Презентация на тему "Система отсчёта"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Физика Лекции для студентов ФТКиТ 2014 Башарин Сергей Артемьевич 1

• 
  Слайд 2
  

  Литература: 1. Трофимова Т.И. Курс физики: учеб. пособие для инженерно-технич. специальностей вузов - М.: Академия, 2010. 2. Савельев И.В. Основы теоретической физики: учебник в 3 томах. 3-е изд., - СПб. : Издательство "Лань", 2005. 3. Чертов А.Г. Задачник по физике: учеб. пособие для втузов / А.Г. Чертов, А.А. Воробьёв. - 9-е изд., перераб. и доп. - М. : изд. Физико-математической литературы, 2009. 4. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики для втузов / Т.И. Трофимова, 3-е изд. - М. : Оникс 21 век; Мир и образование, 2005. 2

• 
  Слайд 3
  

  Физика – это наука о простейших формах движения материи и общих законах природы. «Физика – это наука, изучающая общие свойства движения вещества и поля» Академик А.И. Иоффе: 3

• 
  Слайд 4
  

  Между физическим величинами существует связь. Чтобы ее установить, величины необходимо сравнивать с соответствующими эталонами. Для этого вводится единая система основных единиц: Международная Система единиц (СИ). Даты перехода на метрическую систему. Страны, которые не приняли систему СИ в качестве основной или единственной (Либерия, Мьянма, США). 4

• 
  Слайд 5
  

  Основные физические единицы: Метр (м) (длина пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 с.) Килограмм (кг) (масса, равная массе международного прототипа килограмма (платиноиридиевого цилиндра, хранящегося в Международном бюро мер и весов в Севре, близ Парижа) Секунда (с) (время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133) 5

• 
  Слайд 6
  

  Ампер (А) (сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, создаст между этими проводниками силу, равную 210–7 Н на каждый метр длины) Кельвин (К) (1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды) Моль (моль) (количество вещества системы, содержащей столько же структур­ных элементов, сколько атомов содержится в изотопе углерода С массой 12 г) Кандела (кд) (сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 5401012 Гц). 6

• 
  Слайд 7
  

  Радиан (рад) (угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу) Стерадиан (ср) (телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы) Дополнительныефизические единицы: Производныефизические единицы: получаются из законов, связывающих их с основными единицами, пример – скорость. 7

• 
  Слайд 8
  

  Раздел 1. Механика Механика— часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение. Механическое движе­ние— это изменение с течением времени взаимного расположения тел или их частей. Разделы механики: Кинематика.Изучает движение тел, не рассматривая причины, которые это движение обусловливают. Динамика.Изучает законы движения тел и причины, которые вызывают или изменяют это движение. Статика. Изучает законы равновесия системы тел. 1.1. Структура механики. Модели в механике 8

• 
  Слайд 9
  

  Модели в механике (определения): Материальная точка— тело, обладающее массой, размерами которого можно пренебречь. Абсолютно твердое тело – тело, которое ни при каких условиях не может деформироваться и при всех условиях расстояние между двумя точками (или точнее между двумя частицами) этого тела остается постоянным. Абсолютно упругое тело – деформация которого подчиняется закону Гука, а после прекращения внешнего воздействия такое тело полностью восстанавливает свои первоначальные размеры и форму. Абсолютно неупругое тело – полностью сохраняющее деформированное состояние после прекращения действия внешних сил. 9

• 
  Слайд 10
  

  1.2. Система отсчета. Траектория, длина пути, вектор перемещения Система отсчета — совокупность системы координат и часов, связанных с телом отсчета. Телом отсчета называется произвольно выбранное тело, по отношению к которому определяется положение материальной точки. В физике наиболее часто используется декартовая система координат. В декартовой системе положение точки Ав данный момент времени по отношению к этой системе характеризуется тремя координатами x, y иzили радиусом-вектором r, проведенным из начала системы координат в данную точку. 10

• 
  Слайд 11
  

  При движении материальной точки ее координаты определяется скалярными уравнениями: x = x(t), у = y(t), z = z(t), или векторным уравнением: r = r(t). Эти уравнения называются кинематическими уравнениями движения материальной точки. Число независимых координат, полностью определяющих положение точки в пространстве, называется числом степеней свободы. 11

• 
  Слайд 12
  

  Траектория движения материальной точки — линия, описыва­емая этой точкой в пространстве. Движение может быть прямолинейным и криволинейным. Длина участка траектории АВ, пройденного материальной точкой с момента начала отсчета времени, называется длиной пути s и является скалярной функцией времени: s = s(t). Вектор r = r — r0, проведенный из начального положения А в конечное В называется перемещением. 12

• 
  Слайд 13
  

  1.3. Скорость Скорость – это векторная величина, которая определяет быстроту движения и его направление в данный момент времени. Вектором средней скорости называется отношение приращения r радиуса-вектора точки к промежутку времени t: Направление вектора средней скорости совпадает с направлением вектора r. 13

• 
  Слайд 14
  

  Мгновенная скоростью v: Модуль мгновенной скорости равен производной пути по времени: 14

• 
  Слайд 15
  

  При неравномерном движении — модуль мгновенной скорости с течением времени изменяется. В этом случае пользуются скалярной величиной v, которая называется средней скоро­стью неравномерного движения: Длина пути, пройденного точкой за промежуток времени от t1до t2 : 15

• 
  Слайд 16
  

  1.4. Ускорение Ускорение – это физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости по модулю и направлению. Средним ускорением неравномерного движения в интервале от t до t + tназывается векторная величина, равная отношению изменения скорости vк интервалу времени t: Мгновенным ускорением а материальной точки в момент време­ни tбудет предел среднего ускорения: 16

• 
  Слайд 17
  

  Тангенциальная составляющая ускорения: Нормальная составляющая ускорения: 17

• 
  Слайд 18
  

  Полное ускорение тела есть геометрическая сумма тангенциальной и нормальной составляющих: 18

• 
  Слайд 19
  

  В зависимости от тангенциальной и нормальной составляющих ускорения движение можно классифицировать следующим образом: — прямолинейное равномерное движение; — прямолинейное равнопеременное движение. При таком виде движения: 19

• 
  Слайд 20
  

  — прямолинейное движение с переменным ускорением; — равномерное движение по окружности; — равномерное криволинейное движение; — криволинейное равнопеременное движение; — криволинейное движение с переменным ускорением. 20

• 
  Слайд 21
  

  1.5. Кинематика вращательного движения Модуль вектора угла поворота равен углу поворота, а его направление подчиняется правилу правого винта. Вектор угла поворота движущегося тела . Угловая скорость – это векторная величина, равная первой производной угла поворота тела по времени: 21

• 
  Слайд 22
  

  Вектор угловой скорости направлен вдоль оси вращения по правилу правого винта. Линейная скорость точки: В векторном виде : Модуль векторного произведения: 22

• 
  Слайд 23
  

  При равномерном вращательном движении период равен: Число оборотов в единицу времени (частота ): Угловая частота вращения: 23

• 
  Слайд 24
  

  Угловое ускорение – это векторная величина, равная производной угловой скорости по времени: Направление вектора ускорения при ускоренном движении: Направление вектора ускорения при замедленном движении: 24

• 
  Слайд 25
  

  Тангенциальная составляющая ускорения: Нормальная составляющая ускорения: 25

• 
  Слайд 26
  

  В случае равнопеременного движения точки по окружности (=const): Связь между линейными и угловыми величинами выражается следующими формулами: 26