Презентация на тему "Работа переменной силы при поступательном и вращательном движении"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Лекция 6

• 
  Слайд 2
  

  Работа переменной силы при поступательном движении Работа при вращательном движении Кинетическая и поступательная энергии при поступательном движении Кинетическая энергия вращательного движения Основной закон механики  

• 
  Слайд 3
  

  A = F∙ x [H∙м] = [Дж] x – перемещение Работа при вращательном движении твердого тела. Рассчитаем работу силы, вызывающей вращательное движение тела вокруг некоторой оси и приложенной к произвольной точке этого тела. Согласно определению работы имеем: dA = F·ds = Ft·ds.  Поскольку ds = r·da, то получим следующее выражение для работы: dA = Ft·r·da = M·da. При вращательном движении твердого тела под действием силы F работа равняется произведению момента этой силы на угол поворота. Работа переменной силы при повороте тела на конечный угол равняется определенному интегралу от момента сил:

• 
  Слайд 4
  

  Кинетическая энергия твердого тела, совершающего вращательное и поступательное движения. Любое произвольное движение твердого тела можно представить в виде суммы поступательного движения центра масс тела и вращательного движения в СО, связанной с этим центром масс. Проанализируем движение тела относительно двух таких систем: СО, связанной с центром масс тела - точкой С, и инерциальной СО - системой XY, относительно которой перемещается центр масс. Любая точка тела участвует в двух движениях: поступательном, происходящим в данный момент времени со скоростью Vc, и вращательном, происходящим с угловой скоростью w' = vi'/Ri, относительно точки С.  Скорости тела в этих системах связаны между собой известным соотношением: vi = Vc + vi', гдеvi - скорость iой части в ИСО;Vc - скорость движения центра масс тела;vi' - скорость iой части в СО, связанной с центром масс. кинетическая энергия твердого тела состоит из кинетической энергии его поступательного движения и энергии его движения E' = I·w2/2 относительно СО, связанной с центром масс тела. Это утверждение называется теоремой Кёнига.Eк = E' + M·Vc2/2. Теорема Кёнига справедлива для любого плоского движения при котором центр масс перемещается в некоторой фиксированной плоскости, а вектор угловой скорости все время перпендикулярен к этой плоскости. Примером плоского движения является качение.

• 
  Слайд 5
  

  Теорема Штейнера. Момент инерции тела относительно произвольной оси вращения равен его моменту инерции относительно параллельной оси, проходящей через центр масс тела, плюс произведение массы на квадрат расстояния между этими осями. I = Ic + m·d2/2.

• 
  Слайд 6
  

  Основные законы механики. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ - общий закон природы: энергия любой замкнутой системы при всех процессах, происходящих в системе, остается постоянной (сохраняется). Энергия может только превращаться из одной формы в другую и перераспределяться между частями системы. Для незамкнутой системы увеличение (уменьшение) ее энергии равно убыли (возрастанию) энергии взаимодействующих с ней тел и физических полей. ЗАКОН АРХИМЕДА - закон гидро- и аэростатики: на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх, числено равная весу жидкости или газа, вытесненного телом, и приложенная в центре тяжести погруженной части тела. FA= gV, где r - плотность жидкости или газа, V - объем погруженной части тела. Иначе можно сформулировать так: тело, погруженное в жидкость или газ, теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость (или газ). Тогда P= mg - FA

• 
  Слайд 7
  

  ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ - закон тяготения Ньютона: все тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними: где M и m - массы взаимодействующих тел, R - расстояние между этими телами, G - гравитационная постоянная (в СИ G=6,67.10-11 Н.м2/кг2). ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ГАЛИЛЕЯ, механический принцип относительности - принцип классической механики: в любых инерциальных системах отсчета все механические явления протекают одинаково при одних и тех же условиях. ЗАКОН ГУКА - закон, согласно которому упругие деформации прямо пропорциональны вызывающим их внешним воздействиям. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА - закон механики: импульс любой замкнутой системы при всех процессах, происходящих в системе, остается постоянным (сохраняется) и может только перераспределяться между частями системы в результате их взаимодействия.