15). Определение силы, правило сложения сил. Привести пример.

Сила — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей.

Сложение сил - нахождение геометрической суммы (т. н. главного вектора) данной системы сил путем последовательного применения правила параллелограмма сил или построения силового многоугольника. Для сил, приложенных в одной точке, при сложении сил определяется их равнодействующая. Равнодействующей сил называют такую силу, которая действует так же, как несколько сил, одновременно действующих на тело. Пользуясь результатами опытов, можно сделать вывод: равнодействующая сил, направленных вдоль одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону, а ее значение равно сумме значений этих сил. Равнодействующая двух сил, направленных вдоль одной прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей силы и равна разности значений этих сил.

16). Второй закон Ньютона и границы его применения.

Второй закон Ньютона - ускорение, которое приобретает тело в результате действия на него силы, прямо пропорционально этой силе и обратно пропорционально его массе: = .

3 границы применимости: 1) выполняются только в инерциальных системах отсчета (ИСО); 2) неприменим к явлениям микромира; 3) "нельзя применить для объектов, скорость движения которых сравнима со скоростью света". Однако, стоило бы указать еще одну границу применимости законов классической механики: сверхсильные поля. Так, например, сильное гравитационное поле приводит к искажению времени в общей теории относительности (ОТО), и соответственно, невыполнению законов Ньютона.

17). Третий закон Ньютона и его связь с законом сохранения импульса.

Третий закон Ньютона – тела действуют друг на друга силами, направленными вдоль одной прямой, равными по модулю и противоположными по направлению. = -

В классической механике закон сохранения импульса обычно выводится как следствие законов Ньютона.

Рассмотрим какие-либо два взаимодействующих тела, входящих в состав замкнутой системы. Силы взаимодействия между этими телами обозначим через и . По третьему закону Ньютона = - . Если эти тела взаимодействуют в течение времени t, то импульсы сил взаимодействия одинаковы по модулю и направлены в противоположные стороны: = -

Применим к этим телам второй закон Ньютона:

где и – импульсы тел в начальный момент времени, а и – импульсы тел в конце взаимодействия. Из этих соотношений следует:

18). Работа силы, определение кинетической энергии; потенциальная энергия. Примеры.

Работа силы - мера действия силы при превращении механического движения в другую форму движения.

A= FS ;

Если угол  острый, то работа силы положительна, если тупой – отрицательна.

Кинетическая энергия – это энергия движения тел.

Потенциальная энергия – это энергия взаимодействия тел.

Пример: Мяч бросают с какой-то высоты на землю. В верхней точке он обладает потенциальной энергией, кинетическая энергия равна нулю. С уменьшением высоты, эта энергия тоже уменьшается. Когда мяч упадет на землю, он покатится. Его потенциальная энергия станет равной нулю, а кинетическая примет какое-то значение.

19). Закон сохранения энергии.

ЗСЭ - Полная энергия замкнутой системы, которая не отдает своей энергии и не получает энергии извне, остается неизменной.

В механике:

Сумма кинетической и потенциальной энергии тел, составляющих замкнутую систему и взаимодействующих между собой, остается постоянной. При любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает, а только превращается из одной формы в другую.

20). Абсолютно твердое тело. Поступательное и вращательное движения твердого тела.

Абсолютно твёрдое тело – тело, деформацией которого в условиях данной задачи можно пренебречь.

Поступательное движение – движение тела, при котором все его точки в данный момент времени движутся одинаково.

Вращательное движение – движение, при котором траектории всех точек тела являются окружностями с центрами на одной прямой и все плоскости окружностей перпендикулярны этой прямой.

21). Центр инерции твердого тела, уравнение движения центра инерции.

Центр масс (центр инерции) - геометрическая точка, характеризующая движение тела или системы частиц как целого.

Закон движения центра масс:

= =

Где M - масса системы, - скорость центра масс, P – импульс системы.

22). Момент силы и направление вектора момента силы.

Момент силы – произведение модуля силы на ее плечо.

M = F·r·sinα M = F d.

Где r — расстояние от центра вращения до места приложения силы, d — длина перпендикуляра, опущенного из центра вращения на линию действия силы, F — Приложенная сила.

Направление вектора момента силы определяется правилом буравчика, а величина его равна M.

23). Момент инерции материальной точки и системы материальных точек.

Моментом инерции материальной точки (м.т.) относительно полюса называют скалярную величину, равную произведению массы этой точки на квадрат расстояния до полюса.

(кг×м²).

где m - масса м.т., R - расстояние до полюса 0.

Момент инерции системы материальных точек.

Тело можно представить состоящим из большого числа материальных точек, поэтому момент инерции системы м.т.

,

 где m_i - масса i-й м.т., R_i - ее расстояние до полюса 0.