5.Виды движения абсолютно твердого тела. Вращение атт вокруг неподвижной оси. Угловые кинематические величины.

Виды движения абсолютно твердого тела поступательное и вращательное. Поступательным называется такое движение абсолютно твердого тела, при котором любая прямая, жестко связанная с телом, перемещается параллельно самой себе. Все точки тела, движущегося поступательно, в каждый момент времени имеют одинаковые скорости и ускорения, а их траектории полностью совмещаются при параллельном переносе. Движение абсолютно твердого тела, при котором две его точки А и B остаются неподвижными, называется вращением (вращательным движением) вокруг неподвижной прямой АВ, называемой осью вращения.

Под абсолютно твердым телом понимают такое, у которого остаются неизменными расстояния между любыми его точками. Такое тело не может испытывать деформаций. При вращении такого тела вокруг неподвижной оси каждая его точка описывает дугу окружности с центром, лежащим на оси, причем все такие окружности лежат в параллельных плоскостях и все дуги содержат одинаковое число дуговых градусов. кроме линейных вводятся так называемые угловые величины, которые одинаковы для всех точек вращающегося колеса: угол поворота φ радиуса, соединяющего точку М с центром окружности, угловая скорость  ω=ΔφΔt (Δφ — изменение угла поворота за время Δt) и угловое ускорение  ε=ΔωΔt (Δω — изменение угловой скорости).

6.Угловые кинематические величины. Связь линейных и угловых кинематических величин.

Угловой скоростью называется векторная величина, равная первой производной угла поворота тела по времени: ⁡.Вектор ω направлен вдоль оси вращения по правилу правого винта, т. е. так же, как и вектор dф. Размерность угловой скорости dim = , а ее единица — радиан в секунду (рад/с). Линейная скорость точки ,т.е. . Если = const, то вращение равномерное и его можно характеризовать периодом вращения Т — временем, за которое точка совершает один полный оборот, т. е. поворачивается на угол 2 . Так как промежутку времени соответствует , то откуда Число полных оборотов, совершаемых телом при равномерном его движении по окружности, в единицу времени называет- называется частотой вращения: ,откуда . Угловым ускорением называется векторная величина, равная первой производной угловой скорости по времени: .Связь линейных и угловых кинематических величин: связь между линейными (длина пути s, пройденного точкой дуге окружности радиуса R, линейная скорость v, тангенциальное ускорение , нор-нормальное ускорение ) и угловыми величинами (угол поворота , угловая скорость , угловое ускорение выражается следующими формулами: , и , , , и .

7.Задачи динамики. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона. Преобразования Галилея. Принцип относительности.

Первый закон Ньютона: существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго. Инерция — это явление сохранения телом скорости движения (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы. Чтобы изменить скорость движения тела, на него необходимо подействовать с некоторой силой. Инертность — это свойство тел сопротивляться изменению их текущего состояния. Величина инертности характеризуется массой тела. Инерциальная система отсчёта: Законы Ньютона справедливы только в инерциальных системах отсчета. Если мы честно запишем уравнение движения тела в неинерциальной системе отсчета, то оно будет по виду отличаться от второго закона Ньютона: , где - это ускорение, наблюдаемое в рассматриваемой системе отсчёта, и - ускорение данной точки этой неинерциальной системы отсчёта относительно любой инерциальной системы отсчёта. Исторически деление на прямую и обратную задачу динамики сложилось следующим образом -прямая задача динамики: по заданному характеру движения определить равнодействующую сил, действующих на тело.Обратная задача динамики: по заданным силам определить характер движения тела. Преобразова́ния Галиле́я — в классической механике преобразования координат и скорости при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Термин был предложен Филиппом Франком в 1909 году. Преобразования Галилея подразумевают одинаковость времени во всех системах отсчета («абсолютное время») и выполнение принципа относительности (принцип относительности Галилея ). При́нцип относи́тельности — фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения- это принцип относительности Эйнштейна и есть принцип относительности Галилея, который утверждает то же самое, но не для всех законов природы, а только для законов классической механики, подразумевая применимость преобразований Галилея, оставляя открытым вопрос о применимости принципа относительности к оптике и электродинамике.

8.Сила. Масса. Законы Ньютона. Типы сил в механике.

Си́ла — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей. Приложенная к массивному телу сила является причиной изменения его скорости или возникновения в нём деформаций(тело,которое при воздействии на него меняет свою форму или объём). Ма́сса — скалярная физическая величина, одна из важнейших величин в физике. Первый закон Ньютона: существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго. Второй закон Ньютона: в инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе. F=ma; F –сила, приложенная к материальной точке; m –масса материальной точки; a –ускорение материальной точки; Третий закон Ньютона: материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению: F= -F. Типы сил в механике: сила трения, сила упругости, сила тяжести. Тре́ние — процесс взаимодействия тел при их относительном движении (смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде. Си́ла упру́гости — сила, возникающая при деформации тела и противодействующая этой деформации. Силу, с которой тело притягивается к Земле под действием поля тяготения Земли, называют силой тяжести.

?????9.Силы трения. Трение покоя и трение скольжения. Зависимость сил трения от скорости.

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел. Известно, что всякое тело, движущееся по горизонтальной поверхно­сти другого тела, при отсутствии действия на него других сил с течением времени замедляет свое движение и в конце концов останавливается. Это можно объяснить существованием силы трения, которая препятствует скольжению соприкасаю­щихся тел друг относительно друга. Силы трения зависят от относительных скоро­стей тел. Силы трения могут быть разной природы, но в результате их действия ме­ханическая энергия всегда превращается во внутреннюю энергию соприкасающих­ся тел. Различают внешнее (сухое) и внутрен­нее (жидкое или вязкое) трение. Внешним трением называется трение, возникающее в плоскости касания двух соприкасающих­ся тел при их относительном перемещении. Если соприкасающиеся тела неподвижны друг относительно друга, говорят о трении покоя, если же происходит относительное перемещение этих тел, то в зависимости от характера их относительного движения говорят о трении скольжения, качения или верчения. Внутренним трением называется тре­ние между частями одного и того же тела, например между различными слоями жид­кости или газа, скорости которых меняют­ся от слоя к слою. В отличие от внешнего трения здесь отсутствует трение покоя. Тело придет в движе­ние лишь тогда, когда приложенная сила F будет больше силы трения F_Tр. Француз­ские физики Г. Амонтон (1663—1705) и Ш. Кулон (1736—1806) опытным Путем установили следующий закон: сила трения скольжения F_Tp пропорциональна силе N нормального давления, с которой одно тело действует на другое: F_тр = ƒN, где ƒ - коэффициент трения скольжения, зависящий от свойств соприкасающихся поверхностей. Дерягиным был предложен закон трения скольжения: F_тр = ƒ_ист (N + Sp₀), где р₀ – добавочное давление обусловленное силами межмолекулярного притяжения, оно быстро уменьшается с ростом расстояния, S – площадь контакта, ƒ_ист – истинный коэффициент трения скольжения. Как же зависят силы трения от скорости. 1) внешнее (сухое) не зависит от скорости; 2) внутреннее (вязкое) зависит от скорости