Законы Ньютона и законы сохранения При рассмотрении кинематики использовалась неподвижная система отсчета. В природе не существует абсолютного движения, всякое движение имеет относительный характер: либо одного тела относительно другого, либо относительно выбранной системы отсчета. Возникает вопрос, все ли системы отсчета являются равноправными, а если нет, то какие являются предпочтительными. Единственное и естественное требование к системе отсчета состоит в том, что ее выбор не должен вносить усложнения в описание движения тел, т.е. законы движения в выбранной системе отсчета должны иметь наиболее простой вид.Кинематика материальной точки и твердого тела
Перемещение, скорость и ускорение материальной точки
Движение может быть описано как в координатной, так и в векторной форме (соответственно, задание зависимостей или
). Кроме того, движение может задано через параметры траектории (известна траектория и зависимость пути от времени). Путь
отсчитывается от некоторой точки траектории, принятой за начальную. Каждая точка траектории характеризуется своим значением пути
. Следовательно, ее радиус-вектор является функцией от
и траектория может быть задана уравнением
. Следовательно, векторная форма задания траектории
преобразуется в сложную функцию:
. Введем понятие средней скорости:
(1.1) Физика курс лекций Полупроводниковые диоды и триоды (транзисторы) Односторонняя проводимость контактов двух полупроводников (или металла с полупроводником) используется для выпрямления и преобразования переменных токов. Если имеется один электронно-дырочный переход, то его действие аналогично действию двухэлектродной лампы—диода.
и мгновенной скорости:
. (1.2)
Тогда можно записать:
. (1.3)
Далее, справедливо:
. (1.4)
Здесь:
- единичный вектор, касательный к траектории. Учитывая, что
- абсолютное значение скорости по траектории, получаем:
. (1.5)
Отсюда следует, что скорость направлена по касательной к траектории. Если изображать векторы
в различные промежутки времени исходящие из общего начала, то концы указанных векторов опишут кривую, которая имеет название годограф скоростей.
Ускорение — скорость изменения скорости. Среднее ускорение за время
:
. (1.6)
Мгновенное ускорение:
. (1.7)
Выражение мгновенного ускорения через орты:
. (1.8)
Метод принципов При изучении всякого круга явлений важно установить основные законы или принципы, с помощью которых можно объяснить все известные явления из рассматриваемого круга, а также предсказать новые.
Основные операции над векторами Перемещение характеризуется как числовым значением, так и направлением.
Проекция точки — это точка, полученная в результате пересечения нормали, восстановленной из точки к оси
с этой осью.
Направление векторного произведения определяется правилом правого винта: поступательное движение правого винта совпадает с направлением векторного произведения если вращательное движение происходит от первого сомножителя векторного произведения ко второму.
Если дивергенция поля в данной точке больше нуля, то точка называется стоком (физический пример — сток жидкости в данной точке), если меньше нуля, то точка называется источником (физический пример — жидкость возникает в данной точке).
Найти дивергенцию следующих векторных полей: 1)
; 2)
; 3)
.
В чем состоит задача физики?
| Кинематика материальной точки и твердого тела |