Fiziksel formüller. Dinamik, yasalar ve formüller

Boyut: piksel

Sayfadan göstermeye başlayın:

Deşifre metni

1 TEKNİK ÜNİVERSİTE ÖĞRENCİLERİ İÇİN FİZİKTE TEMEL FORMÜLLER. Mekaniğin fiziksel temelleri. Anlık hız dr r- malzeme noktasının yarıçap vektörü, t- zaman, Anlık hız modülü s- hareket yörüngesi boyunca mesafe, Yol uzunluğu İvme: anlık teğetsel normal toplam τ- yörüngeye teğet birim vektör; R, yörüngenin eğrilik yarıçapıdır, n, ana normalin birim vektörüdür. AÇISAL HIZ ds = S t t t d a d a a n n R a a a, n a a an n d φ - açısal yer değiştirme. Açısal ivme d.. Doğrusal ve açısal büyüklükler arasındaki ilişki s= φr, υ= ωr ve τ = εr ve n = ω R.3. Dürtü.4. maddi nokta p maddi noktanın kütlesi. Maddi bir noktanın dinamiğinin temel denklemi (Newton'un ikinci yasası)

2 a dp Fi, Fi Yalıtılmış bir mekanik sistem için momentumun korunumu yasası Kütle merkezinin yarıçap vektörü Kuru sürtünme kuvveti μ - sürtünme katsayısı, N - normal basınç kuvveti. Elastik kuvvet k- elastikiyet katsayısı (sertlik), Δl- deformasyon..4.. Yerçekimi kuvveti r F i i onst r i N F in =k Δl, i i.4.. etkileşimler.4.3. F G r ve parçacık kütleleridir, G yerçekimi sabitidir, r parçacıklar arasındaki mesafedir. Kuvvet işi A FdS da Güç N F Potansiyel enerji: elastik olarak deforme olmuş bir cismin k(l)'si P = iki parçacığın yerçekimsel etkileşimi P = G r düzgün bir yerçekimsel alandaki cisim g - yerçekimsel alan kuvveti (yerçekimi ivmesi), h - mesafe sıfır seviyesinden. P=gh

3.4.4. Yerçekimi gerilimi.4.5. Dünya alanı g= G (R h) 3 Dünya'nın kütlesi, R 3 - Dünya'nın yarıçapı, h - Dünya yüzeyinden uzaklık. Dünyanın yerçekimi alanının potansiyeli 3 Maddi bir noktanın kinetik enerjisi φ= G T= (R 3 3 h) p Mekanik bir sistem için mekanik enerjinin korunumu yasası E=T+P=onst Maddi bir noktanın eylemsizlik momenti J= r r- dönme eksenine olan mesafe. Kütle merkezinden geçen bir eksene göre kütleli cisimlerin atalet momentleri: dönme ekseni J o = R katı silindirin (disk) ekseni ile çakışıyorsa, R yarıçaplı ince duvarlı bir silindir (halka) ) yarıçaplı R, eğer dönme ekseni silindirin ekseniyle çakışıyorsa J o = R yarıçaplı bir top R J о = 5 R l uzunluğunda ince bir çubuk, eğer dönme ekseni çubuğa dik ise J о = l Kütlesi keyfi bir eksene göre olan bir cismin eylemsizlik momenti (Steiner teoremi) J=J +d

4 J, kütle merkezinden geçen paralel bir eksene göre eylemsizlik momentidir, d, eksenler arasındaki mesafedir. r koordinatlarının orijinine göre maddi bir noktaya etki eden kuvvetin momenti, sistemin momentumunun uygulandığı noktanın yarıçap vektörüdür. Z eksenine göre r F N.4.9. L z J iz iz i.4.. Dönme hareketinin dinamiğinin temel denklemi.4.. Yalıtılmış bir sistem için açısal momentumun korunumu kanunu Dönme hareketi sırasında iş dl, J.4.. Σ J i ω i =onst A d Dönen bir cismin kinetik enerjisi J T= L J Uzunluğun göreli olarak azalması l l lо hareketsiz bir cismin uzunluğu c, ışığın boşluktaki hızıdır. Uygun zamana göreli zaman genişlemesi. Göreli kütle veya dinlenme kütlesi Parçacığın dinlenme enerjisi E o = o c

5.4.3. Toplam enerji göreli.4.4. parçacıklar.4.5. E=.4.6. Göreli dürtü P=.4.7. Kinetik enerji.4.8. göreceli parçacık.4.9. T = E - E o = Toplam enerji ile momentum arasındaki göreli ilişki E = p c + E o Göreli mekanikte hızların toplamı yasası ve ve ve - birbirine göre υ hızıyla çakışan iki eylemsiz referans sistemindeki hızlar ve ile yön (işaret -) veya zıt yönde (işaret +) u u u Mekanik titreşimler ve dalgalar fiziği. Salınım yapan malzeme noktası s Aos(t) A'nın yer değiştirmesi salınımın genliğidir, doğal döngüsel frekanstır, φ o başlangıç ​​fazıdır. Döngüsel frekans T

6 T salınım periyodu - frekans Salınımlı bir malzeme noktasının hızı Salınımlı bir malzeme noktasının hızlanması Harmonik salınımlar gerçekleştiren bir malzeme noktasının kinetik enerjisi v ds d s a v T Harmonik salınımlar gerçekleştiren bir malzeme noktasının potansiyel enerjisi Ï kx sertlik katsayısı (esneklik katsayısı) ) Harmonik salınımlar gerçekleştiren maddi bir noktanın toplam enerjisi salınımlar A sin(t) dv E T Ï A os(t) A A A sin (t) os (t) d s Serbest harmonik sönümsüz salınım miktarının diferansiyel denklemi s d s ds Diferansiyel denklem s s miktarının serbest sönümlü salınımları, - sönüm katsayısı A(t) T Logaritmik azalma ln T A(T t) sönümün gevşeme süresi d s ds Diferansiyel denklem s F ost Sarkacın salınım periyodu: yay T, k

7 fiziksel T J, gl - sarkacın kütlesi, k - yay sertliği, J - sarkacın atalet momenti, g - yer çekimi ivmesi, l - askı noktasından kütle merkezine olan mesafe. Ox ekseni yönünde yayılan bir düzlem dalganın denklemi, v dalga yayılma hızı Dalga boyu T - dalga periyodu, v - dalga yayılma hızı, salınım frekansı Dalga numarası Gazlarda ses yayılma hızı γ - oranı sabit basınç ve hacimde gazın ısı kapasiteleri, R- gaz sabiti, T- termodinamik sıcaklık, M- gazın molar kütlesi x (x, t) Aos[ (t) ] v v T v vt v RT Moleküler fizik ve termodinamik ..4.. Madde miktarı N N A, N- molekül sayısı, N A - Avogadro sabiti - maddenin kütlesi M molar kütle. Clapeyron-Mendeleev denklemi p = ν RT,

8 p gaz basıncıdır, hacmidir, R gazın molar sabitidir, T termodinamik sıcaklıktır. Gazların moleküler kinetik teorisinin denklemi Р= 3 n<εпост >= 3 hayır<υ кв >n moleküllerin konsantrasyonudur,<ε пост >- bir molekülün öteleme hareketinin ortalama kinetik enerjisi. o - moleküler kütle<υ кв >- hızın karesi anlamına gelir. Ortalama moleküler enerji<ε>= i kt i - serbestlik derecesi sayısı k - Boltzmann sabiti. İdeal bir gazın iç enerjisi U= i νrt Moleküler hızlar: ortalama karekök<υ кв >= 3kT = 3RT; aritmetik ortalama<υ>= 8 8RT = kt; büyük ihtimalle<υ в >= Ortalama serbest uzunluk kt = RT; bir molekülün yolu d-bir molekülün etkin çapı Bir molekülün birim zaman başına ortalama çarpışma sayısı (d n) z d n v

