Отбеливание зубов

Отбеливание зубов

 

Заработок для студента

Заработок для студента

 Заказать диплом

Заказать диплом

 Cкачать контрольную

Cкачать контрольную

 Курсовые работы

Курсовые работы

Репетиторы онлайн по любым предметам

Репетиторы онлайн по любым предметам

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Магазин студенческих работ

Магазин студенческих работ

Диссертации на заказ

Диссертации на заказ

Заказать курсовую работу или скачать?

Заказать курсовую работу или скачать?

Эссе на заказ

Эссе на заказ

Банк рефератов и курсовых

Банк рефератов и курсовых

Курс лекций по физике Основы специальной теории относительности (СТО) Основы классической динамики Законы Ньютона в классической механике

Основы классической динамики

 Общей целью механики (а с небольшими оговорками – и всей физики) является создание методов решения задач типа: дана определенная физическая система в определенных внешних условиях; требуется найти, что произойдет с этой системой через какой-то промежуток времени.

 Решение этой задачи разбивается на 3 этапа:

 а) установление величин, описывающих состояние системы;

 б) составление уравнений движения, описывающих изменение состояния во времени;

в) нахождение физических величин, опытное измерение которых дает возможность судить о том, что происходит реально с исследуемой системой.

В классической физике состояние простейшей системы – материальной точки массой m в данный момент времени полностью определяется её координатами x,y,z и компонентами скорости Vx,Vy,Vz или радиус-вектором частицы и её скоростью

Для составления «механических» уравнений движения в физике разработаны общие и достаточно простые методы, однако опять-таки требуется введение некоторых упрощающих предположений (моделей).

Одним из важных является представление об изолированной и замкнутой системах.

Система частиц (тел) называется замкнутой или изолированной, если каждая из частиц системы не взаимодействует ни с какими внешними телами.

Например, с высокой точностью изолированной можно считать Солнечную систему, с некоторыми допущениями – систему «биллиардный стол +шары» и т.п.

Будем рассматривать в основном нерелятивистские законы, упоминая о релятивизме лишь там, где это необходимо. В частности, будем помнить, что по представлениям теории относительности масса тела не является фундаментальной константой, а изменяется со скоростью в соответствии с уравнением

 и при Достоверность последнего уравнения была подтверждена Кауфманом еще в 1901 году в его опытах по ускорению электронов (до создания СТО).

Масса рассматривается как количественная мера инерционных свойств тел, их способности «сопротивляться» внешнему силовому воздействию.

Импульс, закон сохранения импульса.

Импульс тела Р определяется произведением массы тела на его скорость:

 

Импульс - величина векторная и совпадает по направлению с вектором скорости. Скорость тела зависит от выбора системы отсчета, относительно которой рассматривается движение тела, поэтому, определяя импульс, необходимо указывать систему отсчета.

Рассмотрим некоторую изолированную систему, состоящую из N частиц, скорости которых обозначим  а массы m1,m2,…,mN соответственно.

Опытным путем установлено, что для такой системы выполняется условие

Это уравнение и является фундаментальным законом физики – законом сохранения импульса – полный импульс изолированной системы остается постоянным. Под постоянством понимают неизменность со временем. Однако обмен импульсами внутри системы отнюдь не запрещен.

Так как при релятивистских скоростях масса тела не сохраняется, то в этом случае импульс тела можно определить из выражения

 Отличие релятивистского импульса от классического наглядно демонстрирует рис.4.1.

 

Рис.4.1. Зависимость классического и релятивистского импульсов от скорости.

Закон сохранения импульса пока не опровергнут ни в каких опытах: ни в макроскопической классической физике, ни в микромире, ни при релятивистских скоростях движения.

Закон сохранения центра инерции.

Из закона сохранения импульса может быть получено очень важное следствие: закон сохранения центра инерции физической системы.

Центром инерции системы частиц с радиус-векторами  называется точка с радиус-вектором

где суммирование производится по всем частицам системы.

Закон сохранения центра инерции формулируется так:

Центр инерции изолированной системы частиц движется равномерно и прямолинейно.

Это просто обобщение принципа инерции (1-го закона Ньютона) на систему частиц.

Для доказательства закона попытаемся его опровергнуть. Вычислим производную вектора по времени, т.е. найдем в предположении изолированной системы, т.е. m=const и const.

А так как const и m=const, то и  Таким образом, закон сохранения центра инерции подтверждается.

Заметим еще, что соотношение  - полной массе системы называют законом аддитивности масс. Из школьного курса физики Вы знаете, что этот закон в области ядерной физики не выполняется и, следовательно, фундаментальным не является, в отличие от закона сохранения импульса.

В качестве оного из примеров можно взять машиностроение. Еще не так давно изучение колебаний здесь не придавалось особого значения, и расчеты на прочность велись на основе статических представлений о зависимости деформаций от нагрузок. Однако вместе со стремлением к увеличению числа оборотов и уменьшению габаритов при переходе к скоростному машиностроению пренебрегать ролью колебаний стало уже невозможно. Многочисленные аварии, связанные с увеличением фактических нагрузок из-за возбуждения колебаний, сделали необходимым для конструкторов и инженеров тщательное исследование возможных вибраций узлов машин и оценку их интенсивности. С развитием физики и математики большую роль теория колебаний сыграла в авиации (эффекты шимми), космонавтики и т.д.
Основы термодинамики