Динаміка

Закони Збереження

Закон інерції Ґалілея: тіло рухається рівномірно прямолінійно або перебуває
в стані спокою, якщо на нього не діють інші тіла або дії інших тіл скомпенсовані.

Закони Ньютона

Перший закон : Існують такі системи відліку, відносно яких тіло зберігає стан спокою або рівномірного прямолінійного руху, якщо на нього не діють жодні сили або якщо
ці сили скомпенсовані.

Другий закон : Прискорення, якого набуває тіло внаслідок дії сили, прямо пропорційне цій
силі та обернено пропорційне масі тіла

Третій закон : Тіла взаємодіють із силами, що мають одну природу, напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем і протилежні за напрямком:

Основні велечини

сила F. Одиниця сили в СІ — ньютон:
[F] =1 Н (N).

• значення

• напрямок

• точка

прикладення

Маса m. Одиниця маси в СІ — кілограм: [m] =1 кг (kg).

інваріантна

адитивна

Снимок

Снимок1

Снимок2

Снимок3

Снимок4

Гравітаційна взаємодія

Гравітаційна взаємодія — взаємодія, яка є властивою всім тілам у Всесвіті та виявляється в їхньому взаємному притяганні одне до одного

Закон всесвітнього тяжіння: будь-­які два тіла притягуються одне до одного із силою, яка прямо пропорційна добутку мас цих тіл і обернено пропорційна квадрату відстані між ними:

Снимок5

Гравітаційна стала

Снимок7

Сила

Сила тяжіння. Fтяж — це сила, з якою Земля (або інше астрономічне тіло) притягує до себе тіла, що перебувають на її поверхні або поблизу неї

image

image

image

image

Сила пружності Fпруж — це сила, яка виникає під час деформації тіла і намагається повернути тіло в недеформований стан

У разі малих пружних деформацій розтягнення або стиснення сила пружності прямо пропорційна видовженню тіла:

image

image

Одиниця жорсткості в СІ — ньютон на метр: [k] = 1 Н/м

Жорсткість — це характеристика тіла, тому вона не залежить ані від сили пружності, ані від видовження тіла

Жорсткість залежить: від пружних властивостей матеріалу, з якого виготовлене тіло; від форми тіла та його розмірів

Сила нормальної реакції опори N

Сила натягу підвісу T

Вага P

N = -mg (T = -mg); P = -N (P = -T)

Стан тіла, за якого вага тіла дорівнює нулю, називають станом невагомості.

Сила тертя Fтертя — це сила, яка виникає під час руху чи спроби руху одного тіла по поверх ні іншого або під час руху тіла всередині рідкого чи газоподібного середовища.

Сила тертя спокою Fтертя сп — це сила тертя, яка виникає між дотичними поверхнями двох тіл і перешкоджає виникненню їх відносного руху

image

Cила тертя ковзання Fтертя ковз — це сила, яка виникає в разі ковзання одного тіла по поверхні іншого і напрямлена протилежно напрямку відносної швидкості руху тіл.

image

Тут µ — коефіцієнт тертя ковзання, який залежить від матеріалів і якості обробки дотичних поверхонь, незначно залежить від відносної швидкості руху дотичних поверхонь і є безрозмірною величиною

image

image

Сила опору середовища (сила в’язкого тертя) Fоп — сила, яка виникає під час руху тіла всередині рідкого або газоподібного середовища.

Ламінарне обтікання

Лобовий опір

Вихрове обтікання

Рівновага тіл

Рівновага тіла — це збереження стану руху або стану спокою тіла з плином часу.

Центр мас тіла — це точка перетину прямих, уздовж яких напрямлені сили, кожна з яких спричиняє тільки поступальний рух тіла

image

Момент сили M — це фізична величина, що дорівнює добутку модуля сили F, яка діє на тіло, на плече d цієї сили

image

За яких умов тіло перебуває в рівновазі

image

image

image

image

Стійка рівновага

Нестійка рівновага

Байдужа рівновага

image

image

image

Реактивний рух — це рух, що виникає внаслідок відділення з деякою швидкістю від тіла якоїсь його частини.

Механічна робота А. Одиниця роботи в СІ — джоуль:
[A] = = 1 1 Дж Н м

image

Робота додатна
A > 0

A = Fs cosα,
cosα > 0

A = Fs,
cosα = 1

Робота від’ємна
A < 0

A = − Fs,
cosα = −1

Робота дорівнює
нулю A = 0

A = 0,
cosα = 0

image

image

Енергія

Енергія кінетична Ек

image

image

Енергія потенціальна Еп

image

image

image

image

Потужність Р. Одиниця потужності в СІ — ват:
[P] = = 1 Вт = 1 Дж/с

image

Імпульс тіла р. Одиниця імпульсу тіла в СІ — кілограм-метр за секунду

image

image

image

Ракета — літальний апарат, який переміщується в просторі завдяки реактивній тязі, що виникає внаслідок відкидання ракетою частини власної маси.

Короткочасну взаємодію тіл, у ході якої тіла безпосередньо торкаються одне одного, називають зіткненням.

Для стаціонарного потоку рідини або газу справджується закон Бернуллі: тиск рідини (газу) є більшим там, де швидкість течії менша, і навпаки.

Під час стаціонарного руху рідини тиск рідини є меншим там, де швидкість течії більша, і навпаки, тиск рідини є більшим там, де швидкість течії менша

Задачі