Кінематика абсолютно твердого тіла
При будь-якому русі тіла можна використовувати таку його модель, як матеріальна точка?
Які моделі тіла ще існують?
Поступальний рух твердого тіла. Опис руху тіла вважається повним лише тоді, коли відомо, як рухається кожна його точка.
Ми багато уваги приділили опису руху точки. Саме для точки вводяться поняття координат, швидкості, прискорення, траєкторії. У випадку завдання опису руху тіл є складною. Особливо вона складна, якщо тіла помітно деформуються в процесі руху. Простіше описати рух тіла, взаємне розташування частин якого не змінюється.
Запам’ятай
Тіло, відстань між якими двома точками якого залишається постійним при його русі, називається абсолютно твердим.
Абсолютно тверде тіло – це одна з механічних моделей, використовуваних при описі руху та взаємодії тіл.
Насправді абсолютно твердих тіл немає. Але в тих випадках, коли реальні тіла при русі мало деформуються, їх можна розглядати як абсолютно тверді. Однак і рух абсолютно твердого тіла в загальному випадку виявляється досить складним. Найпростіше рух абсолютно твердих тіл – поступальний.
Запам’ятай
Поступальним називається такий рух абсолютно твердого тіла, при якому будь-який відрізок, що з’єднує будь-які дві точки тіла, залишається паралельним самому собі.
При поступальному русі всі точки тіла чинять однакові переміщення, описують однакові траєкторії, проходять однакові шляхи, мають в кожен момент часу рівні швидкості і прискорення. Покажемо це.
Важливо
Лише при поступальному русі можна говорити про швидкість і прискоренні тіла.
Приблизно поступально рухаються ящик письмового столу, поршні двигуна автомобіля щодо циліндрів, вагони на прямолінійній ділянці залізниці, різець токарного верстата щодо станини. Рух педалі велосипеда або кабіни колеса огляду в парках (рис. 1.59, 1.60) – також приклади поступального руху.
У якому випадку рух ручки, якою ви пишете, можна вважати поступальним?
Важливо
Для опису поступального руху абсолютно твердого тіла достатньо написати рівняння руху одній з його точок.
Обертальний рух абсолютно твердого тіла. Обертальний рух навколо нерухомої осі – ще один окремий випадок руху твердого тіла.
У техніці такий вид руху зустрічається дуже часто: приміром, обертання валів двигунів і генераторів, турбін і пропелерів літаків.
Запам’ятай
Обертальним рухом абсолютно твердого тіла навколо нерухомої осі називається таке його рух, при якому всі точки тіла описують кола, центри яких знаходяться на одній прямій, званої віссю обертання, при цьому площині, яким належать ці кола, перпендикулярні осі обертання (рис. 1.61).
Related posts:
- Обертальний рух твердого тіла Обертальний рух представляє одне з найбільш загальних і вражаючих властивостей Всесвіту. Планети і їх супутники, зірки, що обертаються навколо своїх осей, планети, що обертаються навколо Сонця, обертаються подвійні зірки, зірки і їх супутники, що обертаються навколо центрів своїх галактик, багато галактики входять до складу обертових вихрових скупчень (рис. 4.1). У простіших випадках це смерчі (рис. […]...
- Складний рух твердого тіла Складний рух – це такий рух, який можна розкласти на кілька простих. Простими рухами вважаються: Поступальний; Обертальний. При вирішенні завдань на складний рух використовують теорему про складання швидкостей. При складному русі точки абсолютна швидкість в кожен момент часу дорівнює геометричній сумі переносної (VE) і відносної (VК) швидкостей. Де Α – кут між векторами VE і […]...
- Обертальний рух твердого тіла. Момент сили Звичайно, становище однієї, навіть “особливої”, точки далеко не повністю описує рух всієї розглянутої системи тіл, але все-таки, краще знати положення хоча б однієї точки, ніж не знати нічого. Тим не менш, розглянемо застосування законів Ньютона до опису обертання твердого тіла навколо фіксованої осі [1]. Почнемо з найпростішого випадку: нехай матеріальна точка маси m прикріплена за […]...
- Довільний рух твердого тіла і системи тіл Розглянемо тепер рівняння другого закону Ньютона для довільної системи матеріальних точок та їх довільного руху. Виявляється, що в цьому випадку можна розглядати рух деякої геометричної точки, для якої рівняння руху повністю визначається тільки зовнішніми силами. В якості такої точки слід взяти центр мас системи. У знаменниках цих формул варто сумарна маса всієї системи m1 + […]...
- Що таке абсолютно тверде тіло Багато реальні тіла є твердими, тобто на протязі тривалого часу зберігають свої розміри і форму, точніше кажучи зміни розмірів і форми настільки незначні, що ними можна знехтувати. Моделлю таких тіл служить абсолютно тверде тіло. Абсолютно тверде тіло – це ідеальна модель тіла, зміною розмірів і форми якого в даних умовах можна знехтувати. З цього визначення […]...
- Обертальний рух в природі Обертальний рух твердого тіла навколо нерухомої осі після поступального руху є одним з найпростіших видів руху. Обертальний рух твердого тіла навколо нерухомої осі після поступального руху є одним з найпростіших видів руху. При обертальному русі будь-які дві точки, незмінно пов’язані з тілом, протягом всього часу обертання залишаються нерухомими. Проходячою через ці нерухомі точки А і […]...
- Кінематика: визначення Кінематика – розділ теоретичної механіки, в якому вивчається механічний рух тіл без урахування їх мас і причин, що забезпечують цей рух. Іншими словами, в кінематиці описується рух тіла (траєкторія руху, швидкість і прискорення) без з’ясування причин, чому воно так рухається. Рухом позначають всяка зміна в навколишньому матеріальному світі. Механічний рух – зміна положення тіла в […]...
- Абсолютно тверде тіло Якби в розглянутому досліді з пружиною до неї підвісили вантаж масою не 100 г, а 1 г, пружина теж деформувалася б. Але деформація ця була б вкрай незначною, непомітною на око. Точно так само неможливо помітити деформацію кришки парти під дією лежить на ній книги або полотна дороги під вагою великовантажного автомобіля. У ситуаціях, коли […]...
- Закон випромінювання абсолютно чорного тіла “Квантова механіка чарівна”, – пише фахівець з квантової теорії Деніель Грінбергер. Квантова механіка, згідно з якою речовина має властивості як хвилі, так і частинки, народилася після новаторських робіт по випромінюванню нагрітих об’єктів. Уявіть спіраль електронагрівача, яка стає спочатку коричневою, а потім, нагріваючись, – червоною. Закон випромінювання абсолютно чорного тіла (АЧТ), запропонований німецьким фізиком Максом Планком […]...
- Число ступенів свободи тіла Тепер, після того як ми вивчили кілька моделей тіл, можна остаточно і коректно сформулювати відповідь на питання: “Що означає задати, визначити положення тіла?” – Вказати чисельної значення координат деяких точок тіла так, щоб положення всього тіла (його частини) було визначено однозначно. Число незалежних координат, які однозначно визначають положення тіла або системи тіл в просторі називається […]...
- Кінематика. Рух точки У відповідності зі способами завдання координат, рух точки можна описати координатним або векторним способом. Розглянемо координатний спосіб завдання руху. Припустимо, рух точки задано функціями всіх трьох її координат від часу: X = x (t), y = y (t), z = z (t). Це кінематичне рівняння руху точки, записані в координатної формі. Всі три рівняння скалярно. […]...
- Що вивчає кінематика Найпростіше, що ми спостерігаємо щодня навколо нас, – це рух різноманітних тіл: людей, тварин, транспортних засобів, води в річках і морях, частинок повітря (вітер) і т. д. В космосі рухаються планети, штучні супутники, цілі Галактики. Рух тіл є складовою частиною більшості природних явищ. Вивченням законів руху займається механіка. Кінематика (від грец. “кинематос” – рух) – […]...
- Кінематика. Механічний рух Найпростішою формою руху матерії є механічний рух. Його можна спостерігати повсякденно в повсякденному житті. Зміна з часом положення тіла в просторі відносно інших тіл називається механічним рухом. Щоб судити про рух тіла, треба дізнатися, чи змінюється його положення серед оточуючих тел. Якщо уявити окреме ізольоване тіло в просторі, де немає інших тіл, говорити про рух […]...
- Геометрія маси тіла людини Біомеханічні ланки являють собою своєрідні важелі і маятники. Кісткові важелі. Вони служать для передачі руху та роботи на відстань. Кожен важіль має наступні елементи: а) точку опори (о); б) точки прикладання сили (Р); в) плечі важеля (1) – відстань від точки опори до точок прикладання сили. Для рівноваги, або для рівномірного обертального руху ланки, як […]...
- Кінематика, динаміка і статика в фізиці: пояснення Одним з основних розділів фізики є механіка – дисципліна, що вивчає закони, згідно з якими відбувається рух тіл, а також зміна параметрів руху в результаті впливу тіл один на одного. Основними напрямками механіки є вивчення динаміки, кінематики та статики. Докладного вивчення цих наук фахівці присвячують все життя, так як їх положення лежать в основі найбільш […]...
