Файл: растырандар Сакипов Н. З., Беркутбаева Р. А., Сугирбекова А. К. Дрістік кешен Физика пні бойынша бб тобы.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 227
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Штейнер теоремасы бойынша:
(1.24)
м ұндағы I- дененің кез-келген осі бойынша инерция моменті, - дененің осы оське параллель масса центрі арқылы өтетін осі бойынша есептелінген инерция моменті, - осы осьтер арасындағы қашықтық.
Қозғалмайтын О нүктеге салыстырғанда күштің моменті деп
(1.25)
векторлық көбейтіндіні айтады.
Күш моментінің модулі:
(1.26)
- күш иіні деп аталынады.
Қозғалмайтын z осіне салыстырғанда күш моменті деп осы
оське М векторының проекциясы
(1.27)
скаляр шаманы айтады.
Қозғалмайтын оське қатысты қатты дененің айналмалы қозғалысы динамикасының негізгі теңдеуі:
(1.28).
ЛЕКЦИЯ №2
Энергия, қуат. Сақталу заңдары.
-
Энергия, жұмыс,қуат. -
Кинетикалық және потенциалдық энергия. -
Денелердің абсолют серпімді және серпімсіз соқтығысулары. -
Реактивті қозғалыс.
Егер жүйеге әсер етуші сыртқы күштер болмаса,онда оны тұйық жүйе д.а.
Тұйық жүйе үшін сақталатын үш физикалық шамалар бар:энергия,импульс және импульс моменті.
Энергия сақталуының негізінде уақыттың біркелкілігі жатыр.
Импульс сақталу негізінде кеңістіктің біркелкілігі жатыр-кеңістіктің барлық нүктелерінде қасиеттері бірдей.
Импульс моментінің сақталу заңының негізінде кеңістіктің изотропиясы жатыр- кеңістіктің қасиеттері барлық бағытта да бірдей.
Сонымен табиғаттың іргелі үш сақталу заңдары бар – энергияның,импульстің және импульс моментінің сақталу заңдары.
Жүйенің массалар центрі
деп орыны радиус векторымен
(2.1)
анықталынатын нүктені айтады.Мұндағы - - ші бөлшектің массасы, - осы бөлшектің орынын анықтайтын радиус-вектор, - жүйе массасы.
Массалар центрінің декарт координаталары:
, , (2.2)
Массалар центрінің қозғалыс заңы бойынша
, мұндағы - жүйеге әсер етуші сыртқы күштердің геометриялық қосындысы.
Энергия - әр түрлі формалы қозғалыстар мен өзара әсерлесудің әмбебап өлшемі.Қозғалыстың әр түрлі формаларымен энергияның да әр түрлі формаларын байланыстырады:механикалық,жылулық,электромагниттік және т.б.
күштің орын ауыстырудағы элементар жұмысы деп
(2.3)
скаляр шаманы айтады.
Жұмыс өлшем бірлігі 1Дж=1Н*1м
Қуат деп
(2.4)
Шаманы айтады.
Қуат өлшем бірлігі
Жүйенің механикалық қозғалыс энергиясын кинетикалық энергия дейді.
(2.5)
Денелер жүйесінің олардың бір – біріне салыстырғанда орыны мен олар арасындағы әсер етуші күш сипатымен анықталынатын механикалық энергия түрін потенциалдық энергия д.а.
Күштің денені өрісте орын ауыстырғанда орындайтын жұмысы осы орын
ауыстыру траекториясына байланысты болмай,тек оның бастапқы және соңғы орнына байланысты болса,мұндай күштерді консервативті,ал өрісті – потенциалды д.а.
Егер күш орындайтын жұмыс орын ауыстыру траекториясына байланысты болса,мұндай күшті диссипативті деп атайды.
Жерден h биіктіктегі m массалы дененің потенциалдық энергиясы
(2.6)
Серпімді деформацияланған дененің потенциалдық энергиясы
(2.7)
мұндағы - серпімділік коэффициенті, – деформациясы.
Серпімділілік күші
(2.8)
Жүйенің толық механикалық энергиясы
(2.9)
Энергияның сақталу заңы бойынша энергия ешқашан жоғалып кетпейді және жаңадан пайда болмайды,ол тек бір түрден екінші түрге өте алады.
Консервативті күштер ғана әсер ететін жүйеде толық механикалық энергия сақталады.
осі бойынша айналып тұрған дененің кинетикалық энергиясы
(2.10)
Мұндағы z – осі бойынша есептелінген инерция моменті, - бұрыштық жылдамдық.
Жалпы жағдайда қозғалыс энергиясы ілгерілемелі қозғалыс пен айналмалы қозғалыс энергиясының жиыны болып табылады:
(2.11)
Мұндағы – айналып келе жатқан дененің массасы,
- дененің масса центрінің жылдамдығы, - дененің массалар центрі арқылы өтетін ось бойынша есептелінген инерция моменті, - дененің бұрыштық жылдамдығы.
Абсолют серпімді соқтығысу деп соқтығысу кезінде денелердің механикалық энергиясы басқа механикалық емес түрге өтпейтін соқтығысуды (әрекеттесуші денелерде деформация қалмайды,олардың бұрынғы энергиясы соқтығысқаннан кейін сол денелердің кинетикалық энергиясы болып қалады) айтады.
Бұл соқтығысуда импульс және кинетикалық энергияның сақталу заңдары орындалады:
(2.12)
Денелердің соқтығысуынан кейінгі жылдамдықтары :
; (2.13)
Соқтығысудан кейін соқтығысушы денелер бірігіп,тұтас бір денедей қозғалатын болса, соқтығысу абсолют серпімсіз д.а.
Бұл соқтығысуда денелердің кинетикалық энергиясының бір бөлігі жылулық және басқа формаға өткендіктен энергияның сақталу заңын тікелей қолдануға болмайды.
Импульстер сақталу заңы бойынша жабық жүйенің импульсі сақталынады,уақыт бойынша өзгермейді.
Реактивті қозғалыс - массасы өзгеруші дененің қозғалысы Мещерский теңдеуіне
(2.14)
бағынады,мұндағы - сыртқы, - реактивті күш. - газдардың ракетамен салыстырғандағы жылдамдығы.
А материалдық нүктенің қозғалмайтын О нүктеге салыстырғандағы импульс моменті деп
(2.15)
векторлық көбейтіндіні айтады.Мұндағы О нүктесінен А нүктесіне дейін жүргізілген радиус – вектор, материалдық
дененің импульс моменті.
Импульс моменті векторының модулі:
(2.16)
векторының О нүктеге салыстырғанда есептелінген моменті Айналмалы қозғалыстағы дене динамикасының негізгі теңдеуінің тағы бір жазылу түрі. . (2.17)
Векторлық теңдеу десек
(2.18)
орынды болады.
Тұйық жүйе үшін , демек , бұдан
(2.19)
бұл импульс моментінің сақталу заңы- тұйық жүйенің импульс моменті сақталады - өзгермейді.Бұл табиғаттың іргелі заңдарының бірі.
Дененің айналмалы және ілгерілемелі қозғалыстағы негізгі шамалар мен теңдеулерінің сәйкестігі:
Реактивті қозғалыс - Дененің бір бөлігі одан қандай да бір жылдамдықпен бөлінген кездегі қозғалысы. Реактивті қозғалыстың қарапайым мысалы ретінде, үрлеп одан кейін еркін қоя берілген ауа шарының қозғалысын қарастыруға болады. Үрленген шардың ішіндегі қысым сыртқа атмосфералық қысымнан едәуір артық болатыны белгілі, ал бос қоя берілген шардың ішіндегі біраз ауаның төменгі саңылау арқылы сыртқа шығуы шардың жоғары қарай көтерілуін тудырады. Ол біраз уақыт бөлме ішінде әрлі-берлі ұшатын болады. Шар ішінен шығатын ауа оны қарама – қарсы бағытта қозғалуға мәжбүр етеді.