Berapakah halaju sudut dan linear bagi titik permukaan. Hubungan antara kuantiti sudut dan linear

Pertimbangkan pergerakan badan dalam bulatan. Kelajuan sesuatu jasad bergerak dalam bulatan, dipanggil kelajuan linear . Ia ditemui oleh formula

Mari kita ketahui apakah hubungan antara kuantiti linear dan sudut apabila jasad bergerak dalam bulatan. Kuantiti linear ialah laluan, kelajuan, tangen dan pecutan normal, dan kuantiti sudut ialah sudut putaran, halaju sudut dan pecutan sudut.

Mari kita cari sambungan antara kelajuan sudut dan linear. Dari geometri diketahui bahawa panjang lengkok l sudut pusat adalah sama dengan hasil darab sudut , diukur dalam radian, dan jejari bulatan R, iaitu l =R. Mari kita bezakan ungkapan ini berkenaan dengan masa: (R diambil daripada tanda terbitan, kerana ia adalah malar). Tetapi kemudian kita mendapat itu

=  R. (8)

Mari kita bezakan ungkapan (8) berkenaan dengan masa Noamodulus pecutan sudut. sebab tu

a = R. (9)

Menggantikan ungkapan (7) kepada formula (4), kita memperoleh modulus pecutan biasa

a n =   R. (10)

Oleh itu, apabila bergerak titik material sepanjang bulatan, kedua-dua kuantiti linear dan sudut boleh digunakan untuk menerangkan pergerakannya. Walau bagaimanapun, apabila memutarkan badan tegar, adalah lebih mudah untuk menggunakan kuantiti sudut dan bukannya linear, kerana persamaan pergerakan titik yang berbeza, dinyatakan dalam kuantiti sudut, adalah sama untuk semua titik badan, manakala apabila menggunakan kuantiti linear, ia adalah sama. adalah berbeza.

Kinematik badan tegar

Sehingga kini, pergerakan badan yang boleh dianggap sebagai titik material telah dikaji. Sekarang mari kita pertimbangkan gerakan badan lanjutan. Dalam kes ini, kita akan menganggap jasad itu benar-benar pepejal (pepejal). Di bawah keras Dalam mekanik, badan difahami sebagai badan, susunan relatif bahagian-bahagiannya di bawah keadaan masalah tertentu dianggap tidak berubah.

Terdapat dua jenis gerakan jasad tegar: translasi dan putaran. Progresif dipanggil pergerakan di mana garis lurus yang menghubungkan mana-mana dua titik jasad bergerak dalam ruang selari dengan dirinya. Pada pergerakan putaran semua titik badan bergerak dalam bulatan, pusatnya terletak pada satu garis lurus, dipanggil paksi putaran . mana-mana pergerakan yang kompleks boleh diwakili sebagai hasil penambahan pergerakan translasi dan putaran.

Mari kita pertimbangkan gerakan ke hadapan. Semasa pergerakan ini, semua titik badan melalui laluan yang sama. Oleh itu mereka mempunyai kelajuan dan pecutan yang sama. Oleh itu, untuk menerangkan gerakan badan sedemikian, cukup untuk memilih titik sewenang-wenangnya dan menggunakan formula kinematik titik material. Biasanya pusat gravitinya dipilih.

Semasa pergerakan putaran titik yang berbeza badan pepejal berlalu cara yang berbeza dan oleh itu mempunyai pada kelajuan yang berbeza dan pecutan. Akibatnya, untuk mencirikan pergerakan sedemikian, adalah perlu untuk memilih kuantiti sedemikian yang akan sama dalam masa ini masa untuk semua titik badan. Ia adalah sudut putaran, halaju sudut dan pecutan sudut.

Dinamik gerakan translasi

Dari kuliah pertama adalah jelas bahawa kinematik menggambarkan pergerakan dan tidak mengambil kira sebab-sebab yang menyebabkannya. Namun, persoalan ini penting dari sudut praktikal. Dinamik ialah kajian tentang hubungan antara gerakan dan daya yang bertindak dalam sistem mekanikal. Asas dinamik ialah tiga undang-undang Newton, yang merupakan generalisasi bagi sejumlah besar data eksperimen. Sebelum beralih kepada pertimbangan mereka, mari kita perkenalkan konsep daya dan jisim badan.

PAKSAAN.

