- •Способы описания вращательного и поступательного движения матриальной точки. Системы отсчета. Скорость и ускорение.
- •2. Принцип отнсительности Галлея. Законы Ньютона, инерциальные системы отсчета.
- •3. Законы сохранения импульса, энергии и момента импульса материальнй точки. Механическая работа и мощность. Консервативные и неконсервативные силы.
- •4. Вывод закона всемирного тяготения из законов Кеплера. Условия элептического, гиперболического и параболичесого движения.
- •5. Космические скорости.
- •6. Теорема об изменение импульса системы материальных точек. Закон сохранения импульса(см.Вопрос 3) Теорема о движении центра масс.
- •7. Динамика тела переменной массы: уравнение Мещерского, задача Циолковского.
- •8. Теорема об изменении момента импульса и кинетической энергии системы материальных точек
- •9. Связь законов сохранения с симметрией пространства и времени.
- •10. Упругие и неупругие соударения частиц, анализ частных случаев.
ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ ПО ФИЗИКЕ:
Способы описания вращательного и поступательного движения матриальной точки. Системы отсчета. Скорость и ускорение.
Система отсчёта — это совокупность тела отсчета, связанной с ним системы координат и системы отсчёта времени, по отношению к которым рассматривается движение (или равновесие) каких-либо материальных точек или тел.
Величина, характеризующая в каждый данный момент времени направление и быстроту движения точки, называется скоростью (v ). Вектор скорости всегда направлен вдоль касательной в ту сторону, куда движется точка. Числовое значение скорости в любой момент времени выражается производной от расстояния по времени:
v = ds/dt
Ускорение a точки в каждый данный момент времени характеризует быстроту изменения скорости. При этом нужно отчетливо понимать, что скорость – вектор, и, следовательно, изменение скорости может происходить по двум признакам: по числовой величине (по модулю) и по направлению.
2. Принцип отнсительности Галлея. Законы Ньютона, инерциальные системы отсчета.
Прицнип относительности Галилея.
Будем производить разные механические опыты в вагоне поезда, идущего равномерно по прямолинейному участку пути, а затем повторим те же опыты на стоянке или просто на земной поверхности. Будем считать, что поезд идет совершенно без толчков и что окна в поезде завешены, так что не видно, идет поезд или стоит. Пусть, например, пассажир ударит по мячу, лежащему на полу вагона, и измерит скорость, которую мяч приобретет относительно вагона, а человек, стоящий на Земле, ударит таким же образом по мячу, лежащему на Земле, и измерит скорость, полученную мячом относительно Земли. Оказывается, мячи приобретут одинаковую скорость, каждый относительно «своей» системы отсчета. Точно так же яблоко упадет с полки вагона по тому же закону относительно вагона, по которому оно падает с ветки дерева на Землю. Производя различные механические опыты в вагоне, мы не смогли бы выяснить, движется вагон относительно Земли или стоит.
Все подобные опыты и наблюдения показывают, что относительно всех инерциальных систем отсчета тела получают одинаковые ускорения при одинаковых действиях на них других тел: все инерциальные системы совершенно равноправны относительно причин ускорений. Это положение было впервые установлено Галилеем и называется по его имени принципом относительности Галилея.
Итак, когда мы говорим о скорости какого-либо тела, мы обязательно должны указать, относительно какой инерциальной системы отсчета она измерена, так как в разных инерциальных системах эта скорость будет различна, хотя бы на тело и не действовали никакие другие тела. Ускорение же тела будет одинаковым относительно всех инерциальных систем отсчета. Например, относительно вагона данное тело может иметь скорость нуль, имея относительно земли скорость 100 км/час и в то же время имея относительно системы отсчета «Солнце и звезды» скорость 30 км/сек (скорость Земли в ее движении вокруг Солнца). Но если пассажир ударил по мячу, то ускорение мяча будет одним и тем же (например, 25 м/сек2) и относительно поезда, и относительно Земли, и относительно Солнца и звезд. Поэтому говорят, что по отношению к разным инерциальным системам отсчета ускорение абсолютно, а скорость относительна.
Первый закон Ньютона.
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.
Второй Закон Ньютона.
В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.
где — ускорение материальной точки; — сила, приложенная к материальной точке; — масса материальной точки.
Третий закон Ньютона.
Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.
Силы, возникающие при взаимодействии тел, всегда имеют одинаковую природу. Они приложены к разным телам и поэтому не могут уравновешивать друг друга. Складывать по правилам векторного сложения можно только силы, приложенные к одному телу.
Инерциа́льная систе́ма отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой справедлив закон инерции: все свободные тела (то есть такие, на которые не действуют внешние силы или действие этих сил компенсируется) движутся прямолинейно и равномерно или покоятся.