.:Einstein:. Serwis fizyczny dla Każdego

|| Imieniny:

EINSTEIN

Lekcje

Tabele

Dynamika

» ..:: S P I S L E K C J I ::.. «

+ Dynamika:
   01. Pierwsza zasada dynamiki, inercja
   02. Zasada zachowania pędu
   03. Druga zasada dynamiki, siła
   04. Trzecia zasada dynamiki
   05. Dynamika ruchu po okręgu
   06. Tarcia statyczne i kinetyczne
   07. Równia pochyła, wsp. tarcia
   08. Praca i moc
   09. Energia mechaniczna, kinetyczna, potencjalna
   10. Zasada zachowania energii
   11. Spadanie swobodne i spadanie z oporem powietrza
   12. Rzuty
   13. Granice stosowania mechaniki klasycznej
ek w ruchu postępowym i obrotowym.
ep w oddziaływaniu spręzystym i grawitacyjnym

.:Na górę:.

1. » Pierwsza zasada dynamiki, inercja

Podstawową zasadą dynamiki jest zasada bezwładności, która mówi:

W inercjalnym układzie odniesienia każde ciało zachowuje swój stan ruchu, gdy nie działają na nie siły lub działające siły się równoważą.

Zasada ta nosi nazwę pierwszej zasady dynamiki.
Układy, w których spełniona jest zasada bezwładności, nazywamy układami Inercjalnymi. Układ związany z hamującym autobusem nazwiemy jako nieinercjalny układ odniesienia.

Układ związany z ciałem poruszającym się ruchem jednostajnie prostoliniowym lub będącym w spoczynku względem innego układu inercjalnego nazywamy układem inercjalnym

Układ związany z ciałem poruszającym się ruchem zmiennym lub krzywoliniowym względem innego inercjalnego układu odniesienia nazywamy nieinercjalnym układem odniesienia.

W większości przypadków układ związany z powierzchnią Ziemi przyjmujemy za inercjalny.

.:Na górę:.

2. » Zasada zachowania pędu

Zasada zachowania pędu mówi nam, że:

Jeżeli w inercjalnym układzie odniesienia na układ ciał nie działają siły zewnętrzne lub działające siły się równoważą, to całkowity pęd układu nie ulega zmianie.

Pęd jest wartością wektorową. Pęd ciała ma wartość równą iloczynowi jego masy i prędkości, pęd wyraża się wzorem:

Kierunek i zwrot wektora pędu jest taki, jak kierunek i zwrot prędkości.
Pęd wyraża się w jednostkach: wzór

Posłużmy się przykładem doświadczenia, w którym dwa jednakowe wózki o jednakowych prędkościach zostały pchnięte naprzeciw siebie.

Po zderzeniu pęd końcowy wyniesie zero, gdyż wózki zatrzymały się. Zgodnie z zasadą zachowania pędu przed zderzeniem całkowity pęd układu też musiał być równy zeru.
Dzieje się tak tylko wtedy, gdy pierwszy i drugi wózek mają pędy o tych samych wartościach, ale przeciwnych zwrotach..

Idealnym przykładem ilustrującym zasadę zachowania pędu jest zderzenie i złączenie wózków.

W powyższym przykładzie Pęd końcowy jest równy początkowemu..
P₀ = P_k
P₀=m₁v₁ + m₂v₂
P_k=(m₁+m₂)v_k

.:Na górę:.

3. » Druga zasada dynamiki

Działanie sił poznajemy po odkształceniu ciał lub zmianie ruchu ciała. Odkształcenie ciał to statyczny skutek działania siły, a zmiana ruchu to skutek dynamiczny..

Zmiana ruchu jest wprost proporcjonalna do przyłożonej siły poruszającej i odbywa się w kierunku prostej, wzdłuż której siła jest przyłożona.
Zmiana ruchu to:

Wypływa stąd wniosek, iż:
Wartość siły, która powoduje określoną zmianę prędu jest zależna od wartości zmiany pędu oraz czasu jej działania.

Wzór ten służy do dynamicznego zdefiniowania siły, w przypadku, gdy powoduje ona zmianę ruchu ciała. Można to wyrazić słownie jako:

Siła działająca na ciało równa jest szybkości zmian pędu tego ciała. Zmiana pędy ma kierunek i zwrot zgodny z kierunkiem i zwrotem działającej siły.

Zapis ten stanowi treść drugiej zasady dynamiki. Pierwsza zasada określa zachowanie się ciał, w przypadku, gdy nie działają żadne siły. Druga natomiast uzupełnia i mówi, co się dzieje z ciałem, gdy działa na nie siła. Zasada ta znana jest także w postaci:

lub

Drugi wzór pokrywa się z inną formułą drugiej zasady dynamiki, a mianowicie:
Jeżeli na ciało w inercjalnym układzie odniesienia działają siły, które nie równoważą się,to ciało porusza się ruchem zmiennym z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do siły, a odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała. Kierunek i zwrot przyspieszenia jest zgodny z kierunkiem i zwrotem wypadkowej siły..

Jednostką siły w układzie SI jest 1N(niuton).
1N to siła, która ciału o masie 1kg nadaje przyspieszenie wzór

.:Na górę:.

4.» Trzecia zasada dynamiki

Jeżeli ciało A działa na ciało B siłą "akcji", to ciało B oddziałuje na ciało A siłą "reakcji", która ma taką samą wartość, taki sam kierunek i przeciwny zwrot. Siły te przyłożone są do różnych ciał

Zasadę tę, określa się mianem zasady "akcji i reakcji". Definiuje ona zależności pomiędzy dwoma ciałami oddziaływującymi na siebie.

.:Na górę:.

5. » Dynamika ruchu po okręgu

W poprzednim dziale zatytułowanym "Kinematyka" został zaprezentowany taki oto wzór na przyspieszenie:

Jeżeli ciało porusza się z przyspieszeniem, to zgodnie z drugą zasadą dynamiki musi istnieć wywołująca je dynamiczna przyczyna. Jest nią nie zrównoważona siła zwana siłą dośrodkową. Wg. drugiej zasady dynamiki siła ta ma wartość:

Wszystkie cztery wzory są sobie równoważne i używamy tego, który pozwala w najszybszy sposób osiągnąć oczekiwany wynik.

Zmiana prędkości ma ten sam kierunek i zwrot co działająca siła. Korzystając z wcześniejszych wzorów łatwo otrzymać:

Po przekształceniu widać, że zmiana pędu jest równa iloczynowi siły i czasu jej działania..
Iloczyn ten nosi nazwę POPĘDU SIŁY. Oznaczamy go jako:

charakterystyczny związek między pomiędzy pędęm a popędem wyrażamy wzorem:

W inercjalnym układzie odniesienia zmiana pędu jest równa popędowi (impulsowi) siły.

Obie wielkości są wektorami, więc zmiana pędu ma nie tylko tę samą wartość co popęd siły, ale także ten sam kierunek i zwrot.

.:Na górę:.

6.» Tarcie statyczne i kinetyczne

.:Na górę:.

7. » LEKCJA3

TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST TEKST