Динамика поступательного движения - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Динамика поступательного движения, слайд №1

Динамика поступательного движения, слайд №2

Динамика поступательного движения, слайд №3

Динамика поступательного движения, слайд №4

Динамика поступательного движения, слайд №5

Динамика поступательного движения, слайд №6

Динамика поступательного движения, слайд №7

Динамика поступательного движения, слайд №8

Динамика поступательного движения, слайд №9

Динамика поступательного движения, слайд №10

Динамика поступательного движения, слайд №11

Динамика поступательного движения, слайд №12

Динамика поступательного движения, слайд №13

Динамика поступательного движения, слайд №14

Динамика поступательного движения, слайд №15

Динамика поступательного движения, слайд №16

Динамика поступательного движения, слайд №17

Динамика поступательного движения, слайд №18

Динамика поступательного движения, слайд №19

Динамика поступательного движения, слайд №20

Динамика поступательного движения, слайд №21

Динамика поступательного движения, слайд №22

Динамика поступательного движения, слайд №23

Динамика поступательного движения, слайд №24

Динамика поступательного движения, слайд №25

Динамика поступательного движения, слайд №26

Динамика поступательного движения, слайд №27

Динамика поступательного движения, слайд №28

Динамика поступательного движения, слайд №29

Динамика поступательного движения, слайд №30

Динамика поступательного движения, слайд №31

Динамика поступательного движения, слайд №32

Динамика поступательного движения, слайд №33

Динамика поступательного движения, слайд №34

Динамика поступательного движения, слайд №35

Динамика поступательного движения, слайд №36

Динамика поступательного движения, слайд №37

Динамика поступательного движения, слайд №38

Динамика поступательного движения, слайд №39

Динамика поступательного движения, слайд №40

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Динамика поступательного движения. Доклад-сообщение содержит 40 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

При наличии воздействия на МТ скорость ее изменяется, она приобретает ускорение, которое зависит от инертности МТ, а также от направления и интенсивности воздействия. При наличии воздействия на МТ скорость ее изменяется, она приобретает ускорение, которое зависит от инертности МТ, а также от направления и интенсивности воздействия. Мерой инертности материальной точки (тела) является ее масса ( m). Воздействие на МТ со стороны другой механической системы (материальной точки, тела и т.д. ) определяется векторной величиной – силой . Второй закон Ньютона гласит: ускорение, приобретаемое материальной точкой массы под действием силы , сонаправлено с силой, а величина его прямо пропорциональна величине силы и обратно пропорциональна массе материальной точки:

Слайд 3

Описание слайда:

В системе СИ b=1 и второй закон можно записать в форме уравнения движения для МТ: В системе СИ b=1 и второй закон можно записать в форме уравнения движения для МТ:

Слайд 4

Описание слайда:

Основная задача динамики механической системы в простейшей постановке формулируется так. Основная задача динамики механической системы в простейшей постановке формулируется так. Известны все силы , действующие на все материальные точки системы, известны начальные положения и начальные скорости всех материальных точек системы. Найти закон движения системы, т.е. закон движения для каждой материальной точки, входящей в состав системы. Пример. Пусть система состоит из одной материальной точки массы . Известна – сумма сил, действующих на нее. Заданы начальные значения радиуса-вектора и скорости м.т. и . Найдем закон движения материальной точки. Ускорение определяем с помощью уравнения движения (второго закона Ньютона)

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

2.2.. СИЛЫ В МЕХАНИКЕ. УПРУГАЯ И КВАЗИУПРУГАЯ СИЛЫ. СУХОЕ И ВЯЗКОЕ ТРЕНИЕ. 2.2.. СИЛЫ В МЕХАНИКЕ. УПРУГАЯ И КВАЗИУПРУГАЯ СИЛЫ. СУХОЕ И ВЯЗКОЕ ТРЕНИЕ. СИЛА УПРУГОСТИ Рассмотрим легкую (невесомую) пружинку под действием силы (рис. 2.1).

Слайд 7

Описание слайда:

Удлинение пружинки: Удлинение пружинки:

Слайд 8

Описание слайда:

Рассмотрим вместо пружинки однородный стержень длиной и площадью сечения . На рис. 2.3 вверху показан недеформированный стержень, внизу – удлиненный; сила , растягивающая стержень, приложена к его свободному торцу. Рассмотрим вместо пружинки однородный стержень длиной и площадью сечения . На рис. 2.3 вверху показан недеформированный стержень, внизу – удлиненный; сила , растягивающая стержень, приложена к его свободному торцу.

