Равномерное движение по окружности
- Угловая скорость
Угловая скорость (ω) тела при равномерном движении по окружности характеризует быстроту изменения угла поворота и:
1) равна отношению изменения угла поворота (Δφ) к промежутку времени (Δt), за которое это изменение произошло;
2) определяется отношением линейной скорости (v) к радиусу окружности (r);
3) пропорциональна частоте обращения (n);
4) обратно пропорциональна периоду обращения (Т)
;
;
;
СИ: рад/с - Частота обращения
Частота обращения (n) — число оборотов по окружности в единицу времени — величина, обратная периоду обращения (Т).
СИ: 1/с - Период обращения
Период обращение (Т) — время совершения телом одного полного оборота.
,
СИ: с - Линейная скорость
Скорость тела при равномерном движении по окружности (v):
1) пропорциональна длине окружности (2πr) и обратно пропорциональна периоду обращения (T)
2) пропорциональна длине окружности (2πr) и частоте обращения (n).
,
СИ: м/с - Центростремительное ускорение
Ускорение (а) тела, равномерно движущегося по окружности, направлено по радиусу окружности к её центру и:
1) пропорционально квадрату скорости (v) и обратно пропорционально радиусу окружности (r);
2) связано с периодом обращения (T) и частотой обращения (n) формулами:
;
;
СИ: м/с2
Динамика
Законы Ньютона
- Первый закон Ньютона
Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет состояния покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или равнодействующая всех приложенных к телу сил равна нулю.
, при - Второй закон Ньютона
Равнодействующая всех сил ( ) приложенных к телу, равна произведению массы (m) тела на его ускорение ( ), сообщенное этими силами.
СИ: Н - Третий закон Ньютона
Тела действуют друг на друга с силами ( и ) и равными по модулю и противоположными по направлению.
СИ: Н
Силы в природе
- Закон Гука
Сила упругости (Fупр), возникающая при деформации тела, пропорциональна удлинению тела (x) и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела при деформации.
Fупр = -κ×x , (κ — жесткость тела при деформации)
СИ: Н - Закон всемирного тяготения
Тела притягиваются друг к другу с силой (F), модуль которой пропорционален произведению их масс (m1 и m2) и обратно пропорционален квадрату расстояния между их центрами масс (R).
, (G — гравитационная постоянная)
СИ: Н - Гравитационная постоянная
Гравитационная постоянная (G) численно равна силе притяжения двух точечных тел массой один килограмм каждое при расстоянии между ними один метр.
СИ: (Н×м2)/кг2 - Сила тяжести
Сила тяжести (Fт) равна произведению массы тела (m) на ускорение свободного падения (g).
FT=m×g
СИ: Н - Ускорение свободного падения
1) вблизи поверхности Земли (g0);
2) на высоте (h) от поверхности Земли (gh).
;
,
где G — гравитационная постоянная;
M — масса Земли;
R — радиус Земли.
СИ: м/c2 - Вес покоящихся и движущихся тел
Вес тела (Р):
1) в состоянии покоя или движущегося равномерно и прямолинейно: ;
2) движущегося вверх с ускорением (а): ;
3) движущегося вниз с ускорением (а): ;
4) движущегося со скоростью (v) на выпуклой поверхности радиусом (R) в верхней точке: ;
5) движущегося со скоростью (v) на вогнутой поверхности радиусом (R) в нижней точке: ;
6) в невесомости:
СИ: Н