejami, obrnjenimi navzgor. Na drugi - ravna črta, na zadnji - tudi parabola, vendar z vejami navzdol.

Vaša risba je netočna. Graf poti nima pregibov, to pomeni, da morajo biti parabole gladko spojene z ravno črto. Rekli smo že, da hitrost določa tangenta naklona tangente. Glede na vašo risbo se izkaže, da ima hitrost v trenutku t 1 dve vrednosti hkrati. Če zgradite tangento na levi, potem bo hitrost številčno enaka tgα, in če se približate točki na desni, je hitrost enaka tgβ. Toda v našem primeru je hitrost neprekinjena funkcija. Protislovje se odstrani, če je graf sestavljen na ta način.

Obstaja še eno koristno razmerje med S, a, V in V 0 . Predvidevamo, da gibanje poteka v eni smeri. V tem primeru gibanje telesa od začetne točke sovpada s prevoženo potjo. Z uporabo (1.5) izrazite čas t in jo izločimo iz enakosti (1.6). Tako dobite to formulo.

študent:– V(t) = V0 + at, pomeni,

t = (V–V 0)/a,

S = V 0 t + pri 2 /2 = V 0 (V– V 0)/a + a[(V– V 0)/a] 2 = .

Končno imamo:

S= . (1.6a)

Zgodba.

Nekoč je bil Niels Bohr med študijem v Göttingenu slabo pripravljen na kolokvij in njegova uspešnost se je izkazala za šibko. Bor pa ni izgubil duha in je z nasmehom zaključil:

»Tukaj sem slišal toliko slabih govorov, da vas prosim, da moje obravnavate kot maščevanje.

Imenuje se del mehanike, v katerem se preučuje gibanje brez upoštevanja vzrokov, ki povzročajo ta ali drugačen značaj gibanja kinematika.
Mehansko gibanje imenujemo sprememba položaja telesa glede na druga telesa
Referenčni sistem pokličite referenčno telo, z njim povezan koordinatni sistem in uro.
Referenčno telo imenujemo telo, glede na katerega se upošteva položaj drugih teles.
materialna točka se imenuje telo, katerega dimenzije pri tem problemu lahko zanemarimo.
poti imenujemo miselna črta, ki med svojim gibanjem opisuje materialno točko.

Glede na obliko poti se gibanje deli na:
a) pravokotno- trajektorija je odsek ravne črte;
b) ukrivljeno- trajektorija je odsek krivulje.

način- to je dolžina poti, ki jo materialna točka opisuje za dano časovno obdobje. To je skalarna vrednost.
premikanje je vektor, ki povezuje začetni položaj materialne točke z njenim končnim položajem (glej sliko).

Zelo pomembno je razumeti, kako se pot razlikuje od gibanja. Najpomembnejša razlika je v tem, da je gibanje vektorsko z začetkom na točki odhoda in s koncem na cilju (sploh ni pomembno, po kateri poti je to gibanje potekalo). In nasprotno, pot je skalarna vrednost, ki odraža dolžino prevožene poti.

Enotno pravokotno gibanje imenujemo gibanje, pri katerem materialna točka izvaja enake premike v poljubnih enakih časovnih intervalih
Hitrost enakomernega pravokotnega gibanja imenujemo razmerje med gibanjem in časom, v katerem se je to gibanje zgodilo:

Za neenakomerno gibanje uporabite pojem Povprečna hitrost. Pogosto injicirano Povprečna hitrost kot skalarna količina. To je hitrost takega enakomernega gibanja, pri katerem telo prepotuje isto pot v istem času kot pri neenakomernem gibanju:

trenutna hitrost imenujemo hitrost telesa na določeni točki poti ali v ta trenutekčas.
Enakomerno pospešeno pravokotno gibanje- to je premočrtno gibanje, pri katerem se trenutna hitrost za poljubne enake časovne intervale spremeni za enako količino

pospešek imenujemo razmerje med spremembo trenutne hitrosti telesa in časom, v katerem se je ta sprememba zgodila:

Odvisnost telesne koordinate od časa pri enakomernem pravokotnem gibanju ima obliko: x = x 0 + V x t, kjer je x 0 začetna koordinata telesa, V x je hitrost gibanja.
prosti pad imenujemo enakomerno pospešeno gibanje s stalnim pospeškom g \u003d 9,8 m / s 2 neodvisno od mase padajočega telesa. Pojavi se le pod vplivom gravitacije.

