🗊Презентация Курс общей физики. Лекция 1

Курс общей физики ЛЕКЦИЯ 1 Механическое движение. кинематика материальной точки. Динамика материальной точки и системы материальных точек

КАК зовут преподавателя? Олейник Сергей Владимирович

что будет? Методы контроля Проведение текущего контроля, письменного модульного контроля, семестровый контроль в виде экзаменов. Распределение баллов по видам контроля Лабораторные работы до 5 баллов за каждый отчет по схеме: до 2 баллов за допуск до 1 балла за проведение измерений, до 1 балла за проведение расчетов, до 1 балла за защиту (ответы на контрольные вопросы). Практические занятия до 30 баллов. Из них в 15 баллов за выполнение домашних заданий (решение задач) пропорционально количеству запланированных задач, и до 15 баллов за работу в аудитории течение семестра (в зависимости от количества задач решенных у доски). Модульный контроль - до 25 баллов за каждый. Требования к допуску Выполнение всех лабораторных работ предусмотренных в семестре является обязательным для допуску. Минимальная необходимое количество баллов по всем видам контроля - 35. Семестровый контроль Результат за семестровый контроль определяется суммой баллов за лабораторные и практических занятия и результатов модульного контроля. Студент имеет право отказаться от результатов модульного контроля и получить новое значение баллов во время итогового экзамена. Максимально балл за итоговый контроль равна сумме баллов за модульные контроли в течение семестра - 50 баллов. Максимально возможный результат за семестровый контроль - 100 баллов.

ЧТО почитать? 1. Савельев И.В. Курс физики (учеб. для втузов). Т. 1: Механика. Молекулярная физика.– М.: Наука, 1987.- 432 с. Б(567), К(19). 2. Савельев И.В. Курс физики (учеб. для втузов). Т. 2: Электричество и магнетизм. Волны, Оптика – М.: Наука, 1988.- 432 с. Б(588), К(18). 3. Савельев И.В. Курс физики (учеб. для втузов). Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Фізика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – М.: Наука, 1989.- 304с. Б(225), К(12). 4. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. Т. 1: Механика. Молекулярная физика. Электродинамика. – М.: Наука, 1981.– 480 с. 5. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. Т. 2: Колебания и волны. Основы квантовой физики атомов, молекул и твердых тел; Физика ядра и элементарных частиц. – М.: Наука, 1974.– 464 с.

Физика. Что это? Физика (от греч. physis - природа) – это наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства и законы движения окружающих нас объектов материального мира.

Разделы физики

Механика. Физические модели Механика – это наука о механическом движении, заключающемся в перемещении материальных тел или их частей друг относительно друга, и о происходящих при этом движении взаимодействиях между телами. Механику делят на кинематику, статику и динамику. Кинематика – это учение о геометрических свойствах движения тел. Статика – это учение о равновесии тел под действием сил. Динамика – это учение о движении тел под действием сил. При изучении движения материальных тел в механике используют следующие физические модели: 1) материальная точка (м.т.) – это тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь; 2) абсолютно твердое тело – это система материальных точек, расстояние между которыми не изменяется в процессе движения (пренебрегают деформациями тела); 3) сплошная среда – это среда, которую можно рассматривать как непрерывную, пренебрегая её дискретным атомно-молекулярным строением.

Кинематика материальной точки Траектория – это линия, которую описывает материальная точка при своем движении. Путь – это расстояние, которую проходит м.т. при своем движении. Перемещение – это вектор, соединяющий начальное положение м.т. с ее конечным положением. Отметим, что к кинематическим характеристикам движения относят радиус-вектор, скорость, ускорение, путь, время и др.

Кинематика материальной точки

Кинематика материальной точки Радиус-вектор м.т. – это вектор, проведенный из начала декартовой системы координат в точку пространства, где находится м.т. в данный момент времени.

Кинематика материальной точки

Кинематика материальной точки

Кинематика материальной точки Модуль скорости м.т. запишется выражением:

Кинематика материальной точки

Кинематика материальной точки Аналогично определению скорости м.т. можно записать ее ускорение:

Кинематика материальной точки Средней скоростью и средним ускорением называют векторные величины, определяемые как

Кинематика материальной точки Нормальное и тангенциальное ускорение. Радиус кривизны траектории Рассмотрим криволинейное движение м.т. При этом представим скорость м.т. в виде

Кинематика материальной точки Тангенциальное ускорение – это физическая величина, которая характеризует быстроту изменения величины скорости

Кинематика материальной точки

Кинематика материальной точки Точка О называется центром кривизны траектории в т. 1. Если т.1 и т.2 расположены бесконечно близко друг к другу, то можно записать Dj =DS / R. Отметим, что вектора и - единичные, а значит при движении м. т. они могут изменяться лишь по направлению. Тогда в случае бесконечно близкого расположения точек 1 и 2 вектора и в пределе станут параллельны. Значит и вектор в пределе окажется перпендикулярным к . Введем вектор – орт нормали к траектории, направленный к центру кривизны траектории. В пределе можно записать, что

Кинематика материальной точки Отсюда

Кинематика материальной точки Нормальное ускорение – это физическая величина, которая характеризует изменение направления скорости Учитывая выше сказанное, ускорение м.т. записывают в виде

Динамика материальной точки

Динамика материальной точки Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело (материальная точка) при отсутствии на него внешних воздействий (или при их взаимной компенсации) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Динамика материальной точки Ускорение всякого тела прямо пропорционально действующей на него силе и обратно пропорционально массе тела. - наиболее известная форма записи II закона Ньютона, предполагающая что масса тела есть константа. - универсальная форма записи II закона Ньютона

Динамика материальной точки Здесь m – масса тела (м.т.); – сила, воздействующая на тело (м.т); – импульс тела (м.т.). Масса тела (м.т.) – это мера инертности тела (м.т.) при поступательном движении. Инертность — свойство тела, заключающееся в том, что для изменения скорости тела относительно инерциальной системы отсчёта необходимо воздействие. Сила – это мера механического взаимодействия тел. Импульс – это мера механического движения, векторная величина, равная произведению массы тела (м.т.) на его скорость и направленная также как и скорость.

Динамика материальной точки

Динамика материальной точки Закон сохранения импульса Механическая система – совокупность тел, рассматриваемых в задаче. Тела системы могут взаимодействовать как между собой, так и с телами, не входящими в систему. Силы, действующие на тела системы, делят на внутренние и внешние. Внутренние силы – это силы, с которыми тела системы действуют друг на друга. Внешние силы – это силы порожденные воздействием тел, не принадлежащих системе. Система, в которой внешние силы отсутствуют, называется замкнутой.

Динамика материальной точки Рассмотрим систему состоящую из N частиц (м.т.). Обозначим Fik силу, с которой k-я частица действует на i-ю . Fi – результирующая всех внешних сил, действующих на i-ю частицу. Пользуясь II законом Ньютона напишем уравнения движения для N частиц:

Динамика материальной точки Сложим вместе эти уравнения. Учитывая III закон Ньютона получим:

Динамика материальной точки Центр масс механической системы и закон его движения

Динамика материальной точки Значит импульс системы запишется