Dalam kehidupan seharian, kita sentiasa perlu berhadapan dengan pelbagai interaksi. Contohnya, dengan tarikan jasad ke Bumi, tolakan dan tarikan magnet dan arus yang mengalir melalui wayar, pesongan rasuk elektron dalam tiub sinar katod apabila terdedah kepada medan elektrik dan magnet, dsb. Untuk mencirikan interaksi badan, konsep daya diperkenalkan. Dalam mekanik, daya yang bertindak ke atas jasad adalah ukuran interaksinya dengan jasad sekeliling. Tindakan daya ditunjukkan dalam ubah bentuk badan atau dalam pemerolehan pecutannya. Daya ialah vektor. Oleh itu, ia dicirikan oleh modul, arah dan titik aplikasi.

BERAT BADAN

Seperti berikut dari pengalaman, badan mempunyai keupayaan untuk menahan perubahan dalam kelajuan yang mereka miliki, i.e. mereka menentang pemerolehan pecutan. Harta badan ini dipanggil inersia . Untuk mencirikan sifat lengai badan, kuantiti fizik dipanggil jisim . Semakin besar jisim badan, semakin lengai. Selain itu, disebabkan oleh daya graviti semua badan menarik antara satu sama lain. Modulus daya ini bergantung pada jisim jasad. Oleh itu, jisim juga mencirikan sifat graviti badan. Semakin besar, semakin besar daya tarikan graviti mereka. Jadi, berat badan- ini ialah ukuran inersia jasad semasa gerakan translasi dan ukuran interaksi gravitinya.

Dalam unit SI, jisim diukur dalam kilogram (kg).

« Fizik - gred 10"

Halaju sudut.


Setiap titik jasad berputar mengelilingi paksi tetap yang melalui titik O bergerak dalam bulatan, dan pelbagai mata lulus dalam masa Δt cara yang berbeza. Jadi, AA 1 > BB 1 (Rajah 1.62), oleh itu modulus halaju titik A adalah lebih besar daripada modulus halaju titik B. Tetapi vektor jejari yang menentukan kedudukan titik A dan B berputar semasa masa Δt dengan sudut Δφ yang sama.

Sudut φ ialah sudut antara paksi OX dan vektor jejari yang menentukan kedudukan titik A (lihat Rajah 1.62).

Biarkan badan berputar secara seragam, iaitu, untuk sebarang tempoh masa yang sama, vektor jejari berputar dengan sudut yang sama.

Lebih besar sudut putaran vektor jejari, yang menentukan kedudukan beberapa titik jasad tegar, dalam tempoh masa tertentu, lebih cepat badan berputar dan lebih besar halaju sudutnya.

Halaju sudut jasad semasa putaran seragam ialah kuantiti yang sama dengan nisbah sudut putaran badan υφ kepada tempoh masa υt semasa putaran ini berlaku.

Kami akan menandakan halaju sudut dengan huruf Yunani ω (omega). Kemudian mengikut definisi

Halaju sudut dalam SI dinyatakan dalam radian sesaat (rad/s). Sebagai contoh, halaju sudut putaran Bumi mengelilingi paksinya ialah 0.0000727 rad/s, dan cakera pengisar ialah kira-kira 140 rad/s.

Halaju sudut boleh dikaitkan dengan kelajuan putaran.

Kekerapan putaran- nombor revolusi penuh per unit masa (dalam SI selama 1 s).

Jika badan melakukan ν ( surat greek“nu”) berputar dalam 1 s, maka masa satu revolusi ialah 1/ν saat.

Masa yang diperlukan badan untuk menyelesaikan satu revolusi penuh dipanggil tempoh putaran dan ditandakan dengan huruf T.

Jika φ 0 ≠ 0, maka φ - φ 0 = ωt, atau φ = φ 0 ± ωt.

Radian adalah sama dengan sudut tengah, terletak pada lengkok yang panjangnya sama dengan jejari bulatan, 1 rad = 57°17"48". Sudut radian sama dengan nisbah panjang lengkok bulatan kepada jejarinya: φ = l/R.

Halaju sudut mengambil masa nilai positif, jika sudut antara vektor jejari, yang menentukan kedudukan salah satu titik jasad pepejal, dan paksi OX meningkat (Rajah 1.63, a), dan negatif apabila ia berkurangan (Rajah 1.63, b).

Oleh itu, kita boleh mencari kedudukan titik-titik badan berputar pada bila-bila masa.


Hubungan antara halaju linear dan sudut.


Kelajuan titik bergerak dalam bulatan sering dipanggil kelajuan linear, untuk menekankan perbezaannya daripada halaju sudut.

