Первая из этих величин – масса – является количественной характеристикой инертных свойств тела. Она показывает, как тело реагирует на внешнее воздействие. Вторая – сила – является количественной мерой действия одного тела на другое.
Сравнение формы струи с кривыми, нарисованными на картоне, укажет на сходство траекторий капель с параболами. Опыт показал, что высота и дальность полета, а также дальность траектории тела, брошенного под углом к горизонту, зависят от угла бросания и от начальной скорости. Рассмотрим движение тела в жидкости или газе. Здесь тоже есть силы, препятствующие движению.
Инерциальными системами отсчета в классической механике принято считать такие системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона — закон инерции. Время в классической механике носит абсолютный характер и не меняется при переходе от одной ИСО к другой. При действии на тело нескольких сил их действие заменяется одной равнодействующей силой.
Таким образом, мы узнали, что причиной выхода тела из состояния покоя или прямолинейного равномерного движения является воздействие других тел. Если на тело не воздействуют какие-либо тела, то тело сохраняет свое положение покоя или прямолинейное движение относительно земли. Любая система отсчета, движущаяся относительно инерциальной системы поступательно, равномерно и прямолинейно, также будет инерциальной. Если же система отсчета движется ускоренно или вращается относительно инерциальной системы, то она будет неинерциальной.
Масса
Например, неинерциальные системы отсчета — это системы, связанные с ракетой на участке разгона, с тормозящим поездом, вращающейся каруселью и т. Если в условии задачи просят найти минимальную силу, под действием которой начинается движение, то ищут максимальную силу, под действием которой, движение ещё не начинается. Это позволяет приравнять ускорение тел к нулю, а значит значительно упростить решение задачи. При этом силу трения полагают равной ее максимальному значению. Таким образом рассматривается момент, при котором увеличение искомой силы на очень малую величину сразу вызовет движение. Дина́мика (греч. δύναμις «сила, мощь») — раздел механики, в котором изучаются причины изменения механического движения, тогда как способы описать движение изучает кинематика.
В земных условиях любое тело взаимодействует хотя бы с одним телом (Землей). Если в движении участвует несколько тел, анализ сил и запись уравнений производится для каждого из них по отдельности. Если в задаче по динамике описывается несколько ситуаций, то подобный анализ производится для каждой ситуации. Многие законы динамики могут быть описаны исходя не из законов Исаака Ньютона, а из принципа наименьшего действия. При решении этих задач используются установленные в статике способы приведения сил и разработанные в кинематике методы описания и изучения движения.
Основы динамики
Значит, кабина движется вниз замедленно (с торможением). Перегрузки и невесомость можно испытать, не отправляясь в полет. Перегрузки возникают при движении с разгоном, торможением, резкими поворотами (рис. 168). Состояние, близкое к невесомости, испытывает человек во время прыжка.
Формулы некоторых сил, действующих на тело
- Третий закон Ньютона устанавливает связь между силами, с которыми тела действуют друг на друга, и отражает факт взаимности механического действия (взаимодействия).
- Время полета шарика в случаях, изображенных на рисунках 151 и 152, одинаково!
- Силу тяжести, с которой тела притягиваются к Земле, нужно отличать от веса тела.
- Другое тело может притягивать, отталкивать или действовать на тела с большого расстояния (например, действие магнита на стальной шар).
- Рассмотрим движение тела в жидкости или газе.
В результате действия силы (сил) тело приобретает ускорение и деформируется. Любая сила характеризуется модулем (абсолютной величиной), направлением и точкой приложения. Прямая линия, вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы. Сила — векторная физическая величина, являющаяся мерой воздействия на тело со стороны других тел и полей. Закономерности механического взаимодействия тел являются предметом изучения следующего раздела механики — динамики.
Второй закон Ньютона — основной закон динамики
Динамика, базирующаяся на законах Ньютона, называется классической динамикой. Классическая динамика описывает движения объектов со скоростями от долей миллиметров в секунду до километров в секунду. Подчеркнем, что импульс силы определяется как модулем, так и временем действия силы. В современной физике с высокой точностью доказана тождественность значений гравитационной и инертной масс. В основе классической динамики лежат три закона Ньютона, установленные в результате обобщения различных экспериментальных данных.
Таким образом, если у Вас в задаче по динамике несколько раз растягивали одну и ту же пружину Вы должны понимать, что ее жесткость во всех случаях была одна и та же. С другой стороны если в задаче было несколько пружин разных габаритов, но, например, все они были стальные, то тем не менее у них у всех будут разные жесткости. Так как жесткость не является характеристикой материала, то ее нельзя найти ни в каких таблицах. Сила вязкого трения (сила сопротивления среды). Возникает при движении тела в жидкости или газе и направлена против скорости движения.
Описание динамики исходя из принципа наименьшего действия
Во столько же раз меньше будут и показания пружинных весов. Динамика (от греч. – сильный, сила) – раздел механики, в котором изучается движение материальных тел под действием приложенных к ним сил. Эти силы приложены к разным телам и поэтому не могут уравновешивать друг друга. Обратите внимание, что складывать можно только силы, которые одновременно действуют на одно из тел. При взаимодействии двух тел возникают силы, равные по величине и противоположные по направлению, но складывать их нельзя, т.к.
Характеристики движения свободно падающих тел (траектория, время полета и т. д.) зависят от положения точки бросания и от начальной скорости. При удалении от поверхности Земли ускорение свободного падения постепенно уменьшается. Силы трения и сопротивления среды (как и силы упругости) определяются взаимодействием молекул и, следовательно, имеют электромагнитную природу. Жесткость тела численно равна модулю силы упругости, возникающей при удлинении (или сжатии) тела на единицу длины.
Пустим с некоторой высоты железный шарик по наклонному желобу (рис. 100). Шарик скатывается с желоба и продолжает движение по горизонтальной поверхности стола, покрытого тканью (рис. 100, а), картоном (рис. 100, б), стеклом (рис. 100, в). Возникает при деформации тела и направлена против деформации. Таким образом, динамика — это важный раздел физики, который помогает нам понять причины движения тел и применять этот навык в различных областях жизни.
- Динамика является частью классической механики и изучает изменение скорости и положения тела со временем.2.
- Такое взаимодействие называется также гравитационным (от латинского слова gravitas — тяжесть), и массу в этом случае называют гравитационной.
- Силу трения скольжения можно считать равной максимальной силе трения покоя.
- Для измерения модуля действующей силы с помощью пружинных весов или динамометра используется способность силы вызывать упругие деформации.
- Однако осталось невыясненным, по какой причине возникает равномерное или равноускоренное движение.
Нарушение прав правообладателей преследуется по закону. Так же есть ряд задач на вращение в вертикальной плоскости на стержне или нити. На первый взгляд может показаться, что такие задачи будут одинаковы. Дело в том, что стержень может испытывать деформации как растяжения, так и сжатия. Нить же невозможно сжать, она сразу прогибается, а тело на ней просто проваливается.
В те времена Земля считалась центром Вселенной и этим объясняли, что тело возвращается к своему естественному состоянию покоя, если не возникнет важной причины. Действительно, если закончится бензин в автомобиле, движущемся по ровной асфальтированной дороге, двигатель выключится. Автомобиль еще динамика курса золота в сбербанке будет двигаться некоторое время и остановится.
С той же целью обтекаемую форму придают самолетам (рис. 147, а), речным и морским судам, подводным лодкам (рис. 147, б) и т. Он зависит от свойств соприкасающихся поверхностей, от их шероховатости, от наличия примесей и загрязнений. При сжатии (рис. 125, а) и растяжении изменяются расстояния между слоями. При сдвиге (рис. 125, б) слои смещаются относительно друг друга.
Силу трения скольжения можно считать равной максимальной силе трения покоя. Закон Амонтона-Кулона устанавливает пропорциональность силы трения скольжения или максимальной силы трения покоя силе нормальной реакции опоры. Коэффициентом пропорциональности служит коэффициент трения. Закон всемирного тяготения объясняет многое в окружающем мире. Динамика происходит от греческого слова «dynamis», что означает «сила».