Întrebarea 1: conceptul de forță. Forțele fundamentale. Trup liber. Cadrele de referință inerțiale.
Forța este o cantitate fizică vectorală care este o măsură a intensității impactului altor corpuri asupra unui corp dat. precum și câmpuri. Forța aplicată unui corp masiv provoacă o schimbare a vitezei sale sau a apariției deformațiilor în ea (măsurate în Newtons).
1) Forța gravitațională - una dintre cele patru forțe fundamentale în natură. Gravity este cel mai slab în comparație cu restul. Forța gravitațională F între două obiecte de masă și m2 la m1 distanța d, găsită de Isaac Newton, este F = Gm1m2 / d2, unde G - factorul de proporționalitate, numită constanta gravitațională universală.
2) Forța electromagnetică - se leaga electronii incarcati negativ din nucleu încărcat pozitiv în interiorul atomului. (Unified Teoria Campului - Unified Teoria Field, o încercare de a extinde teoria generală a relativității pentru a permite afișarea simultană a ambelor câmpuri gravitaționale și electromagnetice, teoria cea mai completă, cuprinzătoare ar trebui să includă, de asemenea, interacțiunea nucleară puternică și slabă Deși generalizare a forței electromagnetice și interacțiunea nucleară slabă .. au fost realizate unele succese, problema generală rămâne nerezolvată).
3) Interacțiunea nucleară este o interacțiune nucleară slabă. Interacțiunile slabe provoacă dezintegrare radioactivă. Acestea au o gamă foarte mică de acțiune: ele pot fi observate doar la nivel subatomic. Interacțiunile slabe sunt mai slabe decât forța electromagnetică și interacțiunea puternică (cea mai puternică dintre forțele fundamentale), dar mult mai puternice decât forțele gravitaționale.
4) forța nucleară tare, care este asociat cu „lipici“ care leaga nucleul impreuna - este cea mai puternică forță cunoscută în natură.
Corpul liber - libertatea de mișcare a corpului nu se limitează la alte organisme (un organism pe care nici o forță nu acționează). Un corp liber - mișcarea sa este limitată la alte corpuri. Comunicarea este un organism care limitează libertatea de mișcare a unui obiect. Reacția de cuplare este forța care acționează asupra obiectului din partea laterală a conexiunii. Principiul eliberării din comunicare - un corp care nu este liber poate fi considerat gratuit, dacă renunți la legături și înlocuiți acțiunile cu reacții adecvate.
Cadrele de referință inerțiale.
Cadrele de referință inerțiale sunt sisteme în privința cărora punctul material în absența influențelor externe asupra acestuia sau a compensării reciproce este în repaus sau se mișcă uniform și rectiliniu.
Sistemele inerțiale sunt infinit de multe. sistem de referință asociat cu trenul se deplasează cu o viteză constantă de-a lungul unei secțiuni drepte a căii - același sistem inerțial (aproximativ) ca sistem asociat Pământului. Toate sistem de referință inerțial formează o clasă de sisteme care se deplasează una în alta în mod uniform și rectiliniu. Accelerarea unui corp în diferite cadre ale inerțiale la fel.
Sistemele inerțiale sunt, de asemenea, cadre de referință, care se mișcă uniform și rectiliniu față de un anumit cadru de referință inerțial.
Întrebarea. Legile lui Newton. Conceptul de masă, impuls, forță de forță.
Legile mecanicii newtoniene
1) Prima lege a lui Newton: Există astfel de cadre de referință, numite inerțiale, în privința cărora corpurile libere se mișcă uniform și rectiliniu.
Prima lege a mecanicii sau legea inerției, așa cum se numește adesea, mingea, este în esență stabilită de Galileo, dar Newton ia dat o formulă generală.
Mișcarea dreaptă și uniformă a unui punct material liber într-un cadru de referință inerțial se numește mișcare inerțială. Cu această mișcare, vectorul de viteză al punctului material rămâne constant (= const). Restul punctului este un caz particular de mișcare inerțială (= 0).
Sistemele de referință inerțiale de odihnă sau de mișcare uniformă este starea naturală, iar vorbitorul trebuie să explice această schimbare de stare (adică, aspectul corpului exprima check-reniu sub acțiunea forțelor). organismele libere nu sunt afectate de alte organisme nu există. Cu toate acestea, beneficiul de a da tuturor Descendent: interacțiuni cunoscute cu creșterea dis-picioare, un astfel de organism poate fi pus în aplicare cu orice dorit, punct-Ness.
Cadrul de referință, în care corpul liber nu menține viteza mișcării neschimbate, se numește non-inerțial. Un sistem non-inerțial este un cadru de referință care se mișcă cu accelerație în raport cu orice cadru de referință inerțial. Într-un cadru non-inerțial de referință, chiar și un corp liber se poate mișca cu accelerație.
Mișcarea uniformă și rectilinie a sistemului de referință nu afectează evoluția fenomenelor mecanice care apar în el. Nu există experimente mecanice care să permită diferențierea restului cadrului inerțial de referință de mișcarea uniformă rectilinie. Pentru orice fenomen mecanic, toate sistemele de referință inițiale sunt egale. Aceste afirmații exprimă principiul mecanic al relativității (principiul de relativitate al lui Galileo). Principiul relativității este una dintre cele mai generale legi ale naturii, în teoria specială a relativității se extinde la fenomenele electromagnetice și optice.
Legea a doua a lui Newton
Legea a doua a lui Newton descrie mișcarea unei particule cauzată de influența corpurilor din jur și stabilește o legătură între accelerarea unei particule, masa ei și forța cu care acționează asupra acestor corpuri:
Dacă pe o particulă de masă m corpurile din jur acționează cu forță. atunci această particulă dobândește o astfel de accelerare. că produsul masei sale prin accelerație va fi egal cu forța care acționează.
Matematic, a doua lege a lui Newton este scrisă sub forma:
Pe baza acestei legi, se stabilește o unitate de forță - 1 N (newton). 1 N este forța cu care trebuie să acționăm asupra unui corp care cântărește 1 kg, pentru ai informa despre accelerația de 1 m / s 2.
Dacă forța. cu care corpul acționează asupra unei anumite particule, este cunoscut, atunci ecuația celei de-a doua legi a lui Newton, scrisă pentru această particulă, o numește ecuația mișcării.
A doua lege a lui Newton este adesea menționată ca legea de bază a dina-Omy, pentru că în ea este expresia matematică cea mai completă a principiului cauzalității, și a fost cel care rezolvă în sfârșit problema de bază a mecanicii. Pentru a face acest lucru, trebuie să dau seama care dintre particulele din jurul organismelor au un efect semnificativ asupra acesteia, exprimându-și fiecare dintre aceste acțiuni ca forțe adecvate, ar trebui să echivaleze această particulă. Din ecuația de mișcare (la o masă cunoscută) este accelerată particule. cunoaștere
accelerația îi poate determina viteza, și după viteza - și poziția particulei date în orice moment.
Practica arată că rezolvarea problemei principale a mecanicii cu ajutorul celei de-a doua legi a lui Newton duce întotdeauna la rezultate corecte. Aceasta este confirmarea experimentală a validității celei de-a doua legi a lui Newton.
A treia lege a lui Newton.
Legea treia a lui Newton: forțele cu care corpurile acționează unul asupra celuilalt sunt egale în moduli și direcționate de-a lungul unei linii drepte în direcții opuse.
Aceasta înseamnă că, dacă o forță acționează asupra corpului A din partea laterală a corpului B. atunci forța din partea laterală a corpului A va acționa simultan pe corpul B, cu = -.
Folosind a doua lege a lui Newton, putem scrie:
adică raportul dintre modulele accelerațiilor și corpurilor interacționate este determinat de raportul invers al masei lor și este complet independent de natura forțelor care acționează între ele. Un corp mai masiv primește mai puțină accelerare, iar plămânul - mai mult.