Kita telah pun menyatakan bahawa apabila jasad tegar mutlak berputar, titik yang berbeza mempunyai halaju linear yang tidak sama, tetapi halaju sudut adalah sama untuk semua titik.


Mari kita wujudkan hubungan antara kelajuan linear mana-mana titik badan berputar dan kelajuan sudutnya. Titik yang terletak pada bulatan berjejari R akan menempuh jarak 2πR dalam satu pusingan. Memandangkan masa satu pusingan badan ialah tempoh T, modul halaju linear suatu titik boleh didapati seperti berikut:

Oleh kerana ω = 2πν, maka

Modulus pecutan sentripetal suatu titik jasad yang bergerak secara seragam mengelilingi bulatan boleh dinyatakan dalam sebutan halaju sudut jasad dan jejari bulatan:

Oleh itu,

dan cs = ω 2 R.

Mari kita tulis semua yang mungkin formula pengiraan untuk pecutan sentripetal:

Kami memeriksa dua pergerakan paling mudah bagi badan yang benar-benar tegar - translasi dan putaran. Walau bagaimanapun, mana-mana gerakan kompleks jasad yang benar-benar tegar boleh diwakili sebagai jumlah dua gerakan bebas: translasi dan putaran.

Berdasarkan undang-undang kebebasan gerakan, adalah mungkin untuk menggambarkan gerakan kompleks jasad yang benar-benar tegar.

6.1. Berapa lamakah roda dengan halaju sudut rad/s untuk membuat 100 pusingan?

6.2 Berapakah kelajuan linear bagi titik-titik tersebut permukaan bumi pada latitud 60 0 di putaran harian Bumi? Jejari Bumi diambil kira 6400 km.

6.3 Apabila jejari orbit bulat meningkat sebanyak 4 kali satelit buatan Bumi, tempoh peredarannya meningkat 8 kali ganda. Berapa kalikah kelajuan orbit satelit berubah?

6.4 Jarum minit jam adalah 3 kali lebih panjang daripada jarum jam kedua. Cari nisbah halaju linear hujung anak panah.

6.5 Jejari pemegang pintu telaga ialah 3 kali lebih besar daripada jejari aci di mana kabel digulung. Berapakah kelajuan linear hujung pemegang apabila mengangkat baldi dari kedalaman 10 m dalam 20 s?

6.6. Berapakah jarak yang akan dilalui oleh penunggang basikal pada 60 pusingan pedal, jika diameter roda ialah 70 cm, gear pemanduan mempunyai 48 gigi, dan gear yang dipandu mempunyai 18 gigi?

6.7. Sebuah roda berjejari R bergolek di sepanjang permukaan mendatar tanpa menggelongsor dengan halaju sudut. Berapakah kelajuan paksi roda, titik atas, titik bawah roda berbanding permukaan mendatar.

6.8. Modulus halaju linear suatu titik yang terletak pada rim roda adalah 2.5 kali lebih besar daripada modulus halaju linear suatu titik yang terletak 0.03 m lebih dekat dengan paksi roda. Cari jejari roda itu.

6.9 Apabila roda bergolek, ia sering berlaku bahawa jejari bawah kelihatan jelas, tetapi jejari atas kelihatan bergabung. Kenapa begitu?

6.10 Panjang jarum minit jam menara MGU adalah sama dengan 4.5 m Tentukan kelajuan linear hujung anak panah dan kelajuan sudut anak panah.

6.11 Menentukan pecutan titik di permukaan bumi pada latitud yang berbeza disebabkan penyertaan dalam putaran harian Bumi.

6.12 Vektor halaju linear (V = 2 m/s) bagi satu titik berputar seragam dalam bulatan yang diputar sebanyak 30 0 dalam 0.5 s. Cari pecutan titik ini.

6.13 Benang dengan beban digantung di atasnya digulung dari bongkah dengan jejari 20 cm. Pecutan beban ialah 2 cm/s 2. Tentukan halaju sudut bongkah apabila beban melepasi jarak 100 cm dari kedudukan awal Tentukan magnitud dan arah pecutan titik bawah bongkah pada masa ini.

6.14 Peluru itu terbang keluar dengan kelajuan v 0 pada sudut mendatar. Tentukan jejari kelengkungan, normal dan pecutan tangen peluru di titik atas trajektori.

6.15 Titik bahan bergerak di sepanjang laluan bulat berjejari 10 cm mengikut persamaan untuk laluan S = t + 2.5t 2. Cari jumlah pecutan pada saat ke-2 gerakan.

