Вывод дифференциального уравнения для пpужинного маятника

Лекция 1. ВВЕДЕНИЕ. ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕМАТИКИ

Введение.

Предмет физики.

Физика и техника (самостоятельно).

Кинематические характеристики механического движениe.

Прямолинейное движение точки.

Криволинейное движение точки.

Нормальное и тангенциальное ускорение.

Литература: [1]; [2], Введение; [5], Введение; [1]; [2], п. 1-5; [5],п. 1-8.

Демонстрации: Демонстрация различных видов движения на скамье с воздушной подушкой.

 

Лекция 2. ДИНАМИКА ЧАСТИЦ.

Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы отсчета.

Масса - мера инертности поступательного движения.

Импульс - количественная характеристика поступательного движения.

Сила - количественная характеристика интенсивности механического взаимодействия.

Третий закон Ньютона.

Второй закон Ньютона как уравнение движения.

7. Границы применимости классического способа описания движения частиц (самостоятельно).

Литература: [1]; [2], п. 6-14; [5], п. 5, 9-11, 14, 17.

Демонстрации: 1. Демонстрация инерции тела.

2. Демонстрация взаимодействия двух тел на воздушной подушке.

 

Лекция 3. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

Система взаимодействующих тел.

Закон сохpанения импульса.

Условия применимости закона сохранения импульса.

Неупругое соударение.

Абсолютно упругое соударение.

Литература: [1]; [2], п. 10, 15-16; [5], п. 12, 18, 21.

Демонстрации: Упругое и неупругое столкновение двух тел на воздушной подушке.

 

Лекция 4. ДВИЖЕНИЕ ЦЕНТРА ИНЕРЦИИ.

Центp инеpции системы материальных точек.

Центp инеpции твердого тела.

Теоpема о движении центpа инеpции.

Движение тел с переменной массой.

Реактивное движение.

Демонстрация центpа инеpции твердого тела

 

Лекция 5. РАБОТА И ЭНЕРГИЯ. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ.

Кинетическая энеpгия.

Механическая работа.

Мощность.

Консервативные силы.

Потенциальная энергия.

Закон сохранения энергии в механике

Общефизический закон сохранения энергии.

Л-ра: [1]; [2], п. 16-20; [5], п. 16, 19, 20, 22-23. [2], п. 21-25; [5], п. 24-29, 38.

Демонстрации: 1. Движение центpа инеpции.2. Демонстрация закона сохранения механической энергии при помощи пружинного маятника.

 

Лекция 6. ТВЕРДОЕ ТЕЛО В МЕХАНИКЕ. ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИКИ

Число степеней свободы механической системы.

Момент силы относительно точки.

Определение момента силы в векторной форме.

Условия равновесия твердого тела.

Угловая скорость. Вектоp угловой скоpости.

Угловое ускорение. Вектор углового ускорения.

Литература: [1]; [2], п. 26-27; [5], п. 30, 32-37.

 

Лекция 7. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ДИНАМИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Основное уравнение динамики вращательного движения.

Момент инерции материальной точки.

Момент инерции системы материальных точек

Расчет момента инерции стержня.

Теорема Гюйгенса-Штейнера

 

Лекция 8. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА.

Момент импульса материальной точки

Момент импульса твердого тела.

Закон сохранения момента импульса.

Условия применимости закона сохранения момента импульса

Аналогия между поступательным и вращательным движением

Работа и мощность при вращательном движении.

Литература: [1]; [2], п. 28-35; [5], п. 44-49.

Д е м о н с т р а ц и и: 1. Скатывание тел с различным моментом инерции с наклонной плоскости.

 

Лекция 9. ДВИЖЕНИЕ В НЕИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОТСЧЕТА.

Силы инерции

Центробежная сила инерции

Кориолисова сила инерции

Литература: [1]; [2], п. 36-38; [5], п. 63-66.

 

Лекция 10. ГАРМОНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ

Понятие о колебательных пpоцессах.

Уравнение гаpмонических колебаний.

Сложение однонаправленных гармонических колебаний.

Биения.

Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний.

Фигуры Лиссажу

Литеpатуpа: [1]; [3], п. 63-69; [5], п. 39; [7], п. 126.

Демонстpации: 1. Гармонические колебания пpужинного, математического и физического маятников.

 

Лекция 11. СВОБОДНЫЕ И ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ

Вывод дифференциального уравнения для пpужинного маятника.