9 Moleküllerin potansiyel kuvvet alanındaki dağılımı P, bir molekülün potansiyel enerjisidir. Barometrik formül p - h yüksekliğindeki gaz basıncı, p - sıfır alınan seviyedeki gaz basıncı, - moleküler kütle, Fick Difüzyon Yasası j - kütle akış yoğunluğu, n n exp kt gh p p exp kt j d ds d =-D dx d - yoğunluk gradyanı, dx D - difüzyon katsayısı, ρ - yoğunluk, d - gaz kütlesi, ds - Ox eksenine dik temel alan. Fourier'in ısıl iletkenlik yasası j - ısı akısı yoğunluğu, Q j Q dq ds dt =-æ dx dt - sıcaklık gradyanı, dx æ - ısıl iletkenlik katsayısı, İç sürtünme kuvveti η - dinamik viskozite katsayısı, dv df ds dz d - hız gradyanı , dz Katsayısı difüzyon D= 3<υ><λ>Dinamik viskozite katsayısı (iç sürtünme) v 3 D Isıl iletkenlik katsayısı æ = 3 сv ρ<υ><λ>=ηс v

10 s v özgül izokorik ısı kapasitesi, İdeal bir gaz izokorik izobarik maddenin molar ısı kapasitesi Termodinamiğin birinci yasası i C v R i C p R dq=du+da, da=pd, du=ν C v dt Bir gazın genleşme işi izobarik süreç A=p( -)= ν R(T -T) izotermal p А= ν RT ln = ν RT ln p adyabatik A C T T) γ=с р/С v (RT A () p A= () Poisson denklemleri Carnot çevrimi verimliliği. 4.. Qn ve Tn - ısıtıcıdan alınan ısı miktarı ve sıcaklığı; Qx ve Tx - buzdolabına aktarılan ısı miktarı ve sıcaklığı. Geçiş sırasında entropideki değişim. sistemin durumdan duruma P γ =onst T γ- =onst T γ r - γ =onst Qí Q Q S S í õ Tí T T dq T í õ

Problem 5 İdeal bir ısı motoru Carnot çevrimine göre çalışmaktadır. Bu durumda ısıtıcıdan alınan ısı miktarının %N'si buzdolabına aktarılmaktadır.

Belarus Cumhuriyeti Eğitim Bakanlığı Eğitim Kurumu "P. O. Sukhoi adını taşıyan Gomel Devlet Teknik Üniversitesi" "Fizik" Bölümü P. A. Khilo, E. S. Petrova FİZİK UYGULAMASI

Mekaniğin fiziksel temelleri Çalışma programının açıklanması Fizik, diğer doğa bilimleriyle birlikte çevremizdeki maddi dünyanın nesnel özelliklerini inceler Fizik, en genel biçimleri inceler

GAZLARDA TAŞINMA OLAYI Bir molekülün ortalama serbest yolu n, burada d bir molekülün etkin kesitidir, d bir molekülün etkin çapıdır, n moleküllerin konsantrasyonudur Bir molekülün yaşadığı ortalama çarpışma sayısı

Fizik bölümündeki laboratuvar çalışması soruları Mekanik ve moleküler fizik Ölçüm hatasının incelenmesi (laboratuvar çalışması 1) 1. Fiziksel ölçümler. Doğrudan ve dolaylı ölçümler. 2. Mutlak

8 6 puan tatmin edici 7 puan iyi Görev (puan) Bir kütle bloğu yatay bir tahtanın üzerinde duruyor. Tahta yavaşça eğilir. Bloğa etki eden sürtünme kuvvetinin eğim açısına bağımlılığını belirleyin

1 Kinematik 1 Malzeme noktası x ekseni boyunca hareket ederek x(0) B noktasının zaman koordinatını bulun x (t) V x At İlk anda Malzeme noktası x ekseni boyunca ax A x At olacak şekilde hareket eder. başlangıç

İÇİNDEKİLER Önsöz 9 Giriş 10 BÖLÜM 1. MEKANİĞİN FİZİKSEL TEMELLERİ 15 Bölüm 1. Matematiksel analizin temelleri 16 1.1. Koordinat sistemi. Vektörel büyüklüklerle ilgili işlemler... 16 1.2. Türev

PARÇACIKLARIN ÇARPIŞMASI MT'nin (parçacıklar, cisimler) etkisine, doğrudan temas sırasında, sonsuz küçük bir sürede parçacıkların enerji ve momentum alışverişinde bulunduğu böyle bir mekanik etkileşim adı verilecektir.

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı Federal Devlet Bütçe Yüksek Mesleki Eğitim Kurumu Ulusal Maden Kaynakları Üniversitesi

Fizik öğrencileri Okutman V. A. Aleshkevich Ocak 2013 Bilinmeyen Fizik öğrencisi Bilet 1 1. Mekaniğin konusu. Newton mekaniğinde uzay ve zaman. Koordinat sistemi ve referans gövdesi. Kol saati. Referans sistemi.

Fizik sınav soruları MEKANİK Öteleme hareketi 1. Öteleme hareketinin kinematiği. Maddi nokta, maddi noktalar sistemi. Referans çerçeveleri. Açıklamanın vektör ve koordinat yöntemleri

1 GİRİŞ Fizik, maddenin en genel özelliklerini ve hareket biçimlerini inceleyen bilimdir. Dünyanın mekanik resminde madde, parçacıklardan oluşan, sonsuz ve değişmez Temel yasalar olarak anlaşılmıştır.

Konu 5. Mekanik titreşimler ve dalgalar. 5.1. Harmonik salınımlar ve özellikleri Salınımlar, değişen derecelerde tekrarlanabilirlik ile karakterize edilen işlemlerdir. Tekrarlananın fiziksel doğasına bağlı olarak

Ders 1 Klasik mekanik. Hareketi tanımlamanın vektör ve koordinat yöntemleri. Maddi bir noktanın kinematiği, ortalama ve anlık hız. Hızlanma. Maddi bir noktanın dinamiği. Newton yasaları.

Ders 3 En basit mekanik salınım sistemlerinin sürtünme yokken hareket denklemleri. Yay, matematiksel, fiziksel ve burulma sarkaçları. Kinetik, potansiyel ve toplam enerji

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı Saratov Devlet Teknik Üniversitesi HAVA MOLEKÜLLERİNİN SERBEST YOLUNUN ORTALAMA UZUNLUĞUNUN BELİRLENMESİ Uygulama için metodolojik talimatlar

Konu 2. Maddi bir noktanın ve katı bir cismin dinamiği 2.1. Dinamiğin temel kavramları ve nicelikleri. Newton yasaları. Ataletsel referans sistemleri (IRS). Dinamik (Yunanca dynamis kuvvet kelimesinden gelir) mekaniğin bir dalıdır.

CL 2 Seçenek 1 1. Galileo'nun görelilik ilkesini formüle edin. 2. Göreli bir parçacığın kinetik enerjisi. Formülü yazın, açıklayın 3. Ortalama Brownian hızının karesi formülünü yazın

Çalışmanın amacı. Sönümsüz ve sönümlü serbest mekanik titreşimlerin temel özelliklerini öğrenin. Görev. Yay sarkacının doğal salınım periyodunu belirleyin; doğrusallığı kontrol edin

DERS 8 İç sürtünme (gazların viskozitesi). Gazların ısıl iletkenliği. Gazların viskozitesi (aynısı sıvılar için de geçerlidir), farklı gaz katmanlarının (sıvı) hareket hızlarının eşitlendiği bir özelliktir.

GP Disiplinin içeriği 1. Statik 1. Statiğin temel kavramları ve aksiyomları. Kuvvet sistemlerinin eşdeğer dönüşümleri. Bir noktaya ve eksene göre kuvvetin momenti. 2. Yakınsak kuvvetler sistemi. İki paralelin eklenmesi

9.3. Elastik ve yarı elastik kuvvetlerin etkisi altındaki sistemlerin salınımları Yaylı bir sarkaç, k sertliğindeki bir yay üzerinde asılı duran m kütleli bir gövdeden oluşan salınımlı bir sistemdir (Şekil 9.5). düşünelim

Salınımların ve dalgaların fiziği Harmonik osilatör Harmonik salınımın tanımı ve özellikleri Vektör diyagramları Harmonik salınımların karmaşık formu 3 Harmonik osilatör örnekleri:

Termodinamiğin temel prensipleri (A.V. Grachev ve diğerlerinin ders kitabına göre. Fizik: 10. sınıf) Termodinamik bir sistem, çok sayıda parçacığın bir koleksiyonudur (Avogadro sayısı N A 6 10 3 (mol) ile karşılaştırılabilir)

Laboratuvar çalışması OBERBECK SARKACININ DOĞAL ATALET MOMENTİNİN BELİRLENMESİ Çalışmanın amacı Oberbeck sarkacının atalet momentinin, korunum yasasını kullanarak kütlelerin çubuklar üzerindeki konumuna bağımlılığını incelemek.

L MEKANİK Maddi nokta Kinematik Fiziksel gerçeklik ve modellenmesi Referans sistemi SC+ saat, CO K Mutlak katı cisim Mekanik: Newton göreliliği 1 Mekanik, fiziğin bir parçasıdır.

Ders 5 1. Maddi bir noktanın dönme hareketinin dinamiği. Kesinlikle katı bir cismin dönme hareketinin dinamiği 3. Katı cisimlerin eylemsizlik momentlerini belirlemek için algoritma (örnekler) 1. Dönme dinamiği

7.. Kütlesi m ve uzunluğu L olan ince, homojen bir çubuk, çubuğun üst ucundan geçen sabit bir yatay O ekseni etrafında dönebilir. Yatayın sonu

Derece 0 Seçenek Bir ağırlık, hızlanan bir asansörün tavanına bir ip ile asılır. Bu ağırlığa başka bir ip bağlanır ve üzerine ikinci bir ağırlık asılır. Eğer ipin gerilimi eşitse, T ipliğinin gerilimini bulun. arasında

DÖNME HAREKETİ (4-5. dersler) DERS 4, (bölüm 1) (7. ders “CLF, kısım 1”) Dönme hareketinin kinematiği 1 Öteleme ve dönme hareketi Önceki derslerde malzemenin mekaniğini tanımıştık.

Seçenek 1 1. t 1 = 1 dakika boyunca eşit şekilde yavaş hareket eden araba, hızını 54 km/saat'ten 36 km/saat'e düşürür. Daha sonra t 2 = 2 dakika içinde. araba düzgün bir şekilde hareket eder ve ardından eşit şekilde ivmelenerek hareket eder,

14 Dönme hareketinin dinamiğinin elemanları 141 Sabit noktalara ve bir eksene göre kuvvet momenti ve itme momenti 14 Moment denklemleri Açısal momentumun korunumu yasası 143 Katı bir cismin eylemsizlik momenti

Konu 4. Katı mekaniği 6.1. Rijit bir cismin hareketi Konu 4. Rijit bir cismin mekaniği 4.1. Katı bir cismin hareketi Kesinlikle katı cisim (ATB) - - göreceli konumları değişmeyen malzeme noktalarından oluşan bir sistem

Konu 6. Katı mekaniği 6.1. Katı bir cismin hareketi 6.1. Katı bir cismin hareketi Kesinlikle katı cisim (ATB) - - değişmez göreceli konuma sahip maddi noktalardan oluşan bir sistem Bir cismin bir noktasının hareketi

Konu 3. İş ve mekanik enerji. Mekanikte kuvvetler. 3.1. Güç işi. Güç Günlük deneyim, vücudun hareketinin yalnızca gücün etkisi altında gerçekleştiğini göstermektedir. Eğer kuvvetin etkisi altındaysa

Anlatım 2 Dersin konusu: Mekanik hareket ve çeşitleri. Mekanik hareketin göreliliği. Doğrusal düzgün ve düzgün hızlandırılmış hareket. Dersin İçeriği: 1. Mekaniğin konusu 2. Mekanik hareket

Bölüm 4. Salınımlar 1 Konu 1. Sönümsüz salınımlar. S.1. Toplu işlem. Harmonik titreşimler. Harmonik titreşimlerin özellikleri. S.2. Harmonik titreşimler sırasında hız ve ivme

MBOU'nun eğitim programına ek "Fizik ve matematik döngüsü konularının derinlemesine incelenmesiyle Ortaokul 2", 27.06.2013 275P tarihli müdürün emriyle onaylandı (03/04/ tarihli emirle değiştirildiği gibi) 2016

L5 DİNAMİK Katı bir cismin hareketinin tanımı 1 Doğrusal hareket Katı bir cismin doğrusal hareketine, doğrusal hareketin hızının eşit olduğu malzeme noktalarından oluşan bir sistemin hareketini diyeceğiz.

Enerjinin korunumu kanunu İş ve kinetik enerji Kuvvet işi Tanımlar F kuvvetinin küçük bir yer değiştirme r üzerindeki işi, kuvvet ve yer değiştirme vektörlerinin skaler çarpımı olarak tanımlanır: A F r Resim

5 Modül Uygulama Problemi Dikey bir yay üzerinde salınan bir kütlenin kütlesi m ise salınımın periyodu s'ye eşit olur, kütle m'ye eşitlendiğinde periyodu 5 s'ye eşit olursa periyodu ne olur?

RİJİT BİR CİSİMİN DÖNME HAREKETİNİN İNCELENMESİ Laboratuvar çalışması 4 İÇİNDEKİLER GİRİŞ... 3 1. TEMEL KAVRAMLAR... 4 1.1. Katı bir cismin dönme hareketi... 4 1.2. Temel kinematik özellikler...

1. Salınımlara ne denir? Seçenek 1 2. Bir miktardaki dalgalanmalar şu diferansiyel denklemle açıklanıyorsa: 2 2 0 f0cos t, o zaman şu formülle ne belirlenir: 2 2 0 2? 3. İki harmonik salınım eklenir

St. Petersburg Devlet Politeknik Üniversitesi Fizik, Nanoteknoloji ve Telekomünikasyon Enstitüsü Deneysel Fizik Bölümü D.V. Svistunov Sorunların çözümü için metodolojik öneriler

Mekanik Mekanik hareket, bir cismin diğer cisimlere göre konumunun değişmesidir. Tanımdan da anlaşılacağı üzere mekanik hareket, hareketi tanımlamak için bir sistem tanımlamak gerekir.

Laboratuvar çalışması 5 DOĞRUSAL VE DOĞRUSAL OLMAYAN SİSTEMLERDE SALINIMLARIN İNCELENMESİ Çalışmanın amacı: Doğrusal ve doğrusal olmayan sistemlerde serbest ve zorlanmış salınımların modellerini incelemek. Sorunun ifadesi Salınımlar

İÇİNDEKİLER Önsöz... 8 I. Klasik mekaniğin fiziksel temelleri... 9 1.1. Maddi bir noktanın öteleme hareketinin kinematiği ve katı bir cismin kinematiği... 9 1.1.1. Hareketi belirtme yöntemleri ve

Tikhomirov Yu.V. Sanal beden eğitimi 4_0 için test sorularının ve cevaplarının bulunduğu görevlerin TOPLANMASI. İDEAL GAZIN ISI KAPASİTESİ Moskova - 2011 1 GÖREV 1 “İdeal gaz” modelini tanımlayın. İDEAL GAZ

T. I. Trofimova Fizik problemlerini çözme kılavuzu Lisans öğrencileri için ders kitabı 3. baskı, düzeltilmiş ve genişletilmiş Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı tarafından ders kitabı olarak onaylandı

Disiplindeki öğrencilerin ara sertifikasyonunu gerçekleştirmek için değerlendirme araçları fonu Genel bilgiler 1. Matematik ve Bilgi Teknolojileri Bölümü 2. Eğitimin Yönü 02.03.01 Matematik

Exaino.u Birleşik Devlet Sınavı ve Devlet Sınavı için hazırlık: hile sayfaları, kılavuzlar, haberler, ipuçları MEKANİK Doğrusal hareketin kinematiği Formül Adı x x x - yer değiştirmenin X eksenine kadar projeksiyonu cp () her zaman - hız

Gazların kinetik teorisinin temel denklemi Şu ana kadar termodinamik parametrelerin (basınç, sıcaklık, ısı kapasitesi) yanı sıra termodinamiğin birinci yasasını ve sonuçlarını dikkate aldık.

Konu 1.. Katı mekaniği Planı. 1. Atalet momenti. Dönmenin kinetik enerjisi 3. Kuvvet momenti. Katı bir cismin dönme hareketinin dinamiği denklemi. 4. Açısal momentum ve korunumu yasası.

Pratik ders 5. Dönme hareketinin dinamiği. Servis istasyonu elemanları. Sınıfta: 3.3, 3.27, 3.31, 3.39. (Lanet etmek). Bağımsız çalışma için: 3.2, 3.28, 3.36, 3.49. (Lanet etmek). 3.3 Kütleleri m olan iki top ve

N maddesel noktadan oluşan bir sistemin momentumu İmpulsun korunumu, impuls ve enerjinin korunumu kanunları burada i'inci noktanın t zamanındaki momentumu (i ve kütlesi ve hızı) Sistemin momentumundaki değişim kanunundan Neresi

6 Özel görelilik teorisi 6 Göreliliğin mekanik prensibi Galileo dönüşümleri 6 Özel görelilik teorisinin önermeleri 63 Lorentz dönüşümleri ve sonuçları 64 Elementler

Okul Çocukları Olimpiyatı “Geleceğe Adım Atın” akademik yarışmasının genel eğitim konusu “Fizik” Baharında ikinci (son) aşaması, 6 yıl Seçenek SORUN Düzgün hareket eden bir cisim ile hızlandırılmış

İDEAL GAZ MAXWELL-BOLZMAN DAĞILIMI İÇİN MOLEKÜLER-KİNETİK TEORİSİ Gazların klasik moleküler-kinetik teorisinde ele alınan sistem, N molekülden oluşan seyreltilmiş bir gazdır.

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı Federal Eğitim Ajansı Yüksek mesleki eğitim devlet eğitim kurumu "ROSTOV DEVLET ÜNİVERSİTESİ"

I. ÖĞRENCİLERİN HAZIRLIK DÜZEYİNE YÖNELİK GEREKLİLİKLER 10. sınıf fizik dersinde sözel, görsel, teknik ve modern bilgi öğretim araçlarından yararlanılır; sorun ve geliştirme teknolojileri

Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı Yüksek mesleki eğitim devlet eğitim kurumu "Rostov Devlet İnşaat Mühendisliği Üniversitesi" bölüm toplantısında onaylandı

Görev 9- “Benzerlik ve boyut.” İş kodu Görev öğesi İçerik Puanlar Katılımcı puanları Görev 9 Kesit alanının arttırılması Kargo hacminin (kütlesinin) arttırılması Cevap Problem Direncin azaltılması

Dinamik- cisimlerin hareketinin nedenlerini inceleyen bir fizik dalı.

Newton'un ilk yasası diğer cisimler tarafından harekete geçirilmediğinde cisimlerin sabit bir hızı koruduğu eylemsiz referans çerçevelerinin bulunduğunu belirtir.

Bir kuvvetin etkisi altında bir cismin kazandığı ivmenin, kuvvetin büyüklüğüyle doğru orantılı, cismin kütlesiyle ters orantılı olduğunu belirtir.

Etkileşen cisimlerin birbirlerine, vektörleri eşit büyüklükte ve zıt yönde olan kuvvetlerle etki ettiğini belirtir.

Yerçekimi Yasası şunu belirtir: iki maddi nokta arasındaki çekim kuvveti, kütlelerinin çarpımı ile doğru orantılıdır ve aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır. Orantılılık katsayısı yerçekimi sabitidir.

Hooke yasasıdeformasyon elastikse, elastik kuvvet modülünün gövdenin uzama modülüyle orantılılığını belirler. Orantılılık katsayısı vücudun sertlik katsayısıdır.

Amonton-Coulomb yasası kayma sürtünme kuvvetinin veya maksimum statik sürtünme kuvvetinin normal destek reaksiyonunun kuvvetiyle orantılılığını belirler. Orantılılık katsayısı sürtünme katsayısıdır.

Bir güç dürtüsühız vektörünün ve hareketinin zaman aralığının çarpımı denir. Kuvvet darbe modülü birimi – 1 kg m/sn .

Vücut dürtüsü(hareket miktarı) bir cismin kütlesi ile hız vektörünün çarpımıdır. Vücut dürtü modülü birimi – 1 kg m/sn .

Momentumun korunumu kanunu şunu belirtir: Sistem kapalıysa, cisimlerin etkileşimlerinden önceki momentumlarının toplamı, aynı cisimlerin etkileşimden sonraki dürtülerinin toplamına eşittir.

Vücudun kinetik enerjisindeki değişim tüm kuvvetlerin bileşke çalışmasına eşittir. Uzayda dönmeden hareket eden bir cismin kinetik enerjisi, kütlesi ile hızının karesinin çarpımının yarısına eşittir. Ölçü birimi – 1J .

Vücudun potansiyel enerjisindeki değişim söz konusu potansiyel kuvvetin zıt işaretli çalışmasına eşittir. Yerçekimi etkisi altındaki potansiyel enerji, yerçekimi modülünün çarpımına ve vücuttan seçilen sıfır enerji seviyesine olan mesafeye eşittir. Elastik bir kuvvetin etkisi altındaki potansiyel enerji, sertlik katsayısının çarpımının yarısına ve gövdenin deforme olmamış durumuna göre uzamasının karesine eşittir. Her türlü potansiyel enerjiyi ölçen birim 1J .

Dinamik. Tablolar.

Oturum yaklaşıyor ve teoriden pratiğe geçmemizin zamanı geldi. Hafta sonu oturduk ve birçok öğrencinin temel fizik formüllerinden oluşan bir koleksiyonun parmaklarının ucunda olmasının faydalı olacağını düşündük. Açıklamalı kuru formüller: kısa, özlü, gereksiz bir şey yok. Sorunları çözerken çok faydalı bir şey, biliyorsun. Ve bir sınav sırasında, bir gün önce ezberlediğiniz şeyin tam olarak “aklınızdan uçup gidebileceği” bir zamanda, böyle bir seçim mükemmel bir amaca hizmet edecektir.

Çoğu problem genellikle fiziğin en popüler üç bölümünde sorulur. Bu mekanik, termodinamik Ve moleküler fizik, elektrik. Hadi onları alalım!

Fizik dinamiğinde, kinematikte, statikte temel formüller

En basitinden başlayalım. Eski güzel favori düz ve tekdüze hareket.

Kinematik formülleri:

Elbette daire içindeki hareketi unutmayalım, sonra dinamiğe ve Newton yasalarına geçeceğiz.

Dinamikten sonra sıra cisimlerin ve sıvıların denge koşullarını değerlendirmeye gelir. statik ve hidrostatik

Şimdi “İş ve Enerji” konusundaki temel formülleri sunuyoruz. Onlar olmasaydı nerede olurduk?

Moleküler fizik ve termodinamiğin temel formülleri

Mekanik bölümünü salınım ve dalga formülleriyle bitirip moleküler fizik ve termodinamiğe geçelim.

Verimlilik faktörü, Gay-Lussac yasası, Clapeyron-Mendeleev denklemi - tüm bu çok önemli formüller aşağıda toplanmıştır.

Bu arada! Şimdi tüm okuyucularımıza indirim var 10% Açık .

Fizikteki temel formüller: elektrik

Termodinamikten daha az popüler olsa da elektriğe geçmenin zamanı geldi. Elektrostatikle başlayalım.

Ve davulun ritmine göre Ohm kanunu, elektromanyetik indüksiyon ve elektromanyetik salınım formülleriyle bitiriyoruz.

Hepsi bu. Elbette dağlar kadar formül sıralanabilir ama bunların hiçbir faydası yok. Formüller çok fazla olduğunda kolayca kafanız karışabilir, hatta beyninizi eritebilirsiniz. Temel fizik formüllerinden oluşan kısa notlarımızın favori problemlerinizi daha hızlı ve daha etkili bir şekilde çözmenize yardımcı olacağını umuyoruz. Bir şeyi açıklığa kavuşturmak istiyorsanız veya doğru formülü bulamadıysanız: uzmanlara sorun öğrenci servisi. Yazarlarımız yüzlerce formülü kafalarında tutuyor ve sorunları fındık gibi kırıyor. Bizimle iletişime geçin, yakında tüm görevler size kalmış olacak.

Kinematik yalnızca cisimlerin hareketini tanımlıyorsa, dinamik de bu hareketin nedenlerini vücuda etki eden kuvvetlerin etkisi altında inceler.

Dinamik– cisimlerin etkileşimlerini, hareketin nedenlerini ve meydana gelen hareketin türünü inceleyen mekaniğin bir dalı. Etkileşim- Organların birbirleri üzerinde karşılıklı etkide bulunduğu bir süreç. Fizikte tüm etkileşimler zorunlu olarak eşleştirilmiştir. Bu, bedenlerin çiftler halinde birbirleriyle etkileşime girdiği anlamına gelir. Yani her etki mutlaka bir tepki doğurur.

Kuvvet bedenler arasındaki etkileşimin yoğunluğunun niceliksel bir ölçüsüdür. Kuvvet, vücudun bir bütün olarak veya parçalarının hızında bir değişikliğe (deformasyon) neden olur. Kuvvet vektörel bir büyüklüktür. Kuvvetin yönlendirildiği düz çizgiye kuvvetin etki çizgisi denir. Kuvvet üç parametreyle karakterize edilir: uygulama noktası, büyüklük (sayısal değer) ve yön. Uluslararası Birim Sisteminde (SI) kuvvet Newton (N) cinsinden ölçülür. Kalibre edilmiş yaylar kuvvetleri ölçmek için kullanılır. Bu şekilde kalibre edilmiş yaylara dinamometre denir. Güç, bir dinamometrenin esnemesiyle ölçülür.

Bir cismin üzerine etkiyen kuvvetlerin toplamı ile aynı etkiyi yapan kuvvete denir. bileşke kuvvet. Vücuda etki eden tüm kuvvetlerin vektör toplamına eşittir:

Birkaç kuvvetin vektör toplamını bulmak için, tüm kuvvetleri ve bunların vektör toplamını doğru bir şekilde çizdiğiniz bir çizim yapmanız ve bu çizimi kullanarak geometri bilgisini (esas olarak Pisagor teoremi ve kosinüs teoremi) kullanarak bulmanız gerekir. elde edilen vektörün uzunluğu.

Kuvvet türleri:

1. Yer çekimi. Vücudun kütle merkezine uygulanır ve dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilir (veya aynısı: ufuk çizgisine dik) ve şuna eşittir:

Nerede: G- serbest düşüş ivmesi, M- vücut ağırlığı. Kafanız karışmasın: Yer çekimi kuvveti vücudun bulunduğu yüzeye değil ufka diktir. Bu nedenle, eğer cisim eğimli bir yüzey üzerinde duruyorsa, yerçekimi kuvveti yine de aşağıya doğru yönlendirilecektir.

2. Sürtünme kuvveti. Vücudun destekle temas yüzeyine uygulanır ve diğer kuvvetlerin vücudu çektiği veya çekmeye çalıştığı yönün tersi yönde teğetsel olarak yönlendirilir.

3. Viskoz sürtünme kuvveti (orta direnç kuvveti). Bir cismin bir sıvı veya gaz içinde hareket etmesi ve hareket hızına karşı yönlendirilmesi durumunda meydana gelir.

4. Yer reaksiyon kuvveti. Desteğin yanından vücuda etki eder ve desteğe dik olarak yönlendirilir. Bir cisim belli bir açı üzerinde durduğunda, desteğin reaksiyon kuvveti cisim yüzeyine dik olarak yönlendirilir.

5. İplik gerginlik kuvveti. İplik boyunca vücuttan uzağa yönlendirilir.

6. Elastik kuvvet. Vücudun deforme olması ve deformasyona karşı yönlendirilmesi durumunda meydana gelir.

Dikkat edin ve bariz gerçeğe dikkat edin: Eğer vücut hareketsizse, kuvvetlerin sonucu sıfırdır.

Kuvvet Projeksiyonları

Çoğu dinamik problemde bir cismin üzerine birden fazla kuvvet etki eder. Bu durumda tüm kuvvetlerin sonucunu bulmak için aşağıdaki algoritmayı kullanabilirsiniz:

1. Tüm kuvvetlerin OX eksenine izdüşümlerini bulalım ve işaretlerini dikkate alarak özetleyelim. Böylece bileşke kuvvetin OX ekseni üzerindeki izdüşümünü elde ederiz.
2. Tüm kuvvetlerin OY eksenine izdüşümlerini bulalım ve işaretlerini dikkate alarak özetleyelim. Bu şekilde bileşke kuvvetin OY eksenine projeksiyonunu elde ederiz.
3. Tüm kuvvetlerin sonucu aşağıdaki formüle (Pisagor teoremi) göre bulunacaktır:

Bunu yaparken aşağıdakilere özellikle dikkat edin:

1. Kuvvet eksenlerden birine dikse, bu eksene izdüşümü sıfıra eşit olacaktır.
2. Eksenlerden birine bir kuvvet yansıtıldığında açının sinüsü "yukarı çıkar"sa, aynı kuvvet başka bir eksene yansıtıldığında her zaman bir kosinüs (aynı açıya sahip) olacaktır. Projeksiyon yaparken sinüs veya kosinüsün hangi eksende olacağını hatırlamak kolaydır. Açı çıkıntıya bitişikse, kuvvet bu eksene yansıtıldığında bir kosinüs olacaktır.
3. Kuvvet eksenle aynı yönde yönlendirilirse, bu eksene izdüşümü pozitif olacaktır ve kuvvet eksene ters yönde yönlendirilirse bu eksene izdüşümü negatif olacaktır.

Newton yasaları

Çeşitli etkileşimlerin cisimlerin hareketi üzerindeki etkisini tanımlayan dinamik yasaları, en basit biçimlerinden birindeydi ve ilk kez Isaac Newton tarafından "Doğal Felsefenin Matematiksel İlkeleri" (1687) kitabında açık ve net bir şekilde formüle edildi, bu nedenle bunlar yasalara Newton Yasaları da denir. Newton'un hareket yasalarını formüle etmesi yalnızca şu durumlarda geçerlidir: eylemsiz referans sistemleri (IRS). ISO, ataletle (düzgün ve doğrusal olarak) hareket eden bir cisimle ilişkili bir referans sistemidir.

Newton yasalarının uygulanabilirliği konusunda başka kısıtlamalar da vardır. Örneğin, hızları ışık hızından çok daha düşük olan ve boyutları atom ve molekül boyutlarını önemli ölçüde aşan cisimlere uygulandığında doğru sonuçlar verirler (klasik mekaniğin keyfi bir hızda hareket eden cisimlere genelleştirilmesi). hız göreceli mekaniktir ve boyutları atomik olanlarla karşılaştırılabilir olan cisimler için - kuantum mekaniği).

Newton'un birinci yasası (veya eylemsizlik yasası)

Formülasyon: ISO'da, eğer cisme hiçbir kuvvet etki etmiyorsa veya kuvvetlerin etkisi telafi ediliyorsa (yani kuvvetlerin sonucu sıfırsa), o zaman cisim dinlenme durumunu veya düzgün doğrusal hareketi korur.

Cisimlerin, diğer cisimlerin etkisi olmadığında hızlarını koruma özelliğine atalet denir. Bu nedenle Newton'un birinci yasasına eylemsizlik yasası denir. Dolayısıyla bir bedenin bir bütün olarak veya parçalarının hareket hızındaki değişikliğin nedeni her zaman diğer cisimlerle etkileşimidir. Diğer cisimlerin etkisi altında bir vücudun hareketindeki değişiklikleri niceliksel olarak tanımlamak için, yeni bir niceliğin - vücut kütlesinin - tanıtılması gerekir.

Ağırlık bir cismin ataletini (sabit bir hızı koruma yeteneği) karakterize eden bir özelliğidir. Uluslararası Birim Sisteminde (SI), vücut kütlesi kilogram (kg) cinsinden ölçülür. Vücut kütlesi skaler bir miktardır. Kütle aynı zamanda bir madde miktarının ölçüsü:

Newton'un ikinci yasası - dinamiğin temel yasası

İkinci yasayı formüle etmeye başladığımızda, dinamiğe iki yeni fiziksel büyüklüğün - vücut kütlesi ve kuvvet - dahil edildiğini hatırlamalıyız. Bu niceliklerden ilki olan kütle, bir cismin eylemsiz özelliklerinin niceliksel bir özelliğidir. Vücudun dış etkilere nasıl tepki verdiğini gösterir. İkinci kuvvet ise bir cismin diğerine etkisinin niceliksel bir ölçüsüdür.

Formülasyon: Bir cismin ISO'da elde ettiği ivme, cisme etki eden tüm kuvvetlerin sonucuyla doğru orantılıdır ve bu cismin kütlesiyle ters orantılıdır:

Ancak dinamikteki problemleri çözerken Newton'un ikinci yasasını şu şekilde yazmanız tavsiye edilir:

Bir cisme aynı anda birden fazla kuvvet etki ediyorsa, Newton'un ikinci yasasını ifade eden formüldeki kuvvet, tüm kuvvetlerin sonucu olarak anlaşılmalıdır. Eğer bileşke kuvvet sıfır ise, o zaman cisim dinlenme halinde veya düzgün doğrusal hareket halinde kalacaktır, çünkü ivme sıfır olacaktır (Newton'un birinci yasası).

Newton'un üçüncü yasası

Formülasyon: ISO'da, cisimler birbirlerine eşit büyüklükte ve zıt yönde kuvvetlerle etki eder, aynı düz çizgi üzerinde uzanır ve aynı fiziksel yapıya sahiptir:

Bu kuvvetler farklı cisimlere uygulanır ve bu nedenle birbirlerini dengeleyemezler. Lütfen yalnızca cisimlerden birine aynı anda etki eden kuvvetleri ekleyebileceğinizi unutmayın. İki cisim etkileştiğinde, eşit büyüklükte ve zıt yönde kuvvetler ortaya çıkar, ancak bunlar eklenemez çünkü farklı bedenlere bağlanırlar.

Dinamik problemleri çözmek için algoritma

Dinamik problemler Newton yasaları kullanılarak çözülür. Aşağıdaki prosedür önerilir:

1. Sorunun durumunu analiz ettikten sonra, hangi kuvvetlerin hangi cisimlere etki ettiğini belirleyin;

2. Tüm kuvvetleri vektörler biçiminde, yani etki ettikleri cisimlere uygulanan yönlendirilmiş bölümler şeklinde gösterin;

3. Bir referans sistemi seçin; bu durumda bir koordinat eksenini söz konusu cismin ivmesiyle aynı yöne, diğerini ise ivmeye dik olarak yönlendirmek yararlı olur;

4. Newton'un II yasasını vektör biçiminde yazın:

5. Denklemin skaler formuna gidin, yani tüm terimlerini, vektör işaretleri olmadan, her bir eksene projeksiyonlarda aynı sırayla yazın, ancak seçilen eksenlere yönlendirilen kuvvetlerin negatif projeksiyonlara sahip olacağını hesaba katarak, ve dolayısıyla Newton yasasında sol tarafta bunlar eklenmeyecek, çıkarılacak. Sonuç şöyle ifadeler olacaktır:

6. Gerekirse önceki paragrafta elde edilen denklemleri kinematik veya diğer basit denklemlerle tamamlayan bir denklem sistemi oluşturun;

8. Harekete birden fazla cisim katılıyorsa, kuvvetlerin analizi ve denklemlerin kaydedilmesi her biri için ayrı ayrı gerçekleştirilir. Bir dinamik problem birden fazla durumu tanımlıyorsa, her durum için benzer bir analiz gerçekleştirilir.

Sorunları çözerken aşağıdakileri de göz önünde bulundurun: Vücudun hızının yönü ve sonuçta ortaya çıkan kuvvetler mutlaka çakışmaz.

Elastik kuvvet

Deformasyon Vücudun şekli veya boyutunda meydana gelen herhangi bir değişikliği ifade eder. Elastik deformasyonlar, deforme edici kuvvetin sona ermesinden sonra vücudun şeklini tamamen geri kazandığı deformasyonlardır. Örneğin, yaydan yük kaldırıldıktan sonra yayın deforme olmamış uzunluğu değişmedi. Bir cisim elastik deformasyona uğradığında, cismin önceki boyutunu ve şeklini geri getirme eğiliminde olan bir kuvvet ortaya çıkar. Buna elastik kuvvet denir. En basit deformasyon türü tek taraflı çekme veya basma deformasyonudur.

Küçük deformasyonlar için elastik kuvvet, gövdenin deformasyonu ile orantılıdır ve deformasyon sırasında gövde parçacıklarının hareket yönünün tersi yönde yönlendirilir:

Nerede: k– vücut sertliği, X– gövdenin esneme miktarı (veya sıkışması, deformasyonu), deforme olmuş gövdenin son ve başlangıç ​​uzunluğu arasındaki farka eşittir. Ve ne başlangıç ​​ne de son uzunluğuna ayrı ayrı eşit değildir. Sertlik, uygulanan kuvvetin büyüklüğüne veya gövdenin deformasyonuna bağlı değildir; yalnızca gövdenin yapıldığı malzeme, şekli ve boyutları tarafından belirlenir. SI sisteminde sertlik N/m cinsinden ölçülür.

Esneklik kuvveti ile deformasyonun orantılılığı hakkındaki ifadeye denir. Hooke yasası. Spiral yaylar teknolojide sıklıkla kullanılmaktadır. Yaylar gerildiğinde veya sıkıştırıldığında, Hooke kanununa da uyan elastik kuvvetler ortaya çıkar. k katsayısına yay sertliği denir. Hooke yasasının uygulanabilirlik sınırları dahilinde, yayların uzunlukları büyük ölçüde değişebilir. Bu nedenle genellikle kuvvetleri ölçmek için kullanılırlar. Gerilimi kuvvet birimi cinsinden kalibre edilen bir yaya dinamometre denir.

Bu nedenle, her özel cismin (malzeme değil) kendi sertliği vardır ve belirli bir cisim için değişmez. Dolayısıyla, bir dinamik probleminde aynı yayı birkaç kez gererseniz, onun sertliğinin her durumda aynı olduğunu anlamalısınız. Öte yandan, problemde farklı boyutlarda birkaç yay varsa, ancak örneğin hepsi çelikse, o zaman yine de hepsi farklı sertliklere sahip olacaktır. Sertlik bir malzeme özelliği olmadığından hiçbir tabloda bulunamaz. Her bir cismin sertliği ya dinamik probleminde size verilecektir ya da değeri, bu problemi çözerken bazı ek araştırmaların konusu olmalıdır.