6.16 Peluru terbang keluar pada sudut 45 0 ke arah mendatar. Berapakah jarak penerbangan peluru itu jika jejari kelengkungan trajektori pada titik pendakian maksimum ialah 15 km?



6.17. Sebuah tangki sfera yang berdiri di atas tanah mempunyai jejari R. Berapakah kelajuan paling rendah batu yang dilemparkan dari permukaan bumi boleh terbang di atas tangki dan menyentuh bahagian atasnya? Pada sudut manakah batu itu harus dilemparkan?

6.18. Pintu masuk ke salah satu jambatan tertinggi di Jepun mempunyai bentuk garisan heliks yang melilit silinder jejari r. Permukaan jalan membuat sudut dengan satah mengufuk. Cari modulus pecutan kereta yang bergerak di sepanjang pintu masuk dengan kelajuan mutlak v.

6.19 Titik mula bergerak secara seragam dalam bulatan dengan jejari 1 m dan meliputi jarak 50 m dalam 10 s pecutan biasa mata 8 s selepas permulaan pergerakan?

6.20. Kereta itu bergerak pada kelajuan v= 60 km/j. Berapakah pusingan sesaat yang dilakukan oleh rodanya jika ia bergolek di sepanjang lebuh raya tanpa tergelincir dan diameter luar tayar ialah d = 60 cm?

6.21. Sebuah bulatan berjejari 2 m berputar mengelilingi paksi tetap supaya sudut putarannya bergantung pada masa mengikut undang-undang. Cari kelajuan linear pelbagai titik pada bulatan dan pecutan sudut.

6.22. Sebuah roda berjejari 0.1 m berputar mengelilingi paksi tetap supaya sudut putarannya bergantung pada masa mengikut undang-undang. Cari nilai purata halaju sudut untuk tempoh masa dari t=0 hingga berhenti. Cari kelajuan sudut dan linear, serta pecutan normal, tangen dan jumlah titik-titik rim roda pada momen 10 s dan 40 s.

6.23. Dengan menggunakan keadaan masalah 6.7, tentukan magnitud dan arah halaju dan vektor pecutan untuk dua titik pada rim roda yang terletak pada masa tertentu pada hujung bertentangan diameter mendatar roda.

6.24. Jasad tegar berputar dengan halaju sudut, di mana a = 0.5 rad/s 2 dan b = 0.06 rad/s 2. Cari modul halaju sudut dan pecutan sudut pada saat masa t=10 s, serta sudut antara vektor pecutan sudut dan halaju sudut pada masa ini.



6.25. Sebiji bola jejari R mula bergolek tanpa menggelongsor bersama satah condong supaya pusatnya bergerak dengan pecutan berterusan(Gamb. 12). Cari, t saat selepas permulaan pergerakan, kelajuan dan pecutan titik A, B dan O.

DINAMIK SATU TITIK BAHAN

Tugasan

Pada kord di seberang blok tetap, beban jisim 0.3 dan 0.2 kg diletakkan. Pada pecutan apakah sistem itu bergerak? Apakah ketegangan dalam kord semasa bergerak?

Kami menggunakan prosedur di atas untuk menyelesaikan masalah mengenai dinamik.
1. Mari kita buat lukisan dan susun daya yang bertindak pada setiap jasad berdasarkan interaksinya dengan jasad lain.


Jasad berjisim m 1 berinteraksi dengan Bumi dan benang; ia digerakkan oleh graviti dan ketegangan benang. Jasad berjisim m2 juga berinteraksi dengan Bumi dan dengan benang; ia digerakkan oleh graviti dan ketegangan benang.

2. Kami memilih arah pergerakan untuk setiap badan secara bebas. Oleh kerana kita telah mengatur semua daya yang bertindak pada setiap badan, kita kini boleh mempertimbangkan pergerakan mereka secara bebas antara satu sama lain di sepanjang arah pergerakan mereka.

3. Kami menuliskan persamaan gerakan (hukum Newton ke-2) untuk setiap badan:

4. Kami mereka bentuk ini persamaan vektor kepada arah pergerakan yang dipilih:
F H – F t1 = m 1 a
F H – Ft 2 = m 2 a

5. Kami menyelesaikan sistem persamaan yang terhasil dengan menjumlahkannya:
F t2 – F t1 = (m 2 + m 1)
Mari cari pecutan badan:
- 2 m/s 2
Tanda tolak bermaksud pergerakan sebenar berlaku dengan pecutan negatif, iaitu arah pergerakan adalah bertentangan dengan arah yang dipilih pada permulaan menyelesaikan masalah.

