В результате измерений получаются приближенные числа, последняя цифра которых точно не определена (ее называют сомнительной цифрой). Например (32.3±0.1) м, (2.50±0.02) кг и т.д.
Умножая, складывая, возводя в степень числа, можно получить любое количество десятичных знаков, но не все из них несут полезную информацию. Значащие цифры – это все цифры числа, начиная с первой слева, отличной от нуля, и до последней, правильность которой с какой то надежностью можно гарантировать. Эта последняя цифра называется сомнительной, и ее разряд совпадает с разрядом абсолютной погрешности. Все цифры, следующие за сомнительной, не являются значащими и должны быть отброшены с округлением.
Не являются значащими нули слева от первой значащей цифры и все нули справа, полученные в результате округления. Эти нули указывают порядок числа и должны быть вынесены в отдельный множитель. Так, например, вместо 0.0014000 надо писать , а вместо 37000 – , если в числах по две значащих цифры. Нуль в конце числа может быть значащим, но тогда это надо специально указывать. Запись приведенных чисел с тремя значащими цифрами выглядит так: и .
Численные значения величин, которыми приходится оперировать при решении физических задач, являются приближенными. Поэтому, при вычислениях необходимо соблюдать следующие правила:
1. Достаточно производить вычисления с числами, содержащими не более знаков, чем в исходных данных, так как с помощью вычислений невозможно получить результат более точный, чем исходные данные.
2. При сложении и вычитании чисел, имеющих разную точность, более точное округляется до менее точного. Например: 9.6 + 0.176 = 9.6 + 0.2 = 9.8; 100.83 – 0.4 = 100.8 – 0.4 = 100.4.
3. При умножении и делении результат следует округлять так, чтобы он содержал столько значащих цифр, сколько их имеет сомножитель с наименьшим числом значащих цифр. Например: 342×378=129×103; 0.352:0.301=0.117.
4. При извлечении корня результат должен иметь столько значащих цифр, сколько их имеет подкоренное выражение. Например: .
5. При вычислении сложных выражений выполняются правила в зависимости от производимых действий.
6. Если угол α<0.2 радиан, то sin α = tg α = α.
Механика
Основные формулы.
Кинематическое уравнение движения материальной точки (центра массы твёрдого тела) вдоль оси :
где –некоторая функция времени.
Проекция средней скорости на ось :
Средняя скорость движения:
=
где - путь, пройденный точкой за интервал времени .
Путь , в отличие от разности координат , не может убывать и принимать отрицательные значения, т.е. .
Проекция мгновенной скорости на ось :
Проекция среднего ускорения на ось :
=
Проекция мгновенного ускорения на ось :
Кинематическое уравнение движения материальной точки по окружности ( ):
,
Модуль угловой скорости:
Модуль углового ускорения:
Связь между модулями линейных и угловых величин, характеризующих движение точки по окружности:
где - модуль линейной скорости; и - модули тангенциального и нормального ускорений; – модуль угловой скорости; - модуль углового ускорения; R- радиус окружности.
Модуль полного ускорения:
или
Угол между полным a и нормальным a ускорениями:
Кинематическое уравнение гармонических колебаний материальной точки:
где - смещение; A– амплитуда колебаний; - угловая или циклическая частота; -начальная фаза.
Скорость и ускорение материальной точки, совершающей гармонические колебания:
Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты:
- амплитуда результирующего колебания
- начальная фаза результирующего колебания
Траектория точки, участвующей в двух взаимно перпендикулярных колебаниях:
a) если разность фаз ;
б) если разность фаз ;
в) если разность фаз
Уравнение плоской бегущей волны:
где - смещение любой из точек среды с координатой в момент ; - скорость распространения колебаний в среде, – волновое число.
Связь разности фаз колебаний с расстоянием между точками среды, отсчитанным в направлении распространения колебаний:
где - длина волны.
Импульс материальной точки массой m, движущейся со скоростью ,
Второй закон Ньютона:
где - результирующая сила, действующая на материальную точку.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 317.