3.Основные формулы

Кинематика

Траектория - линия, которую описывает при своем движении материальная точка.

Путь - это длина траектория движения тела.

Перемещением тела называют вектор, соединяющий начальное положение тела с его конечным положением.

Прямолинейное движение - движение, траекторией которого является прямая линия.

Движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения называют равномерным движением .

Скорость равномерного прямолинейного движения -отношение вектора перемещения тела за любой промежуток времени к величине этого промежутка:

Зная скорость, можно найти перемещение за известный промежуток времени по формуле

При прямолинейном равномерном движении векторы скорости и перемещения имеют одинаковое направление.

Проекция перемещения на ось х : s_x =  _xt. Так как s_x = х -х₀, то координата тела х = x₀+s_x. Аналогично для оси у: у = y₀ + s_y.

В результате получаем уравнения прямолинейного равномерного движения тела в проекциях на оси х и у:

Основные характеристики равноускоренного движения и свободного падения.

Величина	Прямолинейное равноускоренное движение	Свободное падение
Уравнение движения
Скорость	υx = υ0x+axt	υy = υ0y ± gt
Ускорение
Перемещение	;	;

Основные характеристики равномерного движения по кругу.

Величина	Формула	Единицы измерения
Период	; ;	[ Т ] =1с;
Частота	;	[ ν ]=с-1=1Гц
Скорость	;	[ υ ]=1м/с
Ускорение	; ;	[ацентростремительное ]=1м/с2
Угловая скорость	; ;	[ω]=1рад/с

Динамика

Первый закон Ньютона

Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела, или действия других тел компенсируются; эти системы отсчета называются инерциальными.

Не все системы отсчета являются инерциальными.

Если система отсчета является инерциальной, то любая другая система .

Масса тела - физическая величина, количественно характеризующая инертность тела. [m] = кг.

Сила - физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое. [F] = H (Ньютон)

Сила является векторной величиной. Если на тело действует несколько сил, то векторная сумма всех сил равна произведению массы на ускорение.

Второй закон Ньютона

Ускорение тела прямо пропорционально действующей силе и обратно пропорционально его массе:

Второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчета.

Третий закон ньютона

Два тела взаимодействуют друг с другом силами, равными по величине и противоположными по направлению:

Эти силы приложены к разным телам, направлены вдоль одной прямой и никогда не уравновешивают друг друга.

Закон Гука: Сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна удлинению тела и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела относительно других частиц при деформации.

Закон всемирного тяготения: Тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой пропорционален произведению их масс и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.

Одно из проявлений силы всемирного тяготения – сила притяжения тела к Земле, называемая также силой тяжести.

Вес тела – это сила, с которой тело, вследствие его притяжения к Земле, действует на опору или подвес.

Если тело вместе с опорой или подвесом движется с ускорением, которое направленно, так же, как ускорение свободного падения, то его вес меньше веса покоящегося тела.

Если тело( вместе с опорой или подвесом) движется с ускорением, направленным противоположно ускорению свободного падения, то его вес больше веса покоящегося тела.

Сила трения покоя равна по модулю и направлена противоположно силе, приложенной к покоящемуся телу параллельно поверхности соприкосновения его с другим телом.

Максимальная сила трения покоя пропорциональна силе нормального давления.

( F_тр )_max = µ N

Закон сохранения импульса

Импульсом тела называется величина, равная произведению массы тела на его скорость.

Изменение импульса тела равно импульсу силы.

Закон сохранения импульса: Геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы.

Работа постоянной силы равна произведению модулей векторов силы и перемещения на косинус угла между этими векторами.

Кинетическая энергия равна половине произведения массы тела на квадрат его скорости.

Кинетическая энергия – это физическая величина, характеризующая движущееся тело; изменение этой величины равно работе силы, приложенной к телу.

Величина mgh - это потенциальная энергия тела, поднятого на высоту h над нулевым уровнем.

Работа силы упругости равна изменению потенциальной энергии упругого деформированного тела ( пружины), взятому с противоположным знаком.

Потенциальная энергия деформированного тела равна работе силы упругости.

Закон сохранения энергии: Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения или силами упругости, остается неизменной при любых движениях тел системы.

Мощностью называется величина, равная отношению совершенной работы к промежутку времени, за который она совершена:

Коэффициентом полезного действия называется величина, равная отношению полезной работы ко всей совершенной работе.

КПД показывает, насколько эффективно данная машина использует подводимую к ней энергию. Коэффициент полезного действия не может быть больше единицы. КПД можно записать в процентах: