2020-05-25
318
Цель: Определение параметров движения тела с помощью общих теорем динамики.
Время выполнения: 90 минут.
Для выполнения работы необходимо знать:
- Работа постоянной силы F на прямолинейном участке пути S определяется по формуле 
(направление силы совпадает с направлением перемещения);
- Мощность – это работа, совершённая в единицу времени
,
откуда часто применяемая для расчёта формула определения мощности
- КПД – это отношение полезной мощности ко всей затраченной
При решении некоторых задач учитываются силы трения скольжения, при определении которых следует знать, что
,
где 
− сила нормального давления; 
− коэффициент трения (приведенный коэффициент сопротивления движению).
Основными элементами динамики при решении 3-й задачи являются: теорема об изменении количества движения, теорема об изменении кинетической энергии при поступательном движении тела и теорема об изменении кинетической энергии при вращательном движении твёрдого тела.
Если точка массой 
, находясь под действием постоянной силы 
в течении времени 
, двигается прямолинейно, то теорема об изменении количества движения выражается формулой
,
где 
– величина изменения проекции количества движения на ось, совпадающую с направлением движения;
– проекция импульса силы на ту же ось.
Если, рассматривая действие силы на материальную точку массой 
, учитывать непродолжительность её действия, а протяжённость, то есть то расстояние, на котором действует сила, то получим теорему об изменении кинетической энергии точки
где 
– работа всех сил, приложенных к точке;
− кинетическая энергия точки в начале и конце действия сил.
Изменение кинетической энергии при вращательном движении тела также равно работе, но при вращении. Здесь работа производится не силой, а моментом силы при повороте твёрдого тела на некоторый угол ϕ, т.е. 
и тогда закон изменения кинетической энергии твёрдого тела при вращении
где 
– момент инерции твёрдого тела относительно оси Z;
– угловые скорости соответственно в начале и конце вращения.
При решении задач рекомендуется такая последовательность:
1. Выделить точку, движение которой рассматривается в данной задаче.
2. Выяснить, какие активные силы действуют на точку, и изобразить их на рисунке.
3. Освободить точку от связей, заменив их реакциями.
4. Выбрать расположение осей координат и, применив необходимый закон или теорему, решить задачу.
