Deplasarea unui corp este un segment direcționat al unei linii drepte care leagă poziția inițială a corpului cu poziția sa ulterioară. Deplasarea este o mărime vectorială.
Inserții metodice înaintea lucrărilor de laborator
de la disciplina „Mecanica tehnică a gazelor și gazelor”
pentru studenții specialităților TGPV, SVV, PCB, MBG, TBVK
toate formele de învățare
Stivuitoare Dengub Vitali Ivanovich, Dengub Timur Vitaliyovich
Nr. inregistrare ___________
Înscris până la data de _____________ 2012
format A5
Circulatie 50 aprox.
M. Krivy Rig
vul. XXII Partyz'izdu, 11
Concepte de bază ale cinematicii
Cinematică este o ramură a mecanicii în care se ia în considerare mișcarea corpurilor fără a identifica cauzele acestei mișcări.
Mișcare mecanică corpurile se numesc modificări de poziție în spațiu față de alte corpuri în timp.
Mișcare mecanică relativ. Mișcarea aceluiași corp față de corpuri diferite se dovedește a fi diferită. Pentru a descrie mișcarea unui corp, este necesar să se indice în raport cu ce corp este luată în considerare mișcarea. Acest corp este numit organism de referință.
Sistemul de coordonate asociat cu corpul de referință și ceasul pentru numărarea timpului formează sistem de referință , permițându-vă să determinați în orice moment poziția unui corp în mișcare.
ÎN Sistemul internațional se iau unitățile (SI) ca unitate de lungime metruși pe unitatea de timp – doilea.
Fiecare corp are anumite dimensiuni. Diferite părți ale corpului sunt situate în locuri diferite în spațiu. Cu toate acestea, în multe probleme de mecanică nu este necesar să se indice pozițiile părților individuale ale corpului. Dacă dimensiunile unui corp sunt mici în comparație cu distanțele față de alte corpuri, atunci acest corp poate fi considerat ᴇᴦο punct material. Acest lucru se poate face, de exemplu, atunci când se studiază mișcarea planetelor în jurul Soarelui.
Dacă toate părțile corpului se mișcă în mod egal, atunci se numește o astfel de mișcare progresivă . De exemplu, cabinele din atracția „Roata uriașă”, o mașină pe o porțiune dreaptă a căii, etc. se deplasează translațional Cu mișcarea de translație a unui corp, ᴇᴦο poate fi de asemenea considerat un punct material.
Se numește un corp ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în condiții date punct material .
Conceptul de punct material joacă un rol important în mecanică.
Deplasându-se în timp de la un punct la altul, un corp (punct material) descrie o anumită linie, care se numește traiectoria mișcării corpului .
Poziția unui punct material în spațiu în orice moment ( legea mișcării ) poate fi determinat fie folosind dependența coordonatelor de timp x = x(t), y = y(t), z = z(t) (metoda coordonatelor), sau folosind dependența de timp a vectorului rază (metoda vectorului) desenat de la origine la un punct dat (Fig. 1.1.1).
Mișcarea unui corp este un segment direcționat al unei linii drepte care leagă poziția inițială a corpului cu poziția sa ulterioară. Deplasarea este o mărime vectorială.
Deplasarea unui corp este un segment direcționat al unei linii drepte care leagă poziția inițială a corpului cu poziția sa ulterioară. Deplasarea este o mărime vectorială. - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Deplasarea unui corp este un segment direcționat al unei linii drepte care leagă poziția inițială a corpului cu poziția sa ulterioară. Deplasarea este o mărime vectorială”. 2015, 2017-2018.
O proiecție este considerată pozitivă dacă (a x >0) de la proiecția începutului vectorului până la proiecția sfârșitului acestuia este necesar să mergem în direcția axei. În caz contrar, proiecția vectorului (a x 0) de la proiecția începutului vectorului până la proiecția capătului acestuia trebuie să meargă în direcția axei. În caz contrar, proiecția vectorului (a x 0) de la proiecția începutului vectorului până la proiecția capătului acestuia trebuie să meargă în direcția axei. În caz contrar, proiecția vectorului (a x 0) de la proiecția începutului vectorului până la proiecția capătului acestuia trebuie să meargă în direcția axei. În caz contrar, proiecția vectorului (a x 0) de la proiecția începutului vectorului până la proiecția capătului acestuia trebuie să meargă în direcția axei. În caz contrar, proiecția vectorului (a x 
Plătim călătoria sau transportul atunci când călătorim cu taxiul? Mingea a căzut de la o înălțime de 3 m, a sărit de pe podea și a fost prinsă la o înălțime de 1 m. Găsiți traseul și deplasarea mingii. Un biciclist se deplasează într-un cerc cu o rază de 30 m Care este distanța și deplasarea biciclistului pentru o jumătate de revoluție? Pentru o tură completă?
§ § 2.3 răspundeți la întrebările de la sfârșitul paragrafului. Ex. 3, p.15 În Fig. arată traiectoria ABCD a mișcării unui punct de la A la D. Aflați coordonatele punctelor de început și de sfârșit al mișcării, distanța parcursă, mișcarea, proiecția mișcării pe axele de coordonate. Rezolvați problema (opțional): barca a parcurs nord-est 2 km, iar apoi spre nord încă 1 km. Folosind construcția geometrică, găsiți deplasarea (S) și modulul său (S).
Greutate este o proprietate a unui corp care îi caracterizează inerția. Sub aceeași influență a corpurilor înconjurătoare, un corp își poate schimba rapid viteza, în timp ce altul, în aceleași condiții, se poate schimba mult mai lent. Se obișnuiește să spunem că al doilea dintre aceste două corpuri are o inerție mai mare sau, cu alte cuvinte, al doilea corp are o masă mai mare.
Dacă două corpuri interacționează între ele, atunci, ca rezultat, viteza ambelor corpuri se schimbă, adică, în procesul de interacțiune, ambele corpuri capătă accelerație.
Raportul accelerațiilor acestor două corpuri se dovedește a fi constant sub orice influență. În fizică, se acceptă că masele corpurilor care interacționează sunt invers proporționale cu accelerațiile dobândite de corpuri ca urmare a interacțiunii lor. Rezistenţă este o măsură cantitativă a interacțiunii corpurilor. Forța provoacă o schimbare a vitezei unui corp. În mecanica newtoniană, forțele pot avea o natură fizică diferită: forță de frecare, gravitaţie , forța elastică etc. Forța este. cantitate vectorială Suma vectorială toate forțele care acționează asupra unui corp se numesc.
forța rezultantă Pentru a măsura forțele este necesar să se stabilească standard de putere Şi metoda de comparare
alte forțe cu acest standard. Ca standard de forță, putem lua un arc întins la o anumită lungime specificată. Modul de forță F 0 cu care acest arc, la o tensiune fixa, actioneaza asupra unui corp atasat de capatul sau se numeste standard de putere Ca standard de forță, putem lua un arc întins la o anumită lungime specificată. Modul de forță = Ca standard de forță, putem lua un arc întins la o anumită lungime specificată. Modul de forță.
Modul de a compara alte forțe cu un standard este următorul: dacă corpul, sub influența forței măsurate și a forței de referință, rămâne în repaus (sau se mișcă uniform și rectiliniu), atunci forțele sunt egale ca mărime Ca standard de forță, putem lua un arc întins la o anumită lungime specificată. Modul de forță 0 (Fig. 1.7.3). Ca standard de forță, putem lua un arc întins la o anumită lungime specificată. Modul de forță Dacă forţa măsurată Ca standard de forță, putem lua un arc întins la o anumită lungime specificată. Modul de forță 0 , 4Ca standard de forță, putem lua un arc întins la o anumită lungime specificată. Modul de forță mai mare (în valoare absolută) decât forța de referință, atunci se pot conecta două arcuri de referință în paralel (Fig. 1.7.4). În acest caz, forța măsurată este 2
0 . Ca standard de forță, putem lua un arc întins la o anumită lungime specificată. Modul de forță Forțele 3 pot fi măsurate în mod similar
0, etc. Măsurarea forțelor mai mici de 2 0, poate fi realizat conform schemei prezentate în Fig. 1.7.5.
Forța de referință din Sistemul internațional de unități se numește
newton (N). O forță de 1 N conferă o accelerație de 1 m/s unui corp care cântărește 1 kg 2
În practică, nu este nevoie să se compare toate forțele măsurate cu un standard. trei legi care stau la baza aşa-zisei. mecanica clasica. Formulat de I. Newton (1687). Prima lege: „Fiecare corp continuă să fie menținut în starea sa de repaus sau în mișcare uniformă și rectilinie până când și dacă nu este obligat de forțele aplicate să schimbe acea stare.” A doua lege: „Modificarea impulsului este proporțională cu forța motrice aplicată și are loc în direcția dreptei de-a lungul căreia acționează această forță.” A treia lege: „O acțiune are întotdeauna o reacție egală și opusă, în caz contrar, interacțiunile a două corpuri unul asupra celuilalt sunt egale și direcționate în direcții opuse.” 1.1.
Legea inerției (prima lege a lui Newton) : un corp liber, asupra căruia nu este acționat de forțele din alte corpuri, se află într-o stare de repaus sau de mișcare liniară uniformă (conceptul de viteză aici se aplică centrului de masă al corpului în cazul mișcării netranslaționale ). Cu alte cuvinte, corpurile sunt caracterizate de inerție (din latinescul inerție - „inactivitate”, „inerție”), adică fenomenul menținerea vitezei , dacă influențele externe asupra acestora sunt compensate. Sistemele de referință în care legea inerției este îndeplinită se numesc sisteme de referință inerțiale (IRS). Legea inerției a fost formulată pentru prima dată de Galileo Galilei, care, după multe experimente, a ajuns la concluzia că pentru ca un corp liber să se miște cu o viteză constantă, nu este nevoie de o cauză externă. Înainte de aceasta, un alt punct de vedere (întorcându-se la Aristotel) era în general acceptat: un corp liber este în repaus, iar pentru a se mișca cu o viteză constantă este necesar să se aplice o forță constantă. Newton a formulat ulterior legea inerției ca fiind prima dintre cele trei legi celebre ale sale. Principiul relativității lui Galileo: în totalitate sisteme inerțiale numărătoare inversă totul procese fizice procedați în același mod. Într-un sistem de referință adus la o stare de repaus sau o mișcare rectilinie uniformă în raport cu un sistem de referință inerțial (în mod convențional, „în repaus”), toate procesele decurg exact în același mod ca într-un sistem în repaus. Trebuie remarcat faptul că conceptul de sistem de referință inerțial este un model abstract (un anumit obiect ideal considerat în locul unui obiect real. Exemplele de model abstract sunt absolut solid sau fir fără greutate), sistemele de referință reale sunt întotdeauna asociate cu un obiect și corespondența mișcării efectiv observate a corpurilor în astfel de sisteme cu rezultatele calculelor va fi incompletă.
- o formulare matematică a modului în care se mișcă un corp sau a modului în care are loc un tip mai general de mișcare. În mecanica clasică a unui punct material, legea mișcării reprezintă trei dependențe a trei coordonate spațiale de timp sau o dependență a unei mărimi vectoriale (vector rază) de timp, tip. Legea mișcării poate fi găsită, în funcție de problemă, fie din legile diferențiale ale mecanicii, fie din cele integrale. Legea conservării energiei
- legea de bază a naturii, care este că energia unui sistem închis se păstrează în timp. Cu alte cuvinte, energia nu poate apărea din nimic și nu poate dispărea în nimic, ea se poate muta doar dintr-o formă în alta. Legea conservării energiei se găsește în diverse ramuri ale fizicii și se manifestă în conservare diverse tipuri energie. De exemplu, în mecanica clasică legea se manifestă în conservarea energiei mecanice (suma energiilor potențiale și cinetice). În termodinamică, legea conservării energiei se numește prima lege a termodinamicii și vorbește despre conservarea energiei pe lângă energia termică. Deoarece legea conservării energiei nu se aplică unor cantități și fenomene specifice, ci reflectă un model general care este aplicabil peste tot și întotdeauna, este mai corect să o numim nu lege, ci principiul conservării energiei. Un caz special este Legea conservării energiei mecanice - energia mecanică a unui sistem mecanic conservator este conservată în timp. Mai simplu spus, în absența unor forțe precum frecarea (forțe disipative), energia mecanică nu ia naștere din nimic și nu poate dispărea nicăieri. Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 Legea conservării energiei este o lege integrală. Aceasta înseamnă că constă în acțiune legi diferențialeși este o proprietate a acțiunii lor combinate. De exemplu, se spune uneori că imposibilitatea creării unei mașini cu mișcare perpetuă se datorează legii conservării energiei. Dar asta nu este adevărat. De fapt, în fiecare proiect de mașină cu mișcare perpetuă, se declanșează una dintre legile diferențiale și tocmai aceasta face ca motorul să fie inoperant. Legea conservării energiei generalizează pur și simplu acest fapt. Conform teoremei lui Noether, legea conservării energiei mecanice este o consecință a omogenității timpului.
afirmă că suma momentelor tuturor corpurilor (sau particulelor) unui sistem închis este o valoare constantă. Din legile lui Newton se poate arăta că atunci când se mișcă în spațiul gol, impulsul se păstrează în timp, iar în prezența interacțiunii, viteza modificării sale este determinată de suma forțelor aplicate. În mecanica clasică, legea conservării impulsului este de obicei derivată ca o consecință a legilor lui Newton. Totuși, această lege de conservare este adevărată și în cazurile în care mecanica newtoniană nu este aplicabilă (fizica relativistă, mecanica cuantică). Ca oricare dintre legile conservării, legea conservării impulsului descrie una dintre simetriile fundamentale - omogenitatea spațiului. a treia lege a lui Newton
explică ce se întâmplă cu două corpuri care interacționează. Să luăm de exemplu un sistem închis format din două corpuri. Primul corp poate actiona asupra celui de-al doilea cu o anumita forta F12, iar al doilea poate actiona asupra primului cu o forta F21. Cum se compară forțele? A treia lege a lui Newton spune: forța de acțiune este egală ca mărime și opusă ca direcție forței de reacție. 
Să subliniem că aceste forțe sunt aplicate unor corpuri diferite și, prin urmare, nu sunt compensate deloc. Legea în sine: Corpurile acţionează unele asupra altora cu forţe îndreptate de-a lungul aceleiaşi drepte, egale ca mărime şi opuse ca direcţie: .
1.4. Forțe de inerție
Legile lui Newton, strict vorbind, sunt valabile doar în cadrele de referință inerțiale. Dacă notăm cu sinceritate ecuația de mișcare a unui corp într-un cadru de referință non-inerțial, atunci aceasta va diferi ca aspect de cea de-a doua lege a lui Newton. Cu toate acestea, adesea, pentru a simplifica considerația, este introdusă o anumită „forță de inerție” fictive, iar apoi aceste ecuații de mișcare sunt rescrise într-o formă foarte asemănătoare cu cea de-a doua lege a lui Newton. Matematic, totul aici este corect (corect), dar din punctul de vedere al fizicii, noua forță fictivă nu poate fi considerată ca ceva real, ca urmare a unei interacțiuni reale. Să subliniem încă o dată: „forța de inerție” este doar o parametrizare convenabilă a modului în care legile mișcării diferă în sistemele de referință inerțiale și non-inerțiale., conectând efortul de frecare internă τ (vâscozitatea) și modificarea vitezei mediului v în spațiu (rata de deformare) pentru corpurile fluide (lichide și gaze): unde valoarea η se numește coeficient de frecare internă sau dinamică coeficientul de vâscozitate (unitatea CGS - poise). Coeficientul de vâscozitate cinematică este valoarea μ = η / ρ (unitatea CGS este Stokes, ρ este densitatea mediului). Legea lui Newton poate fi obținută analitic folosind metode de cinetică fizică, unde vâscozitatea este de obicei considerată simultan cu conductivitatea termică și legea Fourier corespunzătoare pentru conductibilitatea termică. În teoria cinetică a gazelor, coeficientul de frecare internă se calculează prin formula 
Unde< u > - viteza medie mișcarea termică a moleculelor, λ este calea liberă medie.
Definiția 1
Traiectoria corpului este o linie care a fost descrisă de un punct material la trecerea de la un punct la altul în timp.
Există mai multe tipuri de mișcări și traiectorii unui corp rigid:
- progresivă;
- rotație, adică mișcare într-un cerc;
- plat, adică mișcare de-a lungul unui plan;
- sferică, care caracterizează mișcarea pe suprafața unei sfere;
- liber, cu alte cuvinte, arbitrar.
Figura 1. Definirea unui punct folosind coordonatele x = x (t), y = y (t) , z = z (t) și vectorul rază r → (t) , r 0 → este vectorul rază al punctului la momentul inițial
Poziția unui punct material în spațiu în orice moment poate fi specificată folosind legea mișcării, determinată prin metoda coordonatelor, prin dependența coordonatelor de timp x = x (t) , y = y (t) , z = z (t) sau din momentul vectorului rază r → = r → (t) tras de la origine până la un punct dat. Acest lucru este prezentat în Figura 1.
Definiția 2S → = ∆ r 12 → = r 2 → - r 1 → – un segment de linie dreaptă direcționată care leagă punctele de început și de sfârșit ale traiectoriei corpului. Valoarea distanței parcurse l este egală cu lungimea traiectoriei parcurse de corp într-o anumită perioadă de timp t.
Figura 2. Distanța parcursă l iar vectorul deplasare s → pentru mișcarea curbilinie a corpului, a și b sunt punctele de început și de sfârșit ale traseului, acceptate în fizică
Definiția 3
Figura 2 arată că atunci când un corp se mișcă de-a lungul unei căi curbe, mărimea vectorului de deplasare este întotdeauna mai mică decât distanța parcursă.
Calea este o mărime scalară. Contează ca număr.
Suma a două mișcări succesive de la punctul 1 la punctul 2 și de la 2 la punctul 3 este mișcarea de la punctul 1 la punctul 3, așa cum se arată în figura 3.
Desen 3 . Suma a două mișcări consecutive ∆ r → 13 = ∆ r → 12 + ∆ r → 23 = r → 2 - r → 1 + r → 3 - r → 2 = r → 3 - r → 1
Când vectorul rază a unui punct material la un anumit moment de timp t este r → (t), în momentul t + ∆ t este r → (t + ∆ t), atunci deplasarea sa ∆ r → pentru timpul ∆ t este egal cu ∆ r → = r → (t + ∆ t) - r → (t) .
Deplasarea ∆ r → este considerată o funcție a timpului t: ∆ r → = ∆ r → (t) .
Exemplul 1
În funcție de condiție, este dat un avion în mișcare, prezentat în Figura 4. Determinați tipul de traiectorie a punctului M.
Desen 4
Soluţie
Este necesar să se ia în considerare sistemul de referință I, numit „Avion” cu traiectoria punctului M sub formă de cerc.
Sistemul de referință II „Pământ” va fi specificat cu traiectoria punctului M existent într-o spirală.
Exemplul 2
Având în vedere un punct material care se deplasează de la A la B. Valoarea razei cercului este R = 1 m Aflați S, ∆ r →.
Soluţie
În timp ce se deplasează de la A la B, un punct parcurge o cale care egală cu jumătate cerc, scris cu formula:
Înlocuim valorile numerice și obținem:
S = 3,14 · 1 m = 3,14 m.
Deplasarea ∆ r → în fizică este considerată a fi un vector care leagă poziția inițială a unui punct material cu cea finală, adică A cu B.
Înlocuind valorile numerice, calculăm:
∆ r → = 2 R = 2 · 1 = 2 m.
Răspuns: S = 3,14 m; ∆ r → = 2 m.
Dacă observați o eroare în text, vă rugăm să o evidențiați și să apăsați Ctrl+Enter
Mișcare mecanică. Relativitatea mișcării. Elemente de cinematică. punct material. Transformările lui Galileo. Legea clasică a adunării vitezelor
Mecanica este o ramură a fizicii care studiază legile mișcării și interacțiunii corpurilor. Cinematica este o ramură a mecanicii care nu studiază cauzele mișcării corpurilor.
Mișcarea mecanică este o modificare a poziției unui corp în spațiu față de alte corpuri în timp.
Punct material este un corp ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în condiții date.
Translația este o mișcare în care toate punctele corpului se mișcă în mod egal. Translația este o mișcare în care orice linie dreaptă trasată prin corp rămâne paralelă cu ea însăși.
Caracteristicile cinematice ale mișcării
Traiectorie – linie de mișcare. S - cale – lungimea drumului.
S – deplasare – un vector care leagă poziția inițială și finală a corpului.
Relativitatea mișcării. Sistem de referință - o combinație între un corp de referință, un sistem de coordonate și un dispozitiv pentru măsurarea timpului (ore)
sistem de coordonateSimplu mișcare uniformă este o mișcare în care un corp face mișcări egale în orice intervale egale de timp. viteza - mărime fizică, egal cu raportul dintre vectorul deplasării și perioada de timp în care a avut loc această deplasare. Viteza mișcării rectilinie uniforme este numeric egală cu deplasarea pe unitatea de timp.
