Материалдық нүкте мен қатты дененің ілгерілемелі қозғалысының динамикасы: Ньютонның заңдары, импульс, жұмыс және соқтығысу

Материалдық нүкте мен қатты дененің ілгерілемелі қозғалысының динамикасы

Ньютонның I - заңы. Масса. Күш

Ньютонның І - заңы: Кез келген материалдық нүкте (дене), басқа денелердің әсері оның күйін өзгертпейінше, тыныштық күйін немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғаласын сақтайды.

Дененің массасы - оның инерциалдылық (инерттілік маса) және гравитациялық (гравитациялық масса) қасиетін анықтайтын, материяның негізгі сипаттамасы болып табылатын физикалық шама.

Күш - денеге басқа денелер немесе өріс тарапынан болатын механикалық әсердің өлшемі болып табылатын векторлық шама. Күштің әсерінен дене үдеу алады немесе формасы мен өлшемдері өзгереді.

Ньютонның II - заңы

Ньютонның II - заңы: дененің алатын үдеуі оны тудыратын күшке тура, ал массасына кері пропорционал болады.

1Н=1кг·м/с2

Ньютонның III - заңы

Материалдық нүктелер бір-бірімен модульдері бойынша тең және оларды қосатын түзу бойымен бағыттары бойынша қарама-қарсы күштермен өзара әсерлеседі.

Француз физиктері Г. Амонтон (1663-1705) пен Ш. Кулон (1736-1806) тәжірибе жүзінде келесі заңды ашты: сырғанау үйкеліс күші N қалыпты қысым күшіне тура пропорционал болады, яғни

Үйкеліс күші

Тегіс беттер үшін сырғанау үйкелісінің заңы:

Импульстің сақталу заңы. Массалар центрі

- жүйе импульсі

Тұйық механикалық жүйе үшін:

Бұл өрнек - импульстің сақталу заңы: тұйық жүйенің импульсі сақталады, яғни уақыт бойынша өзгермейді.

Массалар центрінің радиус - векторы:

Массасы айнымалы болатын дененің қозғалыс теңдеуі

Массасы айнымалы дененің қозғалыс теңдеуі:

Егер

онда

- Циолковский формуласы

Жұмыс пен энергия

Энергия - қозғалыс пен өзара әсерлесудің әртүрлі формаларының универсалдық өлшемі.

Өзара әсерлесуші денелердің энергия алмасуын сандық түрде сипаттау үшін механикада күш жұмысы ұғымы енгізілген.

Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясы - осы жүйенің механикалық қозғалысының энергиясы.

Потенциалдық энергия жүйедегі денелердің өзара орналасуы және өзара әсерлесу күштерінің сипатымен анықталатын механикалық энергия.

Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы:

Жүйенің потенциалдық энергиясы жүйенің күй функциясы болады. Жүйенің толық механикалық энергиясы - механикалық қозғалыс және өзара әсерлесу энергиясы, яғни кинетикалық және потенциалдық энергиялардың қосындысына тең: