Учебное пособие: Закони збереження та динаміка обертального руху

Потенціальна енергія. Кінетична енергія. Закон

Збереження механічної енергії. -… хвил.

4. Елементи кінематики обертального руху. -… хвил.

Висновки та відповіді на питання -… хвил.

Навчально-матеріальне забезпечення

Маятник Обербека.

Лектор -2000.

Кінофільм: “Законы сохранения в механике”

Організаційно-методичні вказівки до проведення лекції

Перевіряється наявність курсантів та оголошується тема, мета та питання, що вивчаються, дається література.

Розглянути систему взаємодіючих тіл, користуючись кадрами "Лектора-2000"; сформулювати закон збереження імпульса. Пояснити, що робота характеризує дію сили, пов’язану з переміщенням тіл, розглянути роботу змінної сили.

Визначити кінетичну, потенціальну енергії та сформулювати закон збереження механічної енергії.

Записати кінетичні рівняння обертального руху, пояснити його за допомогою маятника Обербека.

Вступ

Закон збереження імпульса - один із основних законів природи. Справедливість його підтверджується всією сукупністю фізичних знань.

Закон збереження імпульса - пов’язаний з законом Ньютона.

Цей закон справедливий не тільки для тіл (частинок речовини), а й для випромінювання. Робота сили при переміщенні тіла у відсутності сили тертя, дорівнює приросту кінетичної енергії та спаду його потенціальної енергії.

Згідно Ньютонівської механіки повна механічна енергія замкнутої консервативної системи зберігається.

Закон збереження імпульсу

Розглянемо систему взаємодіючих тіл (рис.1).

Рис.1

На рис.1 сили - внутрішні сили взаємодії тіл системи, а F₁ , F₂ , F₃ - зовнішні сили, діючі на тіла системи. Запишемо для кожного із трьох тіл системи другий закон Ньютона:

, (1),

Складемо всі три рівняння. З третього закону витікає, що сума всіх внутрішніх сил дорівнює нулю. Тоді одержимо:

,

де - імпульс всієї системи.

Якщо зовнішні сили відсутні або їх геометрична сума рівна нулю, то, а це означає, що p = const .

Таким чином, повний імпульс замкненої системи залишається сталим. Це і є закон збереження імпульсу, який являється одним із фундаментальних законів природи.

Робота сили. потужність

Часто можна спостерігати такі дії сил, при яких тіло переміщується, але кількість руху, його не змінюється. Тому необхідно ввести фізичну величину для характеристики тої дії сил, яка визиває переміщення тіл. Такою величиною є робота.

Хай тіло М під дією или F переміщується по відрізку шляху S=BC (рис.2).