Mari cari daya ketegangan benang:
= 2.4 N

Tugasan

Jisim 26 kg terletak pada satah condong 13 m panjang dan 5 m tinggi. Pekali geseran ialah 0.5. Apakah daya yang mesti dikenakan pada beban sepanjang satah condong untuk:
a) tarik beban sama rata;
b) tarik beban sama rata.


a) b)

Mari kita susun daya yang bertindak ke atas beban. Beban digerakkan oleh daya graviti yang diarahkan menegak ke bawah, daya kenyal diarahkan berserenjang dengan permukaan yang berinteraksi dan, apabila beban bergerak di sepanjang satah condong, daya geseran gelongsor diarahkan bertentangan dengan kelajuan badan. Di samping itu, daya luaran juga dikenakan pada badan, yang menjalankan pergerakan seragam badan di sepanjang satah condong.
Untuk gerakan seragam perlu (ini mengikuti daripada undang-undang 1 Newton) syarat seterusnya: jumlah semua daya yang bertindak ke atas jasad ialah sifar.

F= 218.8 N

  1. Kami menggunakan prosedur yang sama (Gamb. 57b).

Dalam kes ini, daya geseran gelongsor diarahkan ke atas, i.e. ke arah yang bertentangan dengan kelajuan badan. Mari kita tuliskan syarat untuk pergerakan seragam beban ke bawah satah condong:

Dalam unjuran pada paksi x:

F +F helai x - F helai = 0

Pergerakan putaran di sekeliling paksi tetap adalah satu lagi kes istimewa pergerakan padu.
Pergerakan putaran jasad tegar mengelilingi paksi tetap ia dipanggil pergerakan sedemikian di mana semua titik badan menggambarkan bulatan, pusatnya berada pada garis lurus yang sama, dipanggil paksi putaran, manakala satah yang dimiliki oleh bulatan ini adalah berserenjang. paksi putaran (Rajah.2.4).

Dalam teknologi, jenis gerakan ini berlaku sangat kerap: contohnya, putaran aci enjin dan penjana, turbin dan kipas pesawat.
Halaju sudut . Setiap titik jasad berputar mengelilingi paksi yang melalui titik tersebut TENTANG, bergerak dalam bulatan dan titik yang berbeza bergerak ke laluan yang berbeza dari semasa ke semasa. Jadi, , Oleh itu modulus halaju titik A lebih daripada satu mata DALAM (Rajah.2.5). Tetapi jejari bulatan berputar melalui sudut yang sama dari semasa ke semasa. Sudut - sudut antara paksi OH dan vektor jejari, yang menentukan kedudukan titik A (lihat Rajah 2.5).

Biarkan badan berputar secara seragam, iaitu, berputar melalui sudut yang sama pada sebarang selang masa yang sama. Kelajuan putaran jasad bergantung pada sudut putaran vektor jejari, yang menentukan kedudukan salah satu titik jasad tegar untuk tempoh masa tertentu; ia dicirikan halaju sudut . Sebagai contoh, jika satu badan berputar melalui sudut setiap saat, dan satu lagi melalui sudut, maka kita katakan bahawa jasad pertama berputar 2 kali lebih cepat daripada yang kedua.
Halaju sudut jasad semasa putaran seragam ialah kuantiti yang sama dengan nisbah sudut putaran jasad kepada tempoh masa putaran ini berlaku.
Kami akan menandakan halaju sudut dengan huruf Yunani ω (omega). Kemudian mengikut definisi

Halaju sudut dinyatakan dalam radian sesaat (rad/s).
Sebagai contoh, halaju sudut putaran Bumi mengelilingi paksinya ialah 0.0000727 rad/s, dan cakera pengisar ialah kira-kira 140 rad/s 1 .
Halaju sudut boleh dinyatakan melalui kelajuan putaran , iaitu bilangan pusingan penuh dalam 1s. Jika suatu badan membuat (huruf Yunani “nu”) berputar dalam 1s, maka masa satu revolusi adalah bersamaan dengan saat. Kali ini dipanggil tempoh putaran dan dilambangkan dengan huruf T. Oleh itu, hubungan antara kekerapan dan tempoh putaran boleh diwakili sebagai:

Putaran lengkap badan sepadan dengan sudut. Oleh itu, mengikut formula (2.1)

Jika, dengan putaran seragam, halaju sudut diketahui dalam detik permulaan sudut putaran masa, kemudian sudut putaran badan semasa masa t mengikut persamaan (2.1) adalah sama dengan:

Jika , maka , atau .
Halaju sudut mengambil nilai positif jika sudut antara vektor jejari, yang menentukan kedudukan salah satu titik badan tegar, dan paksi OH meningkat, dan negatif apabila ia berkurangan.
Oleh itu, kita boleh menerangkan kedudukan mata badan berputar pada bila-bila masa.
Hubungan antara halaju linear dan sudut. Kelajuan titik bergerak dalam bulatan sering dipanggil kelajuan linear , untuk menekankan perbezaannya daripada halaju sudut.
Kami telah pun menyatakan bahawa apabila jasad tegar berputar, titik-titik yang berbeza mempunyai halaju linear yang tidak sama, tetapi halaju sudut adalah sama untuk semua titik.
Terdapat hubungan antara kelajuan linear mana-mana titik jasad berputar dan kelajuan sudutnya. Jom pasang. Titik yang terletak pada bulatan jejari R, setiap revolusi akan pergi jalan. Memandangkan masa satu pusingan badan adalah tempoh T, maka modulus halaju linear titik boleh didapati seperti berikut:

semester 1.

1. Titik bahan (zarah) - yang paling mudah model fizikal dalam mekanik - jasad dengan jisim, saiz, bentuk, putaran dan struktur dalaman yang boleh diabaikan dalam keadaan masalah yang dikaji. Kedudukan titik bahan dalam ruang ditentukan sebagai kedudukan titik geometri .

Sistem koordinat - satu set definisi yang melaksanakan kaedah koordinat, iaitu satu cara untuk menentukan kedudukan titik atau badan menggunakan nombor atau simbol lain. Set nombor yang menentukan kedudukan titik tertentu dipanggil koordinat titik ini .

Rangka rujukan - ini ialah gabungan badan rujukan, sistem koordinat yang berkaitan dan sistem rujukan masa, yang berkaitan dengan pergerakan mana-mana badan dipertimbangkan.

Laluan ialah jarak yang telah dilalui oleh badan. Laluan - kuantiti skalar. Untuk penerangan penuh pergerakan, perlu mengetahui bukan sahaja jarak yang dilalui, tetapi juga arah pergerakan.

Bergerak ialah segmen garis terarah yang bergabung kedudukan permulaan badan dengan kedudukan seterusnya. Pergerakan, seperti laluan, dilambangkan dengan huruf S dan diukur dalam meter. Tetapi ini adalah dua saiz yang berbeza yang perlu dibezakan.

Gerakan relatif - ini ialah pergerakan titik/jasad material berbanding sistem rujukan yang bergerak. Dalam FR ini, vektor jejari badan ialah , kelajuan badan ialah .

2. Kelajuan - vektor kuantiti fizikal, mencirikan kelajuan pergerakan dan arah pergerakan titik material berbanding dengan sistem rujukan yang dipilih; mengikut takrifan, sama dengan terbitan vektor jejari suatu titik berkenaan dengan masa.

Pergerakan seragam dan tidak sekata .

seragam Ini adalah pergerakan di mana, dalam mana-mana selang masa yang sama, jasad bergerak dalam jarak yang sama.

Tak sekata Ini adalah pergerakan di mana badan melalui segmen laluan yang berbeza dalam selang masa yang sama.

Teorem penambahan halaju Kelajuan pergerakan badan berbanding rangka rujukan tetap adalah sama dengan jumlah vektor kelajuan jasad ini berbanding rangka rujukan bergerak dan kelajuan (relatif kepada bingkai tetap) titik bingkai bergerak. rujukan di mana badan berada pada masa tertentu.



3. Pecutan - kuantiti fizik yang menentukan kadar perubahan dalam kelajuan jasad, iaitu terbitan pertama kelajuan berkenaan dengan masa. Pecutan adalah kuantiti vektor, menunjukkan berapa banyak vektor halaju jasad berubah semasa pergerakannya per unit masa:

Pergerakan dipercepatkan secara seragam - pergerakan di mana pecutan adalah malar dalam magnitud dan arah.

Rectilinear gerakan dipercepatkan seragam jenis yang paling mudah pergerakan tidak sekata, di mana badan bergerak sepanjang garis lurus, dan kelajuannya berubah sama rata dalam mana-mana tempoh masa yang sama.

Anda boleh mengira pecutan jasad yang bergerak secara rectilinear dan seragam dipercepatkan menggunakan persamaan yang merangkumi unjuran vektor pecutan dan halaju:

v x – v 0x
a x = ---
t

4.Pergerakan lengkung - pergerakan titik di sepanjang trajektori yang bukan garis lurus, dengan pecutan sewenang-wenang dan kelajuan sewenang-wenang pada bila-bila masa (contohnya, pergerakan dalam bulatan).

Sudut putaran - ini bukan geometri, tetapi kuantiti fizikal yang mencirikan putaran jasad atau putaran sinar yang terpancar dari pusat putaran jasad berbanding sinar lain yang dianggap pegun. Ini adalah ciri bentuk putaran pergerakan, hanya dinilai dalam unit sudut satah.

Bersudut dan kelajuan linear.

Halaju sudut ialah kuantiti fizik yang sama dengan nisbah sudut putaran kepada selang masa semasa putaran ini berlaku.

Setiap titik pada bulatan bergerak pada kelajuan tertentu . Kelajuan ini dipanggil linear . Arah vektor halaju linear sentiasa bertepatan dengan tangen kepada bulatan. Contohnya, percikan api dari bawah mesin pengisar bergerak, mengulangi arah kelajuan serta-merta.

5. Pecutan normal dan tangen.

1.Pecutan sentripetal - komponen pecutan titik, mencirikan kelajuan perubahan dalam arah vektor halaju untuk trajektori dengan kelengkungan. Dihalakan ke arah pusat kelengkungan trajektori, yang mana istilah itu berasal. Nilainya adalah sama dengan kuasa dua kelajuan dibahagikan dengan jejari kelengkungan. istilah " pecutan sentripetal"bersamaan dengan istilah" pecutan biasa ».

2.Pecutan tangensial - komponen pecutan diarahkan secara tangen ke trajektori gerakan. Mencirikan perubahan dalam modul halaju berbeza dengan komponen biasa, yang mencirikan perubahan arah halaju.

Pecutan penuh titik terdiri daripada pecutan tangen dan normal mengikut peraturan penambahan vektor. Ia akan sentiasa diarahkan ke arah lekuk trajektori, kerana pecutan biasa juga diarahkan ke arah ini.

Tempoh ayunan - jurang terkecil masa di mana pengayun membuat satu ayunan lengkap (iaitu, ia kembali ke keadaan yang sama di mana ia berada pada saat awal, dipilih sewenang-wenangnya).

Kekerapan - kuantiti fizik, ciri proses berkala, sama dengan bilangan ulangan atau kejadian peristiwa (proses) setiap unit masa. Ia dikira sebagai nisbah bilangan ulangan atau kejadian peristiwa (proses) kepada tempoh masa ia berlaku.

6.berat badan, kuantiti fizik, salah satu ciri utama jirim, menentukan sifat inersia dan gravitinya. Sehubungan itu, perbezaan dibuat antara bahan lengai dan graviti (berat, bergraviti).

Berat badan - daya badan yang bertindak pada sokongan (atau penggantungan atau jenis pengancing lain), menghalang kejatuhan, timbul dalam medan graviti.

Tanpa berat badan - keadaan di mana daya interaksi antara badan dan sokongan (berat badan), timbul berkaitan dengan tarikan graviti, tindakan daya jisim lain, khususnya daya inersia yang timbul apabila pergerakan dipercepatkan badan, hilang.

7. Daya geseran - Ini adalah daya yang timbul apabila dua badan bersentuhan dan mengganggu pergerakan relatifnya. Punca geseran adalah kekasaran permukaan gosokan dan interaksi molekul permukaan ini. Daya geseran bergantung pada bahan permukaan gosokan dan seberapa ketat permukaan ini ditekan antara satu sama lain.

Jenis-jenis geseran.

1. Geseran gelongsor- daya yang timbul semasa pergerakan translasi salah satu badan yang bersentuhan/berinteraksi relatif kepada yang lain dan bertindak ke atas badan ini ke arah arah bertentangan tergelincir.

2. Geseran bergolek- momen daya yang berlaku apabila satu daripada dua jasad yang bersentuhan/berinteraksi bergolek secara relatif kepada yang lain.

3. Rehat geseran- daya yang timbul antara dua badan yang bersentuhan dan menghalang kejadian gerakan relatif. Daya ini mesti diatasi untuk menetapkan dua badan yang bersentuhan bergerak secara relatif antara satu sama lain. Berlaku semasa pergerakan mikro (contohnya, semasa ubah bentuk) badan yang bersentuhan. Ia bertindak dalam arah yang bertentangan dengan arah pergerakan relatif yang mungkin.

Daya tindak balas tanah - ia adalah daya atau sistem daya yang menyatakan tindakan mekanikal sokongan pada struktur yang terletak pada sokongan ini .

8. Ubah bentuk - ubah kedudukan bersama zarah badan yang berkaitan dengan pergerakannya secara relatif antara satu sama lain. Ubah bentuk adalah hasil daripada perubahan dalam jarak interatomik dan penyusunan semula blok atom. Biasanya, ubah bentuk disertai dengan perubahan dalam magnitud daya interatomik, ukurannya adalah tegasan mekanikal elastik.

Jenis-jenis ubah bentuk.

1. Ketegangan - mampatan - dalam rintangan bahan - sejenis ubah bentuk membujur rod atau rasuk yang berlaku jika beban dikenakan padanya sepanjang paksi membujurnya (hasil daya yang bertindak ke atasnya adalah normal kepada keratan rentas rod dan melepasi melalui pusat jisimnya).

2.Anjakan - dalam rintangan bahan - sejenis ubah bentuk membujur rasuk yang berlaku jika daya dikenakan menyentuh permukaannya (dalam kes ini Bahagian bawah bar itu tetap tidak bergerak).

3. Bengkok - dalam rintangan bahan, sejenis ubah bentuk di mana terdapat kelengkungan paksi rasuk lurus atau perubahan lengkungan paksi rasuk melengkung, perubahan lengkungan/kelengkungan permukaan tengah plat atau cangkerang. Lenturan dikaitkan dengan kejadian dalam keratan rentas momen lentur rasuk atau cengkerang.

4. Kilasan- salah satu jenis ubah bentuk badan. Berlaku apabila beban dikenakan pada jasad dalam bentuk sepasang daya dalam satah melintangnya. Dalam kes ini, hanya satu faktor daya dalaman muncul di bahagian silang badan - tork. Mata air dan aci mampatan tegangan berfungsi untuk kilasan.

Daya kenyal - daya yang timbul dalam jasad akibat ubah bentuknya dan cenderung mengembalikan jasad itu kepada keadaan asalnya.

undang-undang Hooke - pernyataan yang menurutnya ubah bentuk yang berlaku dalam badan elastik (spring, rod, konsol, rasuk, dll.) adalah berkadar dengan daya yang dikenakan pada badan ini. Ditemui pada tahun 1660 oleh saintis Inggeris Robert Hooke. Perlu diingat bahawa undang-undang Hooke dipenuhi hanya untuk ubah bentuk kecil. Apabila had perkadaran melebihi, hubungan antara tegasan dan terikan menjadi tak linear. Bagi kebanyakan media, undang-undang Hooke tidak terpakai walaupun pada ubah bentuk kecil.

Untuk rod tegangan nipis, hukum Hooke mempunyai bentuk:

9. Hukum pertama Newton mendalilkan kewujudan sistem inersia kira detik. Oleh itu ia juga dikenali sebagai Hukum Inersia. Inersia ialah sifat jasad untuk mengekalkan kelajuan pergerakannya tidak berubah (kedua-duanya dalam magnitud dan arah) apabila tiada daya bertindak ke atas jasad. Untuk menukar kelajuan badan, ia mesti bertindak dengan sedikit kekuatan. Sememangnya, hasil daripada tindakan daya yang sama magnitud pada badan yang berbeza akan berbeza. Oleh itu, mereka mengatakan bahawa badan mempunyai inersia yang berbeza. Inersia ialah sifat badan untuk menahan perubahan dalam kelajuannya. Jumlah inersia dicirikan oleh berat badan.

10. nadi - kuantiti fizik vektor, yang merupakan ukuran pergerakan mekanikal badan. DALAM mekanik klasik impuls badan sama dengan produk jisim m badan ini dengan kelajuannya v, arah impuls bertepatan dengan arah vektor halaju:

Hukum kekekalan momentum Nyatakan bahawa jumlah vektor daripada impuls semua badan sistem adalah nilai tetap jika jumlah vektor kuasa luar, bertindak ke atas sistem badan, adalah sama dengan sifar.

Dalam mekanik klasik, hukum pemuliharaan momentum biasanya diperoleh sebagai akibat daripada undang-undang Newton. Daripada hukum Newton boleh ditunjukkan bahawa apabila sistem bergerak dalam ruang kosong, momentum dikekalkan dalam masa, dan jika terdapat pengaruh luar kadar perubahan momentum ditentukan oleh jumlah daya yang dikenakan.