Основи динаміки

Динаміка – розділ механіки, у якому вивчається рух матеріальних тіл під дією прикладених до них сил.

Перший закон динаміки(закон інерції) – будь-яке тіло продовжує утримуватися у своєму стані спокою або рівномірного і прямолінійного руху, доки й оскільки воно не спонукається прикладеними силами змінити цей стан. Перший закон динаміки встановлений для систем відліку, які вважаються нерухомими або рухаються відносно них прямолінійно, рівномірно і поступально. Такі системи називаються інерціальними.

Сила – це векторна фізична величина, що характеризує дію, яка спричинює зміну стану руху тіла. Рівнодійна прикладених до тіла сил:

(2.13)

Маса тіла – міра його інертності.

Другий закон динаміки – прискорення, якого набуває тіло під дією сили, прямо пропорційне силі, обернено пропорційне масі тіла і має той напрям, що й сила: (2.14)

Імпульс – добуток маси тіла на його швидкість – одна з мір механічного руху: . Імпульс сили – це добуток сили на час її дії: .

Третій закон динаміки – у дії завжди є однакова й протилежна протидія, тобто взаємодії двох тіл однакові між собою і спрямовані у протилежні напрямки.

Гравітаційна сила є проявом закону всесвітнього тяжіння, який сформулював Ньютон: гравітаційне притягання існує між усіма тілами; будь-які два тіла, розмірами яких можна знехтувати, притягуються одне до одного з силою, що прямо пропорційна масам цих тіл і обернено пропорційна квадрату відстані між ними: . (2.15)

Гравітаційна сила, з якою Земля притягує до себе тіла, надаючи їм прискорення вільного падіння, називається силою тяжіння: . (2.16)

Досліджуючи пружні деформації різних тіл, Гук відкрив, що при деформаціях у пружних тілах їхнє видовження чи скорочення прямо пропорційне силі, яка їх розтягує або стискує: (2.17)

де – коефіцієнт пропорційності(жорсткість);

– абсолютна деформація.

Силу пружності, що діє на тіло з боку опори або підвісу, називають силою реакції опори. Сила тертя ковзання прямо пропорційна силі реакції опори:

(2.18)

де – коефіцієнт пропорційності, характеризує природу та якість поверхонь, що дотикаються.

Оскільки траєкторія, переміщення і швидкість залежать від обраної системи відліку, відносно якої розглядається рух, а прискорення залишається сталим в усіх системах відліку, що рухаються рівномірно і прямолінійно, то механічні процеси відносно таких систем, які називаються інерціальними, відбуваються однаково – це принцип відносності Галілея.

Дата добавления: 2015-08-21