Elastik kuvvet sıkıştırıldığında sıkışmayı önler, gerildiğinde ise esnemeyi önler. Ayrıca belirli bir şekilde birbirine bağlanan birkaç yayın sertliğini nasıl ifade edebileceğimizi de düşünelim. Yayları paralel bağlarken Genel sertlik katsayısı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Yayları seri bağlarken Genel sertlik katsayısı şu ifadeden bulunabilir:

Vücut ağırlığı

Cisimlerin Dünya'ya çekilmesini sağlayan yerçekimi kuvveti, cismin ağırlığından ayırt edilmelidir. Ağırlık kavramı günlük yaşamda yaygın olarak yanlış anlamda kullanılmaktadır, ağırlık kütle anlamına gelir ancak bu doğru değildir.

Vücut ağırlığı, vücudun bir destek veya süspansiyon üzerinde etki ettiği kuvvettir. Ağırlık, tüm kuvvetler gibi kilogram cinsinden değil Newton cinsinden ölçülen bir kuvvettir. P. Bu durumda vücudun desteğe veya süspansiyona göre hareketsiz olduğu varsayılır. Newton'un üçüncü yasasına göre ağırlık genellikle ya desteğin tepki kuvvetine (eğer vücut bir destek üzerinde duruyorsa), ya bir ipliğin gerilme kuvvetine ya da bir yayın elastik kuvvetine (eğer vücut bir destek üzerinde asılıysa) eşittir. bir iplik veya yay). Hemen rezervasyon yapalım - ağırlık her zaman yer çekimine eşit değildir.

Ağırlıksızlık vücut ağırlığının sıfır olması durumunda ortaya çıkan bir durumdur. Bu durumda vücut desteğe etki etmez, ancak destek vücuda etki eder.

Bir desteğin veya süspansiyonun hızlandırılmış hareketinin neden olduğu vücut ağırlığındaki artışa denir. aşırı yük. Aşırı yük aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Nerede: P– aşırı yük yaşayan vücudun ağırlığı, P 0 – aynı vücudun dinlenme halindeki ağırlığı. Aşırı yük boyutsuz bir miktardır. Bu formülden açıkça görülmektedir. Bu nedenle bunu kitaplarında ölçen bilim kurgu yazarlarına inanmayın. G.

Ağırlığın hiçbir zaman resimlerde gösterilmediğini unutmayın. Basitçe formüller kullanılarak hesaplanır. Resimler, Newton'un üçüncü yasasına göre sayısal olarak ağırlığa eşit olan ancak diğer yöne yönlendirilen ipliğin gerilme kuvvetini veya desteğin tepki kuvvetini tasvir ediyor.

O halde sıklıkla karıştırılan üç temel noktayı bir kez daha belirtelim:

• Ağırlık ve yer reaksiyon kuvveti büyüklük olarak eşit ve yön olarak zıt olsa da toplamları sıfır değildir. Bu kuvvetler hiçbir şekilde eklenemez çünkü farklı bedenlere uygulanırlar.
• Vücut kitlesi ile vücut ağırlığını karıştırmamak gerekir. Kütle, kilogram cinsinden ölçülen, vücudun bir özelliğidir; ağırlık, bir destek veya süspansiyona uygulanan ve Newton cinsinden ölçülen kuvvettir.
• Bir vücudun ağırlığını bulmanız gerekiyorsa R, sonra ilk önce yer tepki kuvvetini bulun N, veya iplik gerginliği T ve Newton'un üçüncü yasasına göre ağırlık bu kuvvetlerden birine eşit ve zıt yöndedir.

Sürtünme kuvveti

Sürtünme- bedenler arasındaki etkileşim türlerinden biri. İki cismin göreceli hareketi sırasında veya böyle bir harekete neden olma girişimi sırasında temas ettiği bölgede meydana gelir. Sürtünme, diğer tüm etkileşim türleri gibi, Newton'un üçüncü yasasına uyar: Eğer cisimlerden birine bir sürtünme kuvveti etki ediyorsa, o zaman aynı büyüklük, ancak ters yönde yönlendirilmiş ikinci cisim üzerinde de etki eder.

Cisimler göreceli olarak hareketsiz durumdayken meydana gelen kuru sürtünmeye statik sürtünme denir. Statik sürtünme kuvveti Her zaman dış neden olan kuvvete eşit büyüklükte ve ona zıt yönde yönlendirilmiş. Statik sürtünme kuvveti, aşağıdaki formülle belirlenen belirli bir maksimum değeri aşamaz:

Nerede: μ Statik sürtünme katsayısı adı verilen boyutsuz bir niceliktir ve N– yer reaksiyon kuvveti.

Dış kuvvet, sürtünme kuvvetinin maksimum değerinden büyükse bağıl kayma meydana gelir. Bu durumda sürtünme kuvvetine denir. kayma sürtünme kuvveti. Her zaman hareket yönünün tersi yönde yönlendirilir. Kayma sürtünme kuvveti maksimum statik sürtünme kuvvetine eşit kabul edilebilir.

Orantılılık faktörü μ bu nedenle kayma sürtünme katsayısı da denir. Sürtünme katsayısı μ – boyutsuz miktar. Sürtünme katsayısı pozitiftir ve birden küçüktür. Temas eden gövdelerin malzemelerine ve yüzeylerinin işlenme kalitesine bağlıdır. Dolayısıyla sürtünme katsayısı, etkileşim halindeki her özel cisim çifti için belirli bir sayıdır. Bunu hiçbir tabloda bulamazsınız. Sizin için ya problemin içinde verilmesi gerekiyor ya da bazı formüllerden çözerken kendiniz bulmalısınız.

Bir problemi çözmenin bir parçası olarak birden büyük veya negatif bir sürtünme katsayısı elde ederseniz, bu problemi dinamikte yanlış çözüyorsunuz demektir.

Eğer problem cümlesi, etkisi altında hareketin başladığı minimum kuvveti bulmayı isterse, o zaman etkisi altında hareketin henüz başlamadığı maksimum kuvveti ararlar. Bu, cisimlerin ivmesini sıfıra eşitlemeyi mümkün kılar, bu da sorunun çözümünü önemli ölçüde basitleştirmek anlamına gelir. Bu durumda sürtünme kuvvetinin maksimum değerine eşit olduğu varsayılır. Bu şekilde istenilen kuvvetin çok küçük bir oranda artmasının anında harekete neden olacağı an dikkate alınır.

Çeşitli cisimlerle dinamik problem çözmenin özellikleri

Bağlı bedenler

İpliklerle birbirine bağlanan birkaç gövdenin dikkate alındığı dinamik problemlerin çözümü için bir algoritma:

1. Bir çizim yapın.
2. Newton'un ikinci yasasını her cisim için ayrı ayrı yazın.
3. İplik uzamazsa (ve çoğu problemde durum böyle olacaktır), o zaman tüm cisimlerin ivmeleri büyüklük olarak aynı olacaktır.
4. İplik ağırlıksızsa, bloğun kütlesi yoksa ve bloğun ekseninde sürtünme yoksa, bu durumda çekme kuvveti ipliğin herhangi bir noktasında aynıdır.

Vücudun vücut boyunca hareketi

Bu tip problemlerde, temas eden cisimlerin yüzeyindeki sürtünme kuvvetinin hem üst gövdeye hem de alt gövdeye etki ettiğini, yani sürtünme kuvvetlerinin çiftler halinde oluştuğunu dikkate almak önemlidir. Üstelik farklı yönlere yönlendirilirler ve üst gövdenin ağırlığına göre belirlenen eşit büyüklüğe sahiptirler. Alt gövde de hareket ediyorsa destekten gelen sürtünme kuvvetinden de etkilendiği dikkate alınmalıdır.

