Динамика в физике конспект лекций. Раздел механики

Динамика - это раздел механики, в котором изучаются причины движений или их изменений.

Инерцией называется свойство тела сохранять свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела, либо действия других тел компенсируются.

Система отсчета, в которой тело обладает свойством инерции, называются инерциальной.

Систему отсчета, связанную с поверхностью Земли, приближенно можно считать инерциальной.

Первый закон Ньютона: существуют системы отсчета, относительно которых скорость тела остается постоянной (то есть тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения), если на него не действуют другие тела, либо действия других тел компенсируются.

Принцип относительности Галилея: во всех инерциальных системах отсчета все механические явления протекают одинаково при одинаковых начальных условиях.

Сила (F) - векторная величина, которая является мерой действия одного тела на другое, приводящего к ускорению тела или его деформации.

Единица силы в СИ - ньютон (Н).

Свойство тела получать определенное ускорение под действием данной силы называется инертностью.

Мерой инертности является масса (m) тела.

Единица измерения массы в СИ - килограмм (кг).

Второй закон Ньютона: ускорение тела прямо пропорционально векторной сумме всех сил, действующих на тело, и обратно пропорционально массе тела:

Третий закон Ньютона: два тела действуют друг на друга с силами равными по модулю, противоположными по направлению, направленными вдоль одной прямой:

Сила тяжести - это сила, с которой Земля притягивает тело,

Закон всемирного тяготения: все тела притягиваются друг к другу; модуль силы тяготения двух материальных точек прямо пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними. Направлены силы тяготения вдоль прямой, соединяющей материальные точки , где m 1 , m 2 - массы двух взаимодействующих тел соответственно, r - расстояние между ними,  - гравитационная постоянная.

, где M - масса Земли, R - радиус Земли.

Первая космическая скорость - это скорость, которую нужно сообщить телу, чтобы оно вращалось по круговой околоземной орбите под действием силы тяготения в качестве искусственного спутника Земли. Для Земли первая космическая скорость

Изменение формы и размеров тела называется деформацией тела. Деформация, которая исчезает после прекращения действия внешней силы, называется упругой. Сила упругости - это сила, которая возникает при упругой деформации тела и направлена противоположно перемещению частиц тела при деформации.

Закон Гука: сила упругости, которая возникает при малых деформациях тела, прямо пропорциональна деформации и направлена противоположно перемещению частиц тела при деформации: . Коэффициент k - коэффициент упругости, или жесткость пружины, [ k ] = Н/м, х - величина деформации, [ х ] = м. Силами упругости являются: сила нормальной реакции опоры (N); сила натяжения нити (T); вес тела - сила, с которой тело давит на опору или растягивает нить (N',T').

Сила трения покоя - это сила, которая возникает в отсутствие относительного движения тел, но при попытке привести одно тело в движение относительно другого. Она направлена противоположно возможному направлению движения. Сила трения скольжения - это сила, которая возникает при движении одного тела по поверхности другого, действует вдоль поверхности, направлена противоположно скорости тела. , где m - коэффициент трения - величина, которая зависит от рода вещества двух соприкасающихся поверхностей и качества обработки поверхностей.