- Імпульс тіла (формула) Імпульсом тіла називається величина, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість. Слід пам’ятати, що мова йде про тіло, яке можна уявити як матеріальну точку. Імпульс тіла (р) називають також кількістю руху. Поняття кількості руху було введено в фізику Рене Декартом (1596-1650). Термін “імпульс” з’явився пізніше (impulsus в перекладі з латинської означає “поштовх”). Імпульс є […]...
- Кутове прискорення Кутове прискорення – це псевдовекторна фізична величина, яка дорівнює першій похідній від псевдовектора кутової швидкості за часом: Кутове прискорення характеризує силу зміни модуля і напрямку кутової швидкості при русі твердого тіла. Прискорення точки твердого тіла при вільному русі До поняття кутового прискорення можна прийти, вивчаючи визначення прискорення точки твердого тіла, яке знаходиться у вільному русі. […]...
- Переміщення тіла при прямолінійному рівноприскореному русі Виведемо формулу, за допомогою якої можна розрахувати проекцію вектора переміщення тіла, що рухається прямолінійно і равноускоренно, за будь-який проміжок часу. Для цього звернемося до малюнка 14. Як на малюнку 14, а, так і на малюнку 14, б відрізок АС являє собою графік проекції вектора швидкості тіла, що рухається з постійним прискоренням а (при початковій швидкості […]...
- Рух тіла, кинутого вертикально вгору Як нам вже відомо, сила тяжіння діє на всі тіла, які знаходяться на поверхні Землі і поблизу неї. При цьому не важливо, чи знаходяться вони в стані спокою або здійснюють рух. Якщо деяке тіло буде вільно падати на Землю, то при цьому воно буде здійснювати рівноприскорений рух, причому швидкість буде зростати постійно, так як вектор […]...
- Біомеханічні характеристики тіла людини Кінематичні характеристики Системи відліку відстаней і часу: початок, напрямок і одиниці відліку. Тіла відліку інерціальні інеінерційні. Просторові характеристики: положення – координати точки, тіла і системи тіл (лінійні і кутові) і руху – траєкторія точки (шлях, переміщення, кривизна і орієнтація траєкторії, положення: початкове, проміжне і кінцеве). Поступальний і обертальний рух тіла. Траєкторії прямолінійні і криволінійні (постійного […]...
- Рух тіла Рух вивчає наука, яка називається механікою. Механіка зародилася в Древній Греції (див. статтю ” Мікенців “) приблизно в V ст. до н. е.. Мабуть, одним з перших об’єктів її дослідження була механе – підйомна машина, яка застосовувалася в театрі для підйому та опускання акторів, що зображали богів. Звідси і пішла назва науки. Люди вже давно […]...
- Динаміка в фізиці Динамікою (грец. Dynamikos – сила) називається розділ механіки, в якому вивчається рух матеріальних тіл під дією прикладених до них сил. Динамікою (грец. Dynamikos – сила) називається розділ механіки, в якому вивчається рух матеріальних тіл під дією прикладених до них сил. В динаміці, на відміну від кінематики, де рух тел розглядалося з чисто геометричної точки зору, […]...
- Кінематика космічних рухів Ми бачили, що для опису руху точки необхідно вимірювати довжину шляху, пройденого точкою за її траєкторії, і “прив’язувати” кожне положення точки на траєкторії до відповідного моменту часу. При вивченні руху космічного корабля і взагалі космічних тіл – планет, Місяця, зірок – не може бути, звичайно, мови про безпосередній розмітці траєкторії. Єдиний спосіб вимірювання відстані до […]...
- Закон збереження моменту імпульсу Основне рівняння динаміки обертального руху збігається з рівнянням другого закону Ньютона для поступального руху. Тому для опису обертального руху можна провести аналогічні узагальнення, що призвели нас до закону збереження імпульсу. Фізична величина L = Iω – називається моментом імпульсу. Рівняння (2) виявляється застосовним і для опису обертання тіл, момент інерції яких змінюється в процесі руху, […]...
- Приклади розпаду твердого розчину Достовірні приклади розпаду, що згадуються в літературі або спостерігалися автором, наводяться без претензії на повноту. Свідомо не розглядаються випадки із занадто недостовірними даними, особливо якщо врахувати, що література перевантажена низку очевидних помилкових тлумачень. Серед прикладів, більш докладні дані, щодо яких наводяться в основному в описовій частині книги, першими завжди вказані переважаючі компоненти продуктів