Hitrost prostega padca se izračuna po formuli:

Navpični premik se izračuna po formuli:

Ena od vrst gibanja materialne točke je gibanje v krogu. Pri takem gibanju je hitrost telesa usmerjena vzdolž tangente, ki je narisana na krog na točki, kjer se telo nahaja (linearna hitrost). Položaj telesa na krogu lahko opišemo s polmerom, potegnjenim od središča kroga do telesa. Gibanje telesa pri gibanju po krogu opisujemo z obračanjem polmera kroga, ki povezuje središče kroga s telesom. Razmerje med kotom vrtenja polmera in časovnim intervalom, v katerem je prišlo do tega vrtenja, označuje hitrost gibanja telesa po krogu in se imenuje kotna hitrost ω:

Kotna hitrost je povezana z linearno hitrostjo z razmerjem

kjer je r polmer kroga.
Čas, ki je potreben, da telo opravi en obrat, se imenuje obdobje obtoka. Recipročna vrednost obdobja - pogostost kroženja - ν

Ker se pri enakomernem gibanju po krogu modul hitrosti ne spremeni, ampak se spremeni smer hitrosti, pri takem gibanju pride do pospeška. Poklican je centripetalni pospešek , je usmerjen vzdolž polmera do središča kroga:

Osnovni pojmi in zakoni dinamike

Imenuje se del mehanike, ki preučuje vzroke, ki so povzročili pospeševanje teles dinamika

Newtonov prvi zakon:
Obstajajo takšni referenčni okviri, glede na katere telo ohranja konstantno hitrost ali miruje, če nanj ne delujejo nobena druga telesa ali je delovanje drugih teles kompenzirano.
Lastnost telesa, da vzdržuje stanje mirovanja ali enakomerno pravokotno gibanje z uravnoteženimi zunanjimi silami, ki delujejo nanj, se imenuje vztrajnost. Pojav ohranjanja hitrosti telesa z uravnoteženimi zunanjimi silami se imenuje vztrajnost. inercialni referenčni sistemi imenujemo sistemi, v katerih je izpolnjen prvi Newtonov zakon.

Galilejevo načelo relativnosti:
v vsem inercialnih sistemov referenca pod enakimi začetnimi pogoji, vsi mehanski pojavi potekajo na enak način, t.j. upoštevati iste zakone
Utež je merilo vztrajnosti telesa
Sila je kvantitativno merilo interakcije teles.

Newtonov drugi zakon:
Sila, ki deluje na telo, je enaka zmnožku mase telesa in pospeška, ki ga daje ta sila:
$F↖(→) = m⋅a↖(→)$

Seštevanje sil je iskanje rezultante več sil, ki povzroči enak učinek kot več sil, ki delujejo hkrati.

Newtonov tretji zakon:
Sili, s katerimi dve telesi delujeta drug na drugega, se nahajata na isti ravni črti, sta enaki po velikosti in nasprotni smeri:
$F_1↖(→) = -F_2↖(→) $

Newtonov III zakon poudarja, da ima delovanje teles drug na drugega značaj interakcije. Če telo A deluje na telo B, potem telo B deluje tudi na telo A (glej sliko).

Ali skratka, sila delovanja je enaka sili reakcije. Pogosto se postavlja vprašanje: zakaj konj vleče sani, če ta telesa sodelujejo enake sile? To je mogoče le z interakcijo s tretjim telesom - Zemljo. Sila, s katero se kopita naslonijo na tla, mora biti večja od sile trenja sani ob tla. V nasprotnem primeru bodo kopita zdrsnila in konj se ne bo umaknil.
Če je telo izpostavljeno deformaciji, se pojavijo sile, ki to deformacijo preprečijo. Takšne sile se imenujejo elastične sile.

Hookeov zakon napisano v obliki

kjer je k togost vzmeti, x je deformacija telesa. Znak "−" označuje, da sta sila in deformacija usmerjeni v različne smeri.

Ko se telesa premikajo drug proti drugemu, nastanejo sile, ki ovirajo gibanje. Te sile se imenujejo sile trenja. Razlikovati med statičnim in drsnim trenjem. sila drsnega trenja izračunano po formuli

kjer je N reakcijska sila nosilca, µ koeficient trenja.
Ta sila ni odvisna od površine drgnjejočih se teles. Koeficient trenja je odvisen od materiala, iz katerega so izdelana telesa, in kakovosti njihove površinske obdelave.

Trenje počitka nastane, ko se telesa ne premikata drug glede drugega. Sila statičnega trenja se lahko spreminja od nič do neke največje vrednosti

Gravitacijske sile imenujemo sile, s katerimi se kateri koli telesi privlačita.

zakon gravitacija:
kateri koli telesi se med seboj privlačita s silo, ki je neposredno sorazmerna zmnožku njunih mas in obratno sorazmerna s kvadratom razdalje med njima.