Слайд 9

Описание слайда:

Здесь – коэффициент упругости (жесткости) стержня, зависящий, очевидно, от материала образца, площади сечения и длины стержня . Здесь – коэффициент упругости (жесткости) стержня, зависящий, очевидно, от материала образца, площади сечения и длины стержня .

Слайд 10

Описание слайда:

Форма (2.14) записи закона Гука имеет следующие преимущества. Форма (2.14) записи закона Гука имеет следующие преимущества. Модуль Юнга определяется только материалом образца и не зависит от его размеров (как коэффициент упругости ); – табличная величина. Например, для стали =2,1∙1011 Па; 1Па=1Н/м2. Коэффициент упругости стержня известных сечения , длины и материала ( ), можно вычислить с помощью формулы (2.13 а):

Слайд 11

Описание слайда:

СИЛА ТРЕНИЯ СИЛА ТРЕНИЯ Трение, которое мы рассмотрим очень коротко, подразделяется на сухое и вязкое (жидкое). Применительно к сухому трению различают трение скольжения, трение покоя и трение качения (подробно не будем рассматривать). При скольжении одного тела по поверхности другого на каждый элемент поверхности первого тела, находящийся в контакте со вторым телом, действуют силы. (рис. 2.7. а), где – скорость первого тела относительно второго. Это – силы реакции элементов поверхности второго тела.

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Пример 1. Рассмотрим брусок, покоящийся на наклонной доске (рис. 2.9). Условие равновесия бруска можно записать в виде Пример 1. Рассмотрим брусок, покоящийся на наклонной доске (рис. 2.9). Условие равновесия бруска можно записать в виде

Слайд 14

Описание слайда:

– и так – вплоть до некоторого , при котором начинается медленное соскальзывание. При медленном соскальзывании можно считать ускорение бруска пренебрежимо малым, и тогда силу трения, являющуюся силой трения скольжения, можно вычислить по формуле, аналогичной (2.18): – и так – вплоть до некоторого , при котором начинается медленное соскальзывание. При медленном соскальзывании можно считать ускорение бруска пренебрежимо малым, и тогда силу трения, являющуюся силой трения скольжения, можно вычислить по формуле, аналогичной (2.18):

Слайд 15

Описание слайда:

Пример 2. На брусок, покоящийся на горизонтальной поверхности, действуют горизонтальной силой (тяги) , пытаясь его сдвинуть (рис. 2.10). Зависимость величины силы трения от величины силы тяги показана на рис. 2.11. Пример 2. На брусок, покоящийся на горизонтальной поверхности, действуют горизонтальной силой (тяги) , пытаясь его сдвинуть (рис. 2.10). Зависимость величины силы трения от величины силы тяги показана на рис. 2.11.

Слайд 16

Описание слайда:

Пока , брусок покоится, сила трения покоя ( ) уравновешивает силу тяги , . При брусок начинает скользить и далее на брусок действует уже постоянная сила трения скольжения Пока , брусок покоится, сила трения покоя ( ) уравновешивает силу тяги , . При брусок начинает скользить и далее на брусок действует уже постоянная сила трения скольжения

Слайд 17

Описание слайда:

Вязкое трение. Вязкое трение. При движении твердого тела относительно жидкости или газа на тело действуют силы сопротивления среды - силы вязкого трения. Следует отметить, что вязкое трение покоя не существует; сила сопротивления действует только на движущееся относительно среды тело, т.е. . При малых скоростях тела (когда обтекание тела средой можно считать ламинарным), сила сопротивления пропорциональна скорости тела:

Слайд 18

Описание слайда:

На рис. 2.12 показано обтекание тела средой при малых скоростях. Картинка нарисована в системе отсчете, связанной с телом. На рис. 2.12 показано обтекание тела средой при малых скоростях. Картинка нарисована в системе отсчете, связанной с телом.

