Импульс тела. Закон сохранения импульса. - Основы динамики
Если во второй закон Ньютона вместо ускорения подставить его значение
То можно получить выражение:
Импульс тела - величина векторная. Разность, стоящая в правой части полученного выражения - это изменение импульса тела.
- импульс силы. Он количественно характеризует степень воздействия силы на тело.
Полученное таким образом выражение отражает связь между воздействием силы на тело и изменением состояния тела:
Изменение импульса тела равно импульсу силы, действовавшей на тело.
Если импульс силы равен нулю, то импульс тела остается постоянным.
Замкнутой (изолированной) системой тел называют совокупность из двух или более тел, если они взаимодействуют между собой и не взаимодействуют с другими телами.
Силы, с которыми взаимодействуют тела системы между собой, называют внутренними силами.
Силы, которые могут действовать со стороны тел не входящих в систему, называются внешними силами.
В реальности замкнутых систем не существует. Это идеальная модель. Однако возможны ситуации, когда систему тел с некоторыми оговорками можно считать замкнутой:
- 1. внешние силы компенсируются; 2. внешние силы намного меньше внутренних.
Силы, с которыми взаимодействуют два изолированных тела, подчиняются третьему закону Ньютона. Следовательно:
Этот вывод верен для изолированной системы, состоящей из любого количества тел, и является сутью закона сохранения импульса:
Полный вектор импульса замкнутой системы тел с течением времени не меняется.
Закон всемирного тяготения, поле тяготения
Фундаментальным законом механики является закон всемирного тяготения, открытый Ньютоном.
Закон гласит:
Две любые материальные точки, притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих точек и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Эта сила направлена по прямой, соединяющей точки.
G - гравитационная постоянная, ее величина установлена опытным путем и составляет ;
R - расстояние между ними;
Для всех тел, находящихся вблизи поверхности Земли этот закон может быть записан в виде:
МЗ И RЗ - масса и радиус Земли соответственно.
Если подставить численное значение всех констант и произвести подсчет, то обнаружится, что
Это позволяет сделать важный вывод, который состоит в том, что второй закон Ньютона при определении силы тяжести и закон всемирного тяготения дают одинаковые результаты. динамика ньютон инертность
Таким образом, величина g определятся только параметрами Земли. Она численно равна силе, с которой Земля притягивает к себе тело единичной массы, находящееся вблизи земной поверхности.
Рассматривая природу силы тяжести можно придти к следующему выводу:
- 1. свойства тел не локализованы там, где находится их центр масс, а распределены в пространстве, окружающем тела и образуют силовое поле; 2. силовые поля обладают всеми свойствами материи и являются формой существования материи; 3. g - величина, которую принято называть ускорение свободного падения, - это силовая характеристика гравитационного поля Земли, которую в теории поля называют напряженностью гравитационного поля.
Поскольку распределение масс внутри Земли неравномерно, а ее истинная форма не является сферической и ее рельеф неоднороден, величина g в различных точках Земли различна, хотя при решении задач, не требующих высокой точности расчетов, этим различием обычно пренебрегают.
Вес, взвешивание, невесомость, свободное падение.
Притяжение Земли заставляет тело действовать на подставку, на которой оно лежит, или на подвес, к которому оно прикреплено.
Сила, с которой тело, покоящееся относительно Земли, действует на подставку или подвес называется весом тела (Р)
Под действием тела на опору возникает деформация сжатия опоры и сила упругости (N) в соответствие с третьим законом Ньютона воздействует на тело.
Под действием тела на подвес возникает деформация растяжения подвеса и сила упругости (N) воздействует на тело.
Сила, с которой связь (опора или подвес) действует на тело, называется реакцией связи. (N)
Действие реакции связи компенсирует действие силы тяжести и тело оказывается в состоянии равновесия.
Тело, подвешенное на пружине так, что оно покоится по отношению к Земле, действует на пружину с силой, равной своему весу. По третьему закону Ньютона пружина действует на тело с такой же силой. Она может быть определена по величине деформации пружины. Таким образом, подвешивая тело на пружину, мы можем произвести его взвешивание. Этот принцип измерения силы реализуется в пружинном динамометре.
Поскольку вес - сила, приложенная к связи, то отсутствие связи приводит к тому, что вес исчезает (состояние невесомости). При этом тело, находясь под действием только силы тяжести (считаем, что сопротивление воздуха отсутствует), должно придти в движение с постоянным ускорением g. Такое движение называется свободным падением. Оно является частным случаем равномерно-ускоренного движения.
Если сообщить телу некоторую начальную скорость в вертикальном направлении вверх, считая при этом, что сопротивление воздуха отсутствует, то оно будет находиться под действием постоянной силы тяжести, направленной против движения. Такое тело будет двигаться равномерно-замедленно и тоже с постоянным ускорением g.
Похожие статьи
-
Инертность различных тел различна. - Основы динамики
Количественной мерой инертности является масса тела. Единицей измерения массы является килограмм. Это основная единица, представленная массой...
-
Закон всемирного тяготения, Понятие гравитационного поля - Основы естественно-научных знаний
Два любых тела притягиваются друг к другу с силой пропорциональной массе сил и обратно пропорциональной квадрату расстояния между центрами тел....
-
Развитие представлений о движении, Динамические законы Ньютона - Основы естественно-научных знаний
Движение (в широком плане) понимается как всякое изменение вообще. Представления о движении исторически развивались. В античной натурфилософии сложилась...
-
Электролиз - физико-химический процесс, состоящий в выделении на Электродах составных частей растворенных веществ или других веществ, который возникает...
-
Масса всех веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции. Атомно-молекулярное учение этот закон объясняет следующим...
-
Численное решение уравнений движения. Детерминизм - Основы естественно-научных знаний
Изложенная теория Ньютона закрепилась под названием механическая картина мира. Сформулированная им теория основывалась на трех законах: Закон инерции...
-
ЗАКОН КУЛОНА - Основные законы электротехники и их использование
Одним из ведущих первоисследователей электричества явился Шарль Огюстен де Кулон. Тщательно исследовав силы взаимодействия между телами, несущими на себе...
-
Опытным путем, задолго до появления молекулярно-кинетической теории, был открыт целый ряд законов, описывающих равновесные изопроцессы в идеальном газе....
-
МЕТОДЫ ИСКЛЮЧЕНИЯ АВТОКОРРЕЛЯЦИИ ИЗ РЯДОВ ДИНАМИКИ - Основы прогнозирования
Для исключения автокорреляции могут применяться следующие методы: 1. метод конечных разностей; 2. метод исключения тенденций с помощью уравнений...
-
Принцип относительности Галилея - Основы естественно-научных знаний
Принцип инерции Галилея выделяет определенный класс систем отсчета, которые называют инерциальными. Инерциальными являются системы отсчета, в которых...
-
Гелиоцентризм и механистическая картина мира - Основы естественно-научных знаний
Гелиоцентризм - представление о том, что центральным телом Солнечной системы является Солнце. Вселенная в современном понимании центра не имеет....
-
Свойства растворов неэлектролитов. Замерзание и кипение растворов. Законы Рауля - Основы химии
По наличию или отсутствию электрической проводимости растворы веществ делят на электролиты - проводящие электрический ток, и неэлектролиты - не...
-
Внутренняя энергия термодинамическая функцция состояния системы, ее энергия, определяемая внутренним состоянием. Внутренняя энергия складывается в...
-
В практике изображения различных геометрических объектов, чтобы сделать проекционный чертеж более ясным, возникает необходимость использовать третью -...
-
ПОНЯТИЕ ОБ АВТОКОРРЕЛЯЦИИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ АВТОКОРРЕЛЯЦИИ Парные регрессионные модели отражают специфику взаимодействия некоторого функционального...
-
Принцип неопределенности. Понятие физического вакуума - Основы естественно-научных знаний
Принцип неопределенности - фундаментальное положение квантовой теории, утверждающее, что физические величины, характеризующие физическую систему, не...
-
Причинность, регрессия, корреляция Исследование объективно существующих зависимостей и взаимосвязей между явлениями и процессами - важнейшая задача...
-
Живая система - совокупность взаимодействующих элементов, которая образует целостный объект, имеющий новые качества, не свойственный входящим в систему...
-
Пространство - логически мыслимая форма, служащая средой существования материальных объектов и процессов. Пространство характеризует структурность и...
-
Организованность. Законы организации - Системная революция и принцип дуального управления
Организованность системы предполагает существование определенных закономерностей и законов построения пространственно-временных форм ее бытия. В...
-
Типы оценок, Интервальное оценивание - Основы научных исследований
Оценки бывают двух типов - точечные и интервальные. Оценка называется точечной, если в результате оценивания получается значение неизвестного параметра в...
-
Корреляция и регрессия Вспомним, что зависимости называются вероятностными или стохастическими, если каждому набору факторов Х I соответствует множество...
-
Элементы теории процентов - Финансово-математические основы инвестиционного проектирования
В процессе анализа инвестиционных решений принято использовать сложные проценты. Сложным процентом называется сумма дохода, которая образуется в...
-
Элементы прогнозирования. Интерполяция и экстраполяция в рядах динамики - Основы эконометрики
Необходимым условием регулирования рыночных отношений является составление надежных прогнозов развития социально-экономических явлений. Важное место в...
-
Аналитические показатели изменения уровней ряда динамики - Основы эконометрики
При изучении динамики общественных явлений возникает проблема описания интенсивности изменения и расчета средних показателей динамики. Анализ скорости и...
-
Понятие рядов динамики и их классификация Среди основных задач статистики важное место занимает описание изменений показателей во времени, изучение...
-
Исследование проблем экономической динамики Н. Д. Кондратьевым - Основы экономической теории
Николай Дмитриевич Кондратьев (1892-1938) был универсальным исследователем. Проживая в стране, где подавляющее большинство населения составляли...
-
Чтобы осуществлялось химическое взаимодействие веществ А и В, их молекулы (частицы) должны столкнуться. Чем больше столкновений, тем быстрее протекает...
-
Элементы прогнозирования на основе тренда и колеблемости - Ряды динамики в статистике
Применение прогнозирования предполагает, что закономерность развития, действующая в прошлом (внутри ряда динамики), сохранится и в прогнозируемом...
-
Периодический закон химических элементов: свойства химических элементов, а также простых и сложных веществ, ими образуемых, находятся в периодической...
-
Случайные события и случайные величины - Основы научных исследований
Вероятностные закономерности проявляются только в массовых явлениях, т. е. когда один и тот же объект изменяет свое состояние многократно или когда...
-
Открытие периодического закона и его роль - Жизнь и деятельность Д. И. Менделеева
Конечно, начиная рассказывать об открытиях гениального ученого, нельзя не осветить главное открытие Д. И. Менделеева - Периодический закон. Ко времени...
-
Вернадский В. И. Учение о биосфере - Основы естественно-научных знаний
В буквальном переводе термин "биосфера" обозначает сферу жизни и впервые был введен в науку в 1875 г. Эдуардом Зюссом. Первоначально под всеми этими...
-
ЗАКОН ЛЕНЦА - Основные законы электротехники и их использование
Индукционный электрический ток в проводнике, возникающий при изменении магнитного потока, направлен таким образом, что его магнитное поле...
-
ЗАКОН ПОЛНОГО ТОКА - Основные законы электротехники и их использование
Закон полного тока очень важен. Закон полного тока связывает ток и напряженность магнитного поля. Прямо сейчас изучим закон полного тока. На картинке...
-
ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА - Основные законы электротехники и их использование
Электротехника закон цепь ток электролиз Получим Закон Джоуля-Ленца теоретическим путем. Используя закон Ома, запишем формулу для вычисления работы тока...
-
Q(x) - соответствует площади боковой поверхности данного тела от точки А до точки х. Q(x)>х€[a, x]. Q (x+?x)>х€[a, x+?x], тогда ?Q=Q...
-
Возникновение и развитие теории - Основы научных исследований
Возникновение теории является завершающим этапом некоторой стадии развития научной дисциплины. Начальная стадия состоит в накоплении экспериментальных...
-
Что такое гравиметрический фактор F - Основы аналитической химии
Если мы знаем A - навеску анализируемой пробы, b - массу осадка и его состав, то мы можем вычислить содержание определяемого вещества X . X = a*F*100/b...
-
Моделирование системы в условиях неопределенности - Основы теории систем и системного анализа
Как уже отмечалось в первой части нашего курса, в большинстве реальных больших систем не обойтись без учета "состояний природы" -- воздействий...
Импульс тела. Закон сохранения импульса. - Основы динамики