Tukaj je R razdalja med telesi. Zakon univerzalne gravitacije v tej obliki velja bodisi za materialne točke bodisi za sferična telesa.

telesna teža imenujemo sila, s katero telo pritisne na vodoravno oporo ali raztegne vzmetenje.

Gravitacija je sila, s katero se vsa telesa privlačijo k Zemlji:

S fiksno oporo je teža telesa po absolutni vrednosti enaka sili težnosti:

Če se telo giblje navpično s pospeškom, se bo njegova teža spremenila.
Ko se telo premika s pospeškom navzgor, njegova teža

Vidi se, da je teža telesa večja od teže telesa v mirovanju.

Ko se telo premika s pospeškom navzdol, njegova teža

V tem primeru telesna teža manjša teža počivajoče telo.

breztežnosti imenujemo takšno gibanje telesa, pri katerem je njegov pospešek enak pospešku prostega pada, t.j. a = g. To je mogoče, če na telo deluje samo ena sila – sila teže.
umetni zemeljski satelit je telo s hitrostjo V1, ki zadostuje za gibanje v krogu okoli Zemlje
Na Zemljin satelit deluje le ena sila – gravitacija, usmerjena proti središču Zemlje
prva kozmična hitrost- to je hitrost, ki jo je treba sporočiti telesu, da se vrti okoli planeta po krožni orbiti.

kjer je R razdalja od središča planeta do satelita.
Za Zemljo, blizu njene površine, je prva ubežna hitrost

1.3. Osnovni pojmi in zakoni statike in hidrostatike

Telo (materialna točka) je v ravnotežnem stanju, če je vektorska vsota sil, ki delujejo nanj, enaka nič. Obstajajo 3 vrste ravnotežja: stabilen, nestabilen in ravnodušen.Če, ko telo vzamemo iz ravnovesja, nastanejo sile, ki težijo, da to telo vrnejo nazaj, stabilno ravnovesje.Če se pojavijo sile, ki telo še bolj oddaljijo od ravnotežnega položaja, to negotov položaj; če ne nastanejo sile - enak(Glej sliko 3).


Ko ne govorimo o materialni točki, ampak o telesu, ki ima lahko vrtilno os, je za dosego ravnotežnega položaja poleg enakosti nič vsote sil, ki delujejo na telo, potrebno da je algebraična vsota momentov vseh sil, ki delujejo na telo, enaka nič.

Tukaj je d roka sile. Rame moči d je razdalja od osi vrtenja do linije delovanja sile.

Stanje ravnotežja vzvoda:
algebraična vsota momentov vseh sil, ki vrtijo telo, je enaka nič.
S pritiskom imenujejo fizično količino, ki je enaka razmerju sile, ki deluje na mesto pravokotno na to silo, in površino mesta:

Za tekočine in pline velja Pascalov zakon:
tlak se porazdeli v vse smeri brez sprememb.
Če je tekočina ali plin v gravitacijskem polju, potem vsaka višja plast pritiska na nižje in ko je tekočina ali plin potopljena, se tlak poveča. Za tekočine

kjer je ρ gostota tekočine, h globina prodiranja v tekočino.

Homogena tekočina v komunikacijskih posodah je nastavljena na isti ravni. Če se tekočina z različno gostoto vlije v kolena komunikacijskih posod, potem je tekočina z večjo gostoto nameščena na nižji višini. V tem primeru

Višine stebrov tekočine so obratno sorazmerne z gostotami:

Hidravlična stiskalnica je posoda, napolnjena z oljem ali drugo tekočino, v kateri sta izrezani dve luknji, zaprti z bati. Bati imajo drugačno območje. Če na en bat deluje določena sila, se izkaže, da je sila, ki deluje na drugi bat, drugačna.
tako, Hidravlična stiskalnica služi za pretvorbo velikosti sile. Ker mora biti tlak pod bati enak, potem

Potem A1 = A2.
Telo, potopljeno v tekočino ali plin, je izpostavljeno vzgonski sili s strani te tekočine ali plina, ki se imenuje moč Arhimeda
Vrednost vzgonske sile je nastavljena Arhimedov zakon: na telo, potopljeno v tekočino ali plin, deluje vzgonska sila, usmerjena navpično navzgor in je enaka teži tekočine ali plina, ki ga je telo izrinilo:

kjer je ρ tekočina gostota tekočine, v katero je potopljeno telo; V potopljeno - prostornina potopljenega dela telesa.

Stanje lebdečega telesa- telo lebdi v tekočini ali plinu, ko je vzgonska sila, ki deluje na telo, enaka sili teže, ki deluje na telo.

