Лекція І

Полтава 2005

Конспект лекцій із фізики: Посібник для студентів інженерних спеціальнос-тей денної, заочної та дистанційної форм навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2005. – 162 с.

Укладачі: В.В.Соловйов, Л.П.Давиденко

Конспект лекцій із фізики містить означення основних фізичних понять і величин, фізичні закони та короткий аналіз найбільш важливих фізичних явищ.

Конспект лекцій з фізики адресований насамперед студентам дистанційної та заочної форми навчання, але може використовуватись і студентами стаціонару для систематизації й узагальнення знань, а також при підготовці до практичних і лабораторних занять.

Відповідальний за випуск: завідувач кафедри фізики В.В.Соловйов.

Рецензенти: О.П.Руденко, доктор фіз-мат. наук, професор,

В.Є.Ходурський, кандидат техн. наук, доцент

Затверджено науково-методичною

радою університету

Протокол № 2 від 17.03.05 р.

Редактор Н.В.Жигилій

Коректор Н.О.Янкевич

ТЕМА: ЕЛЕМЕНТИ КІНЕМАТИКИ

ПЛАН

1. Кінематичний опис руху.

2. Прямолінійний рух. Криволінійний рух.

3. Рух точки по колу.

1. Фізика - це наука про найбільш загальні закони, властивості та форми руху матерії (наука про реальний світ, який оточує нас).

Механічний рух - це зміна положення тіла з часом у просторі відносно інших тіл.

Матеріальна точка - це тіло, розмірами якого можна знехтувати у даній задачі.

Система відліку включає систему координат, тіло відліку, годинник для відліку часу.

Кінематика - це розділ механіки, у якому вивчається рух тіла без вивчення причин, які його викликали.

Для повного опису руху тіла необхідно задати кінематичне рівняння руху в такому вигляді:

(1)

- основне рівняння кінематики.

радіус-вектор - це є:

Розглянемо рух тіла у трьохмірному просторі:

Z

M

N

Y

X

Траєкторія - це лінія, вздовж якої рухається тіло.

Шлях - це довжина траєкторії.

Переміщення - це вектор, який з'єднує початкову і кінцеву точки траєкторії.

Середня швидкість визначається відношенням вектора переміщення до проміжку часу , за який відбувається це переміщення:

(2)

- середня швидкість.

(3)

- миттєва швидкість.

Миттєва швидкість - це границя, до якої спрямовується відношення вектора переміщення до проміжку часу, за який воно було здійснено, за умови, що цей час нескінченно малий.

(3а)

Якщо (прямолінійний рух), тоді , тоді:

(4)

- кінематичне рівняння рівномірного руху.

2. Якщо швидкість буде змінюватися з часом, то рух буде нерівномірним і тоді вводять характеристику зміни швидкості з часом - прискорення.

М

N

О

Уведемо величину прискорення аналогічно до швидкості:

(5)

Прискорення - це векторна величина, яка дорівнює відношенню малої зміни швидкості до малого проміжку часу, за який воно було здійснено.

(5а)

Прискорення тіла визначається першою похідною від швидкості за часом і характеризує швидкість зміни вектора швидкості з часом.

Оскільки прискорення характеризує зміну швидкості як за напрямком, так і за величиною, то вводять дві складові цієї зміни: доцентрове прискорення (нормальне), , яке характеризує зміну швидкості за напрямком, та тангенційне прискорення (дотичне), , яке характеризує зміну швидкості за величиною.

(6)

- тангенційне прискорення.

1

2

R

(7)

- нормальне прискорення.

4. При русі точки по колу з постійною швидкістю вводять поняття кутової швидкості "омега" , яка визначається відношенням кута обертання до проміжку часу .

(8)

- кутова швидкість.

(9)

- зв'язок між швидкістю та кутовою швидкістю.

Період обертання (Т) - це час, за який тіло звершує повний оберт. [T] = c.

Частота обертання - це величина, що дорівнює кількості обертів за одиницю часу.

(10)

- частота обертання.

Якщо тоді з урахуваням (8) маємо:

(11)

З урахуванням (11) будемо мати:

Величина, яка дорівнює першій похідній від швидкості за часом, називається кутове прискорення.

(12)

- кутове прискорення.

Тоді формула для повного прискорення буде мати вигляд:

(13)

- повне прискорення.

Дата добавления: 2014-01-07