Динамика. Масса. Күш. Күштерді қосу және ыдырату

7 Динамика. Масса. Күш. Күштерді қосу және ыдырату

Динамика-механикалық қозғалыстың пайда болу және өзгеру себептерін зерттейтін механиканың саласы.

Масса m-дененің инерттілігімен сипатталатын скалярлық физикалық шама-дененің өзінің жылдамдығын (тыныштығын) сақтауға деген ұмтылысынан тұратын қасиеті. Масса сонымен қатар басқа денелермен гравитациялық әсерлесудің (гравитация) өлшемі болып табылады [m] – кг, килограмм.

Күш-бұл басқа денелердің немесе нөлдердің соронынан денеге механикалық әсер етудің өлшемі болып табылатын векторлық физикалық шама. Күштің әсерінен дене үдеу алады немесе деформацияланады.[pic 1], Ньютон.

Күш бағытталған сызық күштің әсер ету сызығы деп аталады. Егер бірнеше күш бір уақытта материалдық нүктеге әсер етсе, [pic 2] онда оларды барлық күштердің геометриялық (векторлық) қосындысына тең және бірдей деп аталатын бір күшпен алмастыруға болады:

 [pic 3]

[pic 4]

Кез-келген күш векторын компоненттерге бөлуге болады, мысалы

[pic 5]

8. Ньютонның бірінші және үшінші заңдары

Галилейдің салыстырмалылық принципі

Ньютонның бірінші заңы. Егер басқа денелер оған әсер етпесе немесе олардың әрекеттері күрделі болса, дене тік және біркелкі қозғалатын немесе қозғалатын сілтемелер бар. Мұндай сілтемелер инерциялық деп аталады. Табиғатта ИСО бар.

ИСО-да [pic 6], то [pic 7] (или [pic 8])

[pic 9]

Еркін (оқшауланған) дене-бұл басқа денелер немесе өрістер әсер етпейтін дене. Инерциялық тірек шеңберіндегі еркін дененің тік сызықты біркелкі қозғалысы Инерция қозғалысы деп аталады.

Инерцияға қатысты тұрақты жылдамдықпен қозғалатын кез-келген анықтамалық жүйе де инерциялық болып табылады.

Галилейдің салыстырмалылық принципі: барлық инерциялық сілтемелер тең, олардың кез-келгенінде барлық механикалық құбылыстар бірдей жүреді.

Ньютонның үшінші заңы: инерциялық эталондық жүйеде екі дененің өзара әрекеттесу күштері модульге тең және қарама-қарсы бағытта бағытталған:

[pic 10],                         [pic 11]

[pic 12]

9. Ньютонның екінші заңы. Импульс

Дене импульсі [pic 13] - механикалық қозғалыс өлшемі (қозғалыс мөлшері) болып табылатын векторлық физикалық шама.[pic 14], [p] – кг·м/с=Н·с.

Күш импульсі [pic 15] - белгілі бір уақыт кезеңіндегі күш әсерінің өлшемі болып табылатын векторлық физикалық шама: [pic 16] [I] – Н·с = кг·м/с.

Ньютонның екінші заңы жалпы түрде

[pic 17], если [pic 18], то [pic 19]

[pic 20]

Егер дене салмағы өзгермесе

[pic 21]

Тең ауыспалы қозғалыс үшін:[pic 22], [pic 23]

[pic 24]

10. Гравитация. Жалпы гравитация заңы.

Еркін құлауды жеделдету

Барлық денелер бір-біріне гравитациялық деп аталатын күштермен тартылады.

Жалпы гравитация заңы (Ньютон, 1667ж) [pic 25] - гравитациялық тұрақты

Бұл нысанда заң әділ

1) материалдық нүктелер

2) массалардың сфералық – симметриялы таралуы бар денелер (z – шарлар орталықтары арасындағы қашықтық).

[pic 26]

[pic 27]                [pic 28]

Еркін құлаудағы үдеу[pic 29] - дененің Жердің ауырлық өрісінде қозғалатын үдеуі, егер оған тек ауырлық күші әсер етсе. Бұл дененің жер бетінен биіктігіне байланысты

[pic 30], где [pic 31], [pic 32]

Бірінші ғарыштық жылдамдық [pic 33] - денеге Жердің серігі бола алатындай жылдамдық туралы хабарлау керек

[pic 34], [pic 35]

11. Ауырлық күші. Салмағы. Дене

Ауырлық күші [pic 36] - жер денелерді өзіне тартатын тартылыс күші.

Дененің салмағы [pic 37] - дененің жерге тартылуына байланысты тірекке немесе суспензияға әсер ететін күші. [pic 38] Ньютонның үшінші Заңына сәйкес, егер тірек немесе суспензия үдеумен қозғалса

[pic 39]

[pic 40]

Салмақсыздық жағдайы тірек немесе суспензия үдеумен қозғалғанда пайда болады [pic 41], мысалы, денесі еркін құлаған лифт болса. Ғарыш кемесі қозғалтқыштарын өшірген кезде ғарышкерлер салмақсыз күйде болады.