Слайд 19

Описание слайда:

2.3. Движение заряженной частицы в постоянных электрическом и магнитном полях. 2.3. Движение заряженной частицы в постоянных электрическом и магнитном полях. На точечный электрический заряд в электромагнитном поле действует сила:

Слайд 20

Описание слайда:

Рассмотрим уравнение движения частицы с зарядом и массой в электрическом поле Рассмотрим уравнение движения частицы с зарядом и массой в электрическом поле (2.26) В случае получаем (2.27) Тогда проинтегрировав (2.27)(см. Лекцию №1) можно записать: (2.28) (2.29) где – начальная скорость, – начальное значение радиус-вектора частицы. Закон движения частицы (2.29) содержит полную информацию о ее движении: траектория частицы – либо прямая, параллельная силовым линиям поля ( ), либо парабола, ось которой параллельна линиям поля (почему подумать!).

Слайд 21

Описание слайда:

Рассмотрим уравнение движения частицы в магнитном поле Рассмотрим уравнение движения частицы в магнитном поле . (2.30) Прежде всего разложим скорость частицы на две составляющие: , (2.31) – так, как показано на рис.2.13; – составляющая скорости, параллельная силовым линиям магнитного поля, направлена по или противоположно (в зависимости от угла между и ); – составляющая, перпендикулярная силовым линиям. Очевидно, , . (2.32 а,б) Подставляя разложение (2.31) в уравнение (2.30), получаем . (2.33)

Слайд 22

Описание слайда:

Первое слагаемое в левой части (2.33) – вектор, параллельный силовой линии, второе – вектор, перпендикулярный . Первое слагаемое в правой части равно нулю, а второе – вектор, перпендикулярный . Приравнивая друг другу – отдельно – векторы, параллельные и перпендикулярные , вместо (2.33) получаем два уравнения:

Слайд 23

Описание слайда:

, (2.34 а) , (2.34 а) . (2.34 б) Из (2.34 а) следует . (2.35) Таким образом самый простой вариант движения частицы – равномерное движение вдоль прямолинейной силовой линии, при этом , . Пусть теперь . Интегрируя уравнение поперечного движения (2.34 б), получаем . (2.36)

Слайд 24

Описание слайда:

Введем обозначение Введем обозначение . (2.38) Тогда (2.37) приобретает вид: . (2.39) Это соотношение показывает (см. лекцию №I), что поперечное движение частицы представляет собой равномерное движение по окружности радиуса c угловой скоростью , определяемой равенством (2.38). Величина (2.40)

Слайд 25

Описание слайда:

Таким образом, в общем случае движение заряженной частицы в однородном магнитостатическом поле представляет собой композицию равномерного движения частицы (со скоростью ) вдоль силовой линии и равномерного вращения (с угловой скоростью ) в поперечном (по отношению к ) направлении. Это движение по цилиндрической спирали, ось которой параллельна силовым линиям (рис. 2.15). На рис. показаны радиус спирали и шаг спирали . Таким образом, в общем случае движение заряженной частицы в однородном магнитостатическом поле представляет собой композицию равномерного движения частицы (со скоростью ) вдоль силовой линии и равномерного вращения (с угловой скоростью ) в поперечном (по отношению к ) направлении. Это движение по цилиндрической спирали, ось которой параллельна силовым линиям (рис. 2.15). На рис. показаны радиус спирали и шаг спирали . В частных случаях ( ) спираль вырождается в прямую, а при в окружность ( ).

Слайд 26

Описание слайда:

В ньютоновой механике ( ) гравитационное взаимодействие определяется законом всемирного тяготения, открытым Ньютоном: В ньютоновой механике ( ) гравитационное взаимодействие определяется законом всемирного тяготения, открытым Ньютоном: Любые две материальные точки взаимодействуют между собой силами гравитационного притяжения; эти силы направлены вдоль отрезка, соединяющего материальные точки, величина этих сил пропорциональна массам материальных точек и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: . (2.41)

Слайд 27

Описание слайда:

В выражении для силы гравитационного взаимодействия (2.41) , - так называемые гравитационные массы, которые совпадают с известными нам инертными массами материальных точек. Коэффициент пропорциональности называется гравитационной постоянной: Н.м2/кг2 В векторной форме: , (2.42) см. рис. 2.17.

Слайд 28

Описание слайда:

Гравитационные силы подчиняются принципу суперпозиции. Гравитационные силы подчиняются принципу суперпозиции. (2.43) где – сила, действующая на со стороны в отсутствие всех остальных материальных точек.

