5591

Сила, масса, импульс. Момент силы и импульса

Контрольная

Физика

Сила, масса, импульс. Момент силы и импульса. Причина изменения состояния тела, т.е. появление ускорения связана с понятием силы. Сила - векторная величина, она является также количественной мерой воздействия на выбранное нами тело со стороны д...

Русский

2012-12-15

44.5 KB

14 чел.

Сила, масса, импульс. Момент силы и импульса.

Причина изменения состояния тела, т.е. появление ускорения связана с понятием силы. Сила – векторная величина, она является также количественной мерой воздействия на выбранное нами тело со стороны других тел. Вообще говоря, это воздействие может быть достаточно сложным, но в этом случае его можно разложить на так называемые простые воздействия. Поэтому силой называют количественную меру простого воздействия на тело со стороны других тел, в во время действия которого тело или его части получают ускорения. Как показывает опыт, величина полученного ускорения зависит от свойств взаимодействующих тел, от расстояния между ними и от их относительных скоростей. Силу принято измерять (в международной системе единиц СИ ) в Ньютонах ( Н ). На территории нашей страны эта система единиц является Государственным Стандартом с 1977 года. Однако до сих пор существуют метрические внесистемные единицы: грамм, килограмм и тонна. Эти единицы используются при определении веса тела. На практике для измерения величины силы используют динамометр – тарированную (градуированную) пружину, снабженную шкалой.

Опыт показывает, что одна и та же сила сообщает различным телам разные ускорения. Более массивные тела приобретают меньшие ускорения. Для характеристики способности тел противостоять действию силы используется понятие массы. Масса является мерой инертности тела. Чем меньше ускорение, которое получает тело, тем больше его масса, т.е. ускорения тел обратно пропорциональны их массам:

                                                              .                                               

Приняв какую-либо массу за эталон, с помощью этого соотношения можно измерять любую массу.

Импульсом принято называть величину p =  mv, где v - скорость тела, а m – его масса.

              M

               O                F   

                      r              

                             A

Момент силы относительно точки.

Если сила F приложена к материальной точке А, то моментом силы М относительно произвольной точки О называется векторное произведение радиуса-вектора r, проведенного из точки О к точке А, и вектора силы:     

М = [ r F  ] .

Модуль векторного произведения  = r F sin , а  направление вектора М определяется правилом правого буравчика: направление первого вектора r по кратчайшему пути вращается к направлению второго вектора F, а движение оси буравчика при этом вращении показывает направление вектора М.

          z   Mz

                                     F

                          F      

               O                    F

                    r                                  

                              А

                            Момент силы относительно оси.

Моментом силы относительно произвольной оси z называется векторное произведение радиуса-вектора r и составляющей F силы F, приложенной в точке А:

М = [ r F] ,

где составляющая F представляет собой проекцию силы F на плоскость, перпендикулярную оси z  и проходящую через точку А , а r - радиус- вектор точки А, лежащий в этой плоскости.

              L

               O               

                               mv   

                      r                 

                             A

                  Момент импульса материальной  точки.

На рисунке представлен момент импульса точечной массы относительно точки О, который вычисляется по аналогии с моментом силы  [ri mi vi] = [ri pi] = Li . Направление момента импульса определяется правилом правого буравчика - вектор r вращается по кратчайшему пути к вектору mv, а направление движения оси буравчика указывает направление вектора L . Момент импульса тела относительно оси также определяется аналогично моменту силы относительно оси: L = [ r  p ]                


Для вращательного движения точки  
L = [r mv] = [r mr] =  mr 2 =  Ii . Для твердого тела L = I.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10611. Генерация опорного значения. Системы, содержащие несколько контуров управления 107.1 KB
  Генерация опорного значения. Системы содержащие несколько контуров управления. Взаимосвязанные системы. Критичные по времени процессы. Сбор данных измерений и обработка сигналов. Топология информационных потоков. Интерфейс оператора. Системная интеграция и надежность...
10612. Модели, применяемые в управлении. Типы моделей. Масштаб времени динамических моделей 234.16 KB
  Модели применяемые в управлении. Типы моделей. Масштаб времени динамических моделей. Непрерывные модели динамических систем. Уравнения состояния. Нелинейные системы. Численное моделирование динамических систем. Проблема слишком большого шага. Дискретные модели динам
10613. Компоненты интерфейса между процессом и управляющим компьютером. Датчики. Исполнительные устройства. Бинарные и цифровые датчики 195.59 KB
  Компоненты интерфейса между процессом и управляющим компьютером. Датчики. Исполнительные устройства. Бинарные и цифровые датчики. Обработка сигналов. Дискретизация сигналов. Преобразование аналоговых и цифровых сигналов. Обработка измерительной информации. Аналог...
10614. Аналоговые (непрерывные) и дискретные регуляторы. Дискретная модель ПИД-регулятора 225.4 KB
  Аналоговые непрерывные и дискретные регуляторы. Дискретная модель ПИДрегулятора. Позиционный алгоритм. Определение частоты выборки в системах управления. Предотвращение интегрального насыщения. Регуляторы можно строить на основе как аналоговой так и цифровой те...
10615. Комбинационное и последовательностное управление. Управление на основе переключательных схем 73.32 KB
  Комбинационное и последовательностное управление. Управление на основе переключательных схем. Аппаратные и программные средства. Программируемые логические контроллеры. Эта глава посвящена бинарному комбинационному и последовательностному т. е. управление порядк...
10616. Шина VMEbus. Другие стандарты шин 61.46 KB
  Шина VMEbus. Другие стандарты шин Аббревиатура VME означает VERSA Module Eurocard. Соответственно VERSA это название более ранней версии шины разработанной компанией Моторола для процессора серии 68000 а платы Eurocard это стандарт формата плат раздел 8.2.2. Шина VMEbus была разработана г
10617. Программирование систем реального времени. Методы программирования: параллельное программирование, мультипрограммирование и многозадачность 123.5 KB
  Программирование систем реального времени. Методы программирования: параллельное программирование мультипрограммирование и многозадачность. Приоритеты процессов и производительность системы. Управление ресурсами. Обмен информацией между процессами. Последовате...
10618. Основные идеи софистов и учение Сократа 140 KB
  Основные идеи софистов и учение Сократа Жизнь Сократа и проблема источников. Открытие сущности человека (человек - это его душа). Парадоксы сократовской этики..
10619. Философия Платона. Учение о бытии и небытии 204.23 KB
  Философия Платона Введение В истории мировой культуры Платон великое явление. Он жил в древнегреческом обществе но как деятель философ учёный писатель принадлежит всему человечеству. Платон один из учителей философии. Учителем его делает не только то что в...