Este important să înțelegem că forțele la care se face referire în a treia lege a lui Newton sunt aplicate diferitelor organisme și, prin urmare, nu se pot echilibra reciproc.
Consecințe din legile lui Newton
Legile lui Newton sunt un sistem de legi interdependente care permit o înțelegere mai profundă a esenței noțiunilor de forță și masă. Consecințele legilor:
1. Forța este o măsură a impactului exercitat asupra unei anumite particule de către alte organisme și scade cu o distanță în creștere, tinzând la zero.
Faptul că forța este o măsură a impactului corpurilor din jurul particulei rezultă din faptul că depinde de starea acestor corpuri și în același timp determină accelerarea unei anumite particule :. Degradarea forței care acționează la zero pentru o distanță nelimitată față de particula care o înconjoară este o consecință a primelor și a doua legi ale lui Newton. Deoarece, conform primei legi a lui Newton, infinit îndepărtat de toate trupurile
particula are accelerație zero. Conform celei de-a doua legi a lui Newton, prin urmare, cu forța.
2. Forța cu care mai multe corpuri acționează simultan asupra unei anumite particule este egală cu suma forțelor cu care aceste corpuri acționează separat:
Această declarație se numește principiul independenței interacțiunilor. Luând în considerare acest principiu, a doua lege a lui Newton este scrisă sub forma:
Suma forțelor din partea dreaptă a acestei legi este numită forța rezultantă.
Principiul independenței interacțiunilor se numește și principiul suprapunerii forțelor.
3. Suma tuturor forțelor interne care acționează în orice sistem este întotdeauna zero.
Sub înțelegerea interioară acele forțe care acționează între corpurile sistemului în discuție.
Forțele interne nu sunt capabile să pună în mișcare sistemul corpurilor ca întreg. Într-adevăr, pentru aceasta ar fi necesar să se raporteze accelerarea și accelerarea, așa cum rezultă din cea de-a doua lege a lui Newton, poate să informeze sistemul doar cu forțele a căror sumă este diferită de zero.
4. Raportul dintre modulele accelerațiilor obținute de două corpuri ca rezultat al interacțiunii dintre ele este egal cu raportul invers al masei lor:
Proprietatea corpului de a-și menține viteza în absența interacțiunii cu alte organisme se numește inerție. Cantitatea fizică, care este o măsură a inerției corpului în mișcarea înainte, se numește masă inerțială. Greutatea corporală este măsurată în kilograme :.
Mass-ul caracterizează, de asemenea, capacitatea organismului de a interacționa cu alte organisme, în conformitate cu legea gravitației universale. În aceste cazuri, masa acționează ca o măsură a gravitației și se numește masa gravitațională.
În fizica modernă, identitatea maselor inerțiale și gravitaționale ale unui corp dat este dovedită cu un grad înalt de precizie. De aceea vorbesc despre greutatea corporală (m).
În mecanica newtoniană se consideră acest lucru
a) masa corpului este egală cu suma masei tuturor particulelor (sau punctelor materiale) din care este constituită;
b) pentru un anumit set de corpuri legea conservării masei este îndeplinită: pentru orice proces care apare într-un sistem de corpuri, masa lui rămâne neschimbată.
O cantitate fizică egală cu produsul masei unui corp și viteza mișcării sale se numește impulsul corpului (sau cantitatea de mișcare). Momentul corpului este o cantitate vectorială. Unitatea de măsură a impulsului în SI este kilogrammetrul pe secundă (kg · m / s).
Cantitatea fizică, egală cu forța forței în momentul acțiunii sale, se numește impulsul forței. Impulsul de forță este, de asemenea, o cantitate vectorică.
În noii termeni, a doua lege a lui Newton poate fi formulată după cum urmează: schimbarea momentului corpului (cantitatea de mișcare) este egală cu impulsul forței.
Denunțând impulsul corpului prin scrisoarea, a doua lege a lui Newton poate fi scrisă sub formă
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: