Файл: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине Общая физика раздел Механика для студентов технических специальностей.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 621

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Sd=,где n – число измерений. 4) Измерить длину проволоки l и абсолютную погрешность Δl.5) Снять показание амперметра и вольтметра и по классу точности определить абсолютную погрешность ΔUи ΔI.6) Вычислить среднее значение удельного сопротивления по формуле: .7) Найти относительную погрешность .8) Найти абсолютную погрешность .9) Результат измерений записать в виде = .2. КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ.Физика – наука о наиболее общих свойствах и формах движения материи. Простейшая форма движения – механическое движение, которое характеризуется изменением взаимного расположения тел или их частей относительно друг друга в пространстве с течением времени. В механике для описания реальных тел пользуются в зависимости от условий конкретной задачи различными упрощенными моделями: материальная точка, абсолютно твердое тело, абсолютно упругое и неупругое тело и т.п.Материальная точка – тело, имеющее массу покоя, форма и размеры которого несущественны в данной задаче.Абсолютно твердое тело – тело, расстояние между любыми двумя точками которого всегда остается неизменным.Абсолютно упругое тело и абсолютно неупругое тело – два предельных случая реальных тел, деформациями которых нельзя пренебречь в изучаемых процессах. Тело называется абсолютно упругим, если его деформация подчиняется закону Гука, т.е. пропорциональны вызывающим их силам. После прекращения внешнего механического действия на такое тело оно полностью восстанавливает свой первоначальные размеры и форму. Абсолютно неупругим телом называется тело, которое после прекращения внешнего механического действия полностью сохраняет деформированное состояние

, вызванное этим действием.

Простейшая форма движения – это механическое движение, которое характеризуется изменением взаимного расположения тел или их частей относительно друг друга в пространстве с течением времени.

Наиболее простым примером механического движения является движение материальной точки. Материальная точка – это тело, обладающее массой, размерами которого в данной задаче можно пренебречь.

Движение тел происходит в пространстве и во времени. Поэтому для описания движения материальной точки вводится понятие системы отсчета. Система отсчета – это произвольно выбранная система координат, связанная с телом, принятым за неподвижное, и выбранный способ измерения времени.

В


декартовой системе координат, используемом наиболее часто, положение точки А в данный момент времени по отношению к этой системе характеризуется тремя координатами x, y и zили радиус- вектором r, проведенным из начала отсчета в данную точку (рис. 2).При движении материальной точки ее координаты с течением времени изменяются. В общем случае ее движение определяется тремя скалярными уравнениями:x = x (t),y = y (t). (1.1)z = z (t).эквивалентными векторному уравнению . (1.2)Число независимых координат, полностью определяющих положение точки в пространстве, называется числом степеней свободы. Исключая t в уравнениях (1.1) и (1.2), получим уравнение траектории движения материальной точки. Траектория движения материальной точки – линия, описываемая этой точкой в пространстве. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным.Р Рисунок 3ассмотрим движение материальной точки вдоль произвольной траектории (рис. 3). Отсчет времени начнем с момента, когда точка находилась в положении А. Длина участка траектории АВ, пройденного материальной точкой за время t, называется длиной пути S и является скалярной функцией от времени: S = S(t).Вектор , проведенный из начального положения движущейся точки в положение её в данный момент времени, называется перемещением.Любое сложное движение твердого тела состоит из простых движении: поступательного и вращательного.Поступательным движением твердого тела называется такое движение, при котором каждая линия, соединяющая две любые точки тела, сохраняет свое неизменное положение в пространстве.Скорость путевая – расстояние, пройденное телом за единицу времениυ= (1.3)Скорость перемещения υ=

(1.4)

Скорость направлена по касательной траектории движения.

При равномерном движении точки остается постоянным модуль ее скорости υ= const, а путь, пройденный точкой за промежуток времени от t до t+Δt, ΔSΔt.

Если точка движется равномерно и прямолинейно вдоль оси ОХ, то зависимость ее координаты х от времени имеет вид:

х=х0хt, (1.5)

где х0 – значение хв начальный момент времени (t=0), а υх – проекция скорости на ось ОХ.

Если модуль вектора скорости точки изменяется с течением времени, то такое движение называется неравномерным. Путь ΔS, пройденный точкой в неравномерном движении за промежуток времени от t до t+Δt, равен:

ΔS= υd

Величина, характеризующая быстроту изменения скорости по величине и направлению, называется ускорением. Ускорение

(υ) (1.6)

Вектор скорости можно представить как:

υ= ·υ,

где - орта вектора скорости, его единичный вектор, касательный к траектории и совпадающий с направлением вектора скорости, тогда

(υ) (υ ) (υ)+υ (1.7)

величина

(υ) (1.8)

называется тангенциальным ускорением и характеризует быстроту изменения скорости по величине и совпадает по направлению с .

Величина

υ (1.9)

называется нормальным ускорением и характеризует быстроту движения скорости по направлению и направленно по радиусу кривизны траектории к центру кривизны.


Кривизна С – характеризует степень искривленности плоской кривой. (1.10)Величина, обратная кривизне, называется радиусом кривизны Rв данной точке кривой (1.11)Допустим, что материальная точка за время Δt из точки А переместилась в точку В (рис. 4), радиус кривизны за это время повернется на угол Δφ. Материальная точка пройдет путь ΔS=ΔtОпираясь на законы кинематики , (1.12)где - вектор нормали, направленный вдоль радиуса кривизны к центру траектории. Для бесконечно малого времени ΔtΔS= RΔφ Δφ= υ (1.13)При стремлении Δt 0, это равенство будет иметь вид υ , (1.14)отсюдаυ. (1.15)Подставим (1.15) в (1.12), а (1.12) в (1.9), получим:υ2 . (1.16)Полное ускорение примет следующий вид: (υ)υ2