Вопрос 16. Вывод основного уравнения динамики вращательного движения абсолютно твердого тела. Момент импульса материальной точки твердого тела. Закон сохранения момента импульса
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Пусть твердое тело вращается относительно оси под действием нескольких сил суммарный момент относительно той же оси, тогда А приводит к изменению Ек этого тела

А=

А=Mdφ=Mωdt          d = Mωdt

dφ=ωdt                         *2dω= Mωdt

 =M

         всегда М↑↑ε

 - основное уравнение динамики вращательного движения

  - выражает основной закон динамика вращ. движения

Момент импульса тела относительно точки – физическая величина равная векторному произведению  проведенного из центра в точку на импульс этой точки.

                                                        

                                                            

O                                                          перпендикулярна плоскости в которой     

                                                                                          лежат вектора  и

при определенных условиях момент импульса L=const

=m                        ↑↑

M=  - момент силы

M=rFsinα=Fl

l=rsinα – перпендикуляр опущенный

из данного центра на линию действия

силы – плечо силы относительно центра

Если М действующее на тело окажется = 0 то L будет сохраняться такое явление при котором будет наблюдаться движение тела под действием центральных сил.

=       перпенд.  перпенд.  то  перпен. одной и той же прямой значит что точка должна двигаться в плоскости перпенд. L и проходящей через центр силы.

В зависимости от начальных условий и от характера действия начальной силы точка будет двигаться по окружности эллипсу и параболе.

 

Для системы мат. точек скорость изменения момента импульса суммы равна полному моменту всех внешних сил действующих на тело системы.

Если система замкнута то полный момент внешних сил =0 и  остается постоянным, вывод справедлив для любого числа мат. точек.

 

 

Вопрос 17. Элементы специальной теории относительности. Принцип относительности в классической механике. Преобразования Галилея. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца.

Пусть задана неподвижная система отсчета k(x,y,z) и k’ движущаяся относительно k со скоростью v0. В начальный момент времени начальные координаты совпадают.

Найдем формулы преобразования

координат при переходе от одной

системы отсчета к другой

t (1.1)

Кроме того t’=t (1.2) время в

классической физике протекает во

всех системах отсчета одинаково.

Длина отрезков и время не зависит от состояния движения и   одинаковы во всех системах отсчета; предложение об абсолютности пространства и времени лежит в самой основе представления ньютоновской механики – представления основываются на экспериментальном материале относящиеся к изучению движения со скоростями, значение меньше скорости света в вакууме.

Соотношения 1.1 и 1.2 представляют преобразования Галилея

x’=x – V0t                              (1.4)

y’=y          (1.3)                   V0=const

z’=z                                           =

t’=t

                                   m =                  m                  

Второй закон ньютона записывается в ИСО k’ также как и в ИСО k одинаковыми оказываются и все следствия. Законы механики одинаковы во всех ИСО – принцип относительности Галилея (з. механики инвариантны). 

 

Постулаты. Ньютоновская механика справедлива для тел движущимися со скоростями << скорости света в вакууме (с=3*108 м/с). Для описания движения совершаемой со V сравнимыми со с Эйнштейн создал релятивистскую механику т.е. механику учитывающую требования СТО. Созданная Эйнштейном в 1905 СТО представляет собой физическую теорию пространства и времени для случая пренебрежимо малых гравитационных полей. Термин «специальная» подчеркивает то обстоятельство что эта теория рассматривает явления только в ИСО. СТО основывается на двух постулатах:

Принцип относительности Эйнштейна. Все физические явления протекают одинаковым образом во всех ИСО, все законы природы и уравнения их описывающие инвариантны (не меняются) при переходе от одной ИСО к другой, другими словами в ИСО эквивалентны (не различимы) по физ. свойствам. Никакими опытами нельзя выбрать ни одну из них как предпочтительную.

Принцип постоянства скорости света. с одинакова во всех ИСО и не зависит от движения источников и приемников света

из постулатов Эйнштейна следует что с является предельной: никакой сигнал никакое воздействие не могут распространяться со V>c. Именно предельный характер объясняет одинаковую с во всех системах отсчета. Все содержание СТО вытекает из этих 2х ее постулатов. В настоящее время оба постулата как и все следствия из них убедительно подтверждаются всей совокупностью эксперементного материала.

Преобразования Лоренца. Преобразования Галилея противоречат 2-ому постулату СТО → были выдвинуты новые преобразования.

Рассмотрим k и k’, t=t’. Пусть в начальный момент времени начальные координаты совпадают, в этот момент времени из т. О излучается световой импульс. Рассмотрим полноту фронта этого импульса в t и t’

x-x’=c(t-t’)

т.к x≠x’ → t≠t’ (3.1)

время в системах отсчета k и k’ течет по разному

в согласии с постулатами Эйнштейна находятся преобразования Лоренца.

                   V – скорость системы k’ относительно k

y=y’           (3.2)   V<<c то преобразования Лоренца переходят в

z=z’                             преобразования Галилея

                    преобразования Лоренца теряют смысл если V>c

 

 

Дата: 2018-11-18, просмотров: 625.