1.4. Ohranjevalni zakoni

zagon telesa imenujemo fizikalna količina, enaka zmnožku mase telesa in njegove hitrosti:

Moment je vektorska količina. [p] = kg m/s. Skupaj z zagonom telesa pogosto uporabljajo impulz sile. Je produkt sile, pomnožen z njenim trajanjem.
Sprememba gibalne količine telesa je enaka momentu sile, ki deluje na to telo. Za izoliran sistem teles (sistem, katerega telesa delujejo samo med seboj), zakon o ohranitvi gibalne količine: vsota impulzov teles izoliranega sistema pred interakcijo je enaka vsoti impulzov istih teles po interakciji.
mehansko delo imenujejo fizikalno količino, ki je enaka produktu sile, ki deluje na telo, premiku telesa in kosinusu kota med smerjo sile in premikom:

Moč je delo, opravljeno na enoto časa.

Za sposobnost telesa za delo je značilna količina, ki se imenuje energija. Mehanska energija se deli na kinetično in potencialno.Če lahko telo zaradi svojega gibanja opravlja delo, se pravi, da ima kinetična energija. Kinetično energijo translacijskega gibanja materialne točke izračunamo po formuli

Če lahko telo opravlja delo s spreminjanjem položaja glede na druga telesa ali s spreminjanjem položaja delov telesa, ga je potencialna energija. Primer potencialne energije: telo, dvignjeno nad tlemi, se njegova energija izračuna po formuli

kjer je h višina dvigala

Energija stisnjene vzmeti:

kjer je k konstanta vzmeti, x je absolutna deformacija vzmeti.

Vsota potencialne in kinetične energije je mehanska energija. Za izoliran sistem teles v mehaniki, zakon ohranjanja mehanske energije: če med telesi izoliranega sistema ne delujejo sile trenja (ali druge sile, ki vodijo do disipacije energije), se vsota mehanskih energij teles tega sistema ne spremeni (zakon ohranjanja energije v mehaniki) . Če med telesi izoliranega sistema obstajajo sile trenja, se med interakcijo del mehanske energije teles prenese v notranjo energijo.

1.5. Mehanske vibracije in valovi

nihanja imenujemo gibi, ki imajo eno ali drugo stopnjo ponavljanja v času. Nihanja se imenujejo periodična, če se vrednosti fizikalnih veličin, ki se spreminjajo v procesu nihanja, ponavljajo v rednih intervalih.
Harmonične vibracije imenujemo taka nihanja, pri katerih se nihajna fizikalna količina x spreminja po zakonu sinusa ali kosinusa, t.j.

Imenuje se vrednost A, ki je enaka največji absolutni vrednosti nihajne fizikalne količine x amplituda nihanja. Izraz α = ωt + ϕ določa vrednost x v danem času in se imenuje faza nihanja. Obdobje TČas, ki je potreben, da nihajoče telo naredi eno popolno nihanje, se imenuje. Frekvenca periodičnih nihanj imenujemo število popolnih nihanj na enoto časa:

Frekvenca se meri v s -1. Ta enota se imenuje herc (Hz).

Matematično nihalo je materialna točka mase m, obešena na breztežni neraztegljivi niti in niha v navpični ravnini.
Če je en konec vzmeti pritrjen negibno, na drugi konec pa je pritrjeno neko telo z maso m, potem se bo, ko telo vzamemo iz ravnotežja, vzmet raztegnila in telo bo nihalo na vzmeti v vodoravni ali navpični smeri. letalo. Takšno nihalo imenujemo vzmetno nihalo.

Obdobje nihanja matematičnega nihala je določena s formulo

kjer je l dolžina nihala.

Obdobje nihanja obremenitve na vzmeti je določena s formulo

kjer je k togost vzmeti, m masa bremena.

Širjenje nihanj v elastičnih medijih.
Medij se imenuje elastičen, če med njegovimi delci obstajajo medsebojne sile. Valovi so proces širjenja nihanj v elastičnih medijih.
Val se imenuje prečno, če delci medija nihajo v smereh, pravokotnih na smer širjenja valov. Val se imenuje vzdolžni, če se nihanja delcev medija pojavijo v smeri širjenja valov.
Valovna dolžina razdalja med dvema najbližjima točkama, ki niha v isti fazi, se imenuje:

kjer je v hitrost širjenja valov.

zvočni valovi imenujemo valovi, pri katerih se nihanja pojavljajo s frekvencami od 20 do 20.000 Hz.
Hitrost zvoka je v različnih okoljih različna. Hitrost zvoka v zraku je 340 m/s.
ultrazvočni valovi imenujemo valovi, katerih frekvenca nihanja presega 20.000 Hz. Človeško uho ne zazna ultrazvočnih valov.