Dönme hareketi

Bir cisim bir daire içinde hareket ettiğinde, hareketin gerçekleştiği düzlem ne olursa olsun, cisim merkezcil ivmeyle hareket edecek ve bu ivme, cismin hareket ettiği dairenin merkezine doğru yönlendirilecektir. Ancak daire kavramı tam anlamıyla alınmamalıdır. Bir cisim yalnızca dairesel bir yay boyunca hareket edebilir (örneğin bir köprü boyunca hareket edebilir). Bu türdeki tüm problemlerde eksenlerden biri zorunlu olarak merkezcil ivme yönünde seçilir; bir dairenin (veya bir daire yayının) merkezine. İkinci eksenin birinciye dik olarak yönlendirilmesi tavsiye edilir. Aksi takdirde, bu sorunları çözme algoritması dinamikteki diğer sorunların çözümüyle örtüşür:

1. Eksenleri seçtikten sonra, probleme katılan cisimlerin her biri veya problemde açıklanan durumların her biri için Newton yasasını her bir eksene izdüşümler halinde yazın.

2. Gerekirse denklem sistemini fizikteki diğer konulardaki gerekli denklemlerle destekleyin. Merkezcil ivme formülünü hatırlamak özellikle önemlidir:

3. Ortaya çıkan denklem sistemini matematiksel yöntemleri kullanarak çözün.

Ayrıca bir çubuk veya iplik üzerinde dikey bir düzlemde dönmeyi içeren bir dizi görev de vardır. İlk bakışta bu tür görevler aynı olacak gibi görünebilir. Bu yanlış. Gerçek şu ki çubuk hem çekme hem de basma deformasyonlarına maruz kalabilir. İplik sıkıştırılamaz; hemen bükülür ve vücut basitçe üzerine çöker.

Bir iş parçacığı üzerinde hareket.İplik yalnızca esnediğinden, bir cisim iplik üzerinde dikey bir düzlemde hareket ettiğinde iplikte yalnızca çekme deformasyonu meydana gelecek ve bunun sonucunda iplikte ortaya çıkan elastik kuvvet her zaman dairenin merkezine doğru yönlendirilecektir.

Vücudun çubuk üzerindeki hareketi.Çubuk, ipliğin aksine sıkıştırılabilir. Bu nedenle, yörüngenin en üst noktasında, ipliğin katlanmaması için hızın belirli bir değerden az olmaması gereken ipliğin aksine, çubuğa bağlı gövdenin hızı sıfıra eşit olabilir. Çubukta ortaya çıkan elastik kuvvetler hem dairenin merkezine doğru hem de ters yönde yönlendirilebilir.

Arabayı çeviriyorum. Bir cisim katı bir yatay yüzey boyunca bir daire içinde hareket ediyorsa (örneğin, bir araba bir dönüşten geçiyorsa), o zaman cismi yörüngede tutan kuvvet sürtünme kuvveti olacaktır. Bu durumda sürtünme kuvveti dönüşe karşı değil, dönüşe doğru yönlendirilir (en yaygın hata), arabanın dönmesine yardımcı olur. Örneğin, bir araba sağa döndüğünde sürtünme kuvveti dönüş yönünde (sağa doğru) yönlendirilir.

Evrensel çekim yasası. Uydular

Tüm cisimler birbirlerini kütleleriyle doğru orantılı, aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı kuvvetlerle çekerler. Böylece evrensel çekim kanunu formül formunda şöyle görünür:

Evrensel çekim yasasının bu kaydı, maddi noktalar, toplar, küreler için geçerlidir. R merkezler arasında ölçülür. Orantılılık faktörü G doğadaki tüm cisimler için aynıdır. Onu aradılar yerçekimi sabiti. SI sisteminde şuna eşittir:

Evrensel yerçekimi kuvvetinin tezahürlerinden biri yerçekimi kuvvetidir. Bu, cisimlerin Dünya'ya veya başka bir gezegene doğru çekim kuvvetinin ortak adıdır. Eğer M– gezegenin kütlesi, R n yarıçapıdır, o zaman gezegenin yüzeyinde serbest düşüşün hızlanması:

Dünya yüzeyinden belli bir mesafede uzaklaşırsanız H o zaman bu yükseklikte serbest düşüşün hızlanması eşit olacaktır (basit dönüşümlerin yardımıyla, gezegenin yüzeyindeki serbest düşüşün hızlanması ile gezegenin üzerinde belirli bir yükseklikte serbest düşüşün hızlanması arasındaki ilişkiyi de elde edebilirsiniz). gezegenin yüzeyi):

Şimdi gezegenlerin yapay uyduları sorununu ele alalım. Yapay uydular atmosferin dışında hareket eder (eğer gezegende varsa) ve yalnızca gezegenden gelen yerçekimi kuvvetlerinden etkilenirler. Başlangıç ​​hızına bağlı olarak kozmik bir cismin yörüngesi farklı olabilir. Burada yalnızca gezegenin üzerinde neredeyse sıfır yükseklikte dairesel bir yörüngede hareket eden yapay bir uydu durumunu ele alacağız. Bu tür uyduların yörünge yarıçapı (gezegenin merkezi ile uydunun bulunduğu nokta arasındaki mesafe) yaklaşık olarak gezegenin yarıçapına eşit alınabilir. R n. Bu durumda uydunun yerçekimi kuvvetleri tarafından kendisine verilen merkezcil ivmesi yaklaşık olarak yerçekimi ivmesine eşittir. G. Yüzeye yakın yörüngedeki (gezegen yüzeyinin üzerinde sıfır yükseklikte) bir uydunun hızına denir. ilk kaçış hızı. İlk kaçış hızı aşağıdaki formülle bulunur:

Bir uydunun hareketi, mermilerin veya balistik füzelerin hareketine benzer şekilde serbest düşüş olarak düşünülebilir. Tek fark, uydunun hızının o kadar yüksek olması ki yörüngesinin eğrilik yarıçapının gezegenin yarıçapına eşit olmasıdır. Gezegenden önemli bir mesafede dairesel yörüngeler boyunca hareket eden uydular için yer çekimi kuvveti, yarıçapın karesiyle ters orantılı olarak zayıflar. R Yörüngeler. Bu durumda uydunun hızı aşağıdaki formül kullanılarak bulunur:

Kepler yasası tek bir çekici merkez etrafında dönen iki cismin devrim dönemleri için:

Eğer Dünya gezegeninden bahsediyorsak, bunu yarıçapla hesaplamak kolaydır. Bu sitedeki eğitim materyalleri. Bunu yapmak için hiçbir şeye ihtiyacınız yok: her gün üç ila dört saatinizi fizik ve matematikte CT'ye hazırlanmaya, teori çalışmaya ve problem çözmeye ayırın. Gerçek şu ki CT, sadece fizik veya matematik bilmenin yeterli olmadığı, aynı zamanda farklı konularda ve değişen karmaşıklıktaki çok sayıda problemi hızlı ve hatasız çözebilmeniz gereken bir sınavdır. İkincisi ancak binlerce problemi çözerek öğrenilebilir.

Bu üç noktanın başarılı, özenli ve sorumlu bir şekilde uygulanması, CT'de yapabildiğiniz maksimum düzeyde mükemmel bir sonuç göstermenize olanak sağlayacaktır.

Bir hata mı buldunuz?

Eğitim materyallerinde bir hata bulduğunuzu düşünüyorsanız lütfen e-posta ile yazınız. Ayrıca sosyal ağdaki () bir hatayı da bildirebilirsiniz. Mektupta konuyu (fizik veya matematik), konunun veya testin adını veya numarasını, problemin numarasını veya metinde (sayfada) sizce hatanın olduğu yeri belirtin. Ayrıca şüphelenilen hatanın ne olduğunu da açıklayın. Mektubunuz gözden kaçmayacak, hata ya düzeltilecek ya da neden hata olmadığı size açıklanacak.