Вопрос 3

Сила – векторная величина F, характеризующая действие на данное тело другого тела или поля.

Равнодействующая сила – векторная сумма всех сил, приложенных к телу.

Масса – мера инертности тела.

Импульс — векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этого тела на его скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости.

Импульс силы – произведение вектора силы на время его действия.

Законы Ньютона при поступательном движении тела.

I закон Ньютона

всякое тело (материальная точка) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние.

II закон Ньютона

ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом), прямо пропорционально действующей силе, совпадает с нею по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки (тела).

Вопрос 4

Система тел – набор тел, взаимодействующих между собой и с внешней средой (механическая система).

Система замкнутая – если равнодействующая внешних сил, действующих на систему, равна нулю.

Центр масс (центр инерции) – такая точка, что любая сила, приложенная вдоль прямой, проходящей через эту точку, не приводит к вращению системы.

Закон движения центра масс: тетрадка или http://kvadromir.narod.ru/imp6.htm или http://interneturok.ru/ru/school/physics/10-klass/bmehanika-sistemy-telb/sistema-materialnyh-tochek-centr-mass-zakon-dvizheniya-centra-mass

Закон сохранения импульса: В замкнутой системе импульс системы остаётся постоянным, несмотря на то, что импульс отдельных частиц могут меняться при их взаимодействии. (+ тетрадка)

Вопрос 5

Момент силы— векторная физическая величина, равная произведению радиус-вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы. Характеризует вращательное действие силы на твёрдое тело. Вектор момента силы направлен вдоль оси вращения.

Момент инерции — скалярная физическая величина, мера инертности вращающегося тела.

Момент импульса - характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение.

Теорема Штейнера: Если известен момент инерции тела относительно оси, проходящей через его центр масс, то момент инерции относительно любой другой параллельной оси определяется теоремой Штейнера: момент инерции тела I относительно произвольной оси равен моменту его инерции Iс относительно параллельной оси, проходящей через центр масс С тела, сложенному с произведением массы т тела на квадрат расстояния а между осями:

.

Таким образом, теорема Штейнера сводит вычисление момента инерции относительно произвольной оси к вычислению момента инерции относительно оси, проходящей через центр инерции тела.

Вопрос 6

Момент импульса характеризует количество вращательного движения.

Момент импульса частицы относительно некоторого начала отсчёта определяется векторным произведением её радиус-вектора и импульса:

где — радиус-вектор частицы относительно выбранного неподвижного в данной системе отсчёта начала отсчёта, — импульс частицы.

Для нескольких частиц момент импульса определяется как (векторная) сумма таких членов:

где — радиус-вектор и импульс каждой частицы, входящей в систему, момент импульса которой определяется.

В системе СИ момент импульса измеряется в единицах джоуль-секунда; Дж·с.

Закон сохранения момента импульса - математически выражается через векторную сумму всех моментов импульса относительно выбранной оси для замкнутой системы тел и остается постоянной, пока на систему не воздействуют внешние силы. В соответствии с этим момент импульса замкнутой системы в любой системе координат не изменяется со временем. Вращающееся вокруг своей оси тело при отсутствии тормозящих вращение сил так и будет продолжать вращаться. Физики привычно объясняют этот феномен тем, что такое вращающееся тело обладает неким количеством движения, выражающимся в форме углового момента количества движения или, кратко, момента импульса или момента вращения. Момент импульса вращающегося тела прямо пропорционален скорости вращения тела, его массе и линейной протяженности. Чем выше любая из этих величин, тем выше момент импульса. Если теперь допустить, что тело вращается не вокруг собственного центра массы, а вокруг некоего центра вращения, удаленного от него, оно всё равно будет обладать вращательным моментом импульса. В математическом представлении момент импульса L тела, вращающегося с угловой скоростью ω, равен L = Iω, где величина I, называемая моментом инерции, является аналогом инерционной массы в законе сохранения линейного импульса, и зависит она как от массы тела, так и от его конфигурации — то есть, от распределения массы внутри тела. В целом, чем дальше от оси вращения удалена основная масса тела, тем выше момент инерции.

Основной закон динамики вращательного движения: Если к твердому телу массой m в точке А приложить силу , то в результате жесткой связи между всеми материальными точками тела все они получат угловое ускорение и соответственные линейные ускорения, как если бы на каждую точку действовала сила F.

Основной закон динамики вращательного движения: произведение момента инерции на угловое ускорение равно результирующему моменту сил, действующих на материальную точку. (+ тетрадь)