Слайд 29

Описание слайда:

Рассмотрим аналогию с электростатикой. Рассмотрим аналогию с электростатикой. Отношение силы к массе материальной точки не зависит от массы и поэтому является силовой характеристикой гравитационного поля. Эта величина (2.44) называется напряженностью гравитационного поля (поля силы тяжести). Ясно, что , время здесь рассматривается как параметр. Очевидно, принцип суперпозиции можно сформулировать и на языке напряженностей; вместо (2.43) будем иметь: (2.45)

Слайд 30

Описание слайда:

Введем определение. Введем определение. Свободным падением материальной точки (тела) называется ее движение под действием одной лишь силы тяжести (гравитационной силы). Из второго закона Ньютона тогда следует, что напряженность гравитационного поля совпадает с ускорением свободного падения частицы. Пример 1. Рассмотрим планету радиуса и массы и будем считать распределение массы по ее объему центрально-симметричным. Тогда на МТ , находящуюся на расстоянии от центра планеты на высоте над ее поверхностью, действует сила тяжести . (2.46) Ускорение свободного падения на высоте h: (2.47)

Слайд 31

Описание слайда:

У поверхности планеты ( ) У поверхности планеты ( ) . (2.48) Из (2.47) и (2.48) следует . (2.49) Пример 2. Пусть имеется спутник , движущийся вокруг планеты по круговой орбите на высоте (рис. 2.20). Центростремительное ускорение спутника совпадает с ускорением свободного падения: (2.50) Отсюда скорость спутника

Слайд 32

Описание слайда:

Первая космическая скорость - скорость равномерного движение спутника по круговой орбите на малой Первая космическая скорость - скорость равномерного движение спутника по круговой орбите на малой ( ) высоте. Пренебрегая в (2.51), получаем (2.52) – ускорение свободного падения у поверхности планеты. Для Земли м/с2, км. Отсюда для первой космической скорости получаем км/с.

Слайд 33

Описание слайда:

Весом тела называется сила, с которой тело, находящееся в поле сил тяжести , действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Весом тела называется сила, с которой тело, находящееся в поле сил тяжести , действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. На рис. 2.21 показаны силы, действующие на тело , которое покоится относительно поверхности Земли на широте : – сила тяжести, направленная к центру Земли О, – сила реакции поверхности.

Слайд 34

Описание слайда:

Слайд 35

Описание слайда:

Величина веса определяется с помощью теоремы косинусов: Величина веса определяется с помощью теоремы косинусов: . (2.58) 2.5. Импульс материальной точки. Импульс механической системы и скорость ее центра масс. Второй закон Ньютона на языке импульса. Закон сохранения проекции импульса на координатную ось. Столкновения. Импульсом материальной точки называется величина (2.59) где – масса м.т., – ее скорость (мгновенная). Импульсом механической системы (набор материальных точек) называется величина . (2.60)

Слайд 36

Описание слайда:

Продифференцируем по времени определение импульса (2.60): Продифференцируем по времени определение импульса (2.60): . (2.61)

Слайд 37

Описание слайда:

Закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса. Рассмотрим следствие уравнения движения (2.62): . (2.64) т.е. если сумма внешних сил, действующих на систему, равна нулю, то импульс системы сохраняется. PS . Cитуации, когда можно гарантировать выполнение равенства , являются достаточно редкими. Значительно шире класс таких задач, в которых внешними силами, действующими на систему, можно пренебречь и рассматривать систему как замкнутую. Традиционная формулировка гласит: импульс замкнутой системы сохраняется.

Слайд 38

Описание слайда:

Слайд 39

Описание слайда:

Пример. Гиря массой , брошенная со скоростью под углом к горизонту, попадает в ящик с песком общей массой , покоившийся на гладкой горизонтальной поверхности, и застревает в нем. С какой скоростью будет двигаться ящик с застрявшей в нем гирей? Силами сопротивления воздуха пренебречь. Пример. Гиря массой , брошенная со скоростью под углом к горизонту, попадает в ящик с песком общей массой , покоившийся на гладкой горизонтальной поверхности, и застревает в нем. С какой скоростью будет двигаться ящик с застрявшей в нем гирей? Силами сопротивления воздуха пренебречь. Если расположить ось горизонтально в плоскости движения гири, то , откуда следует (2.68) На рис. 2.23 а показано состояние системы в момент времени , когда гиря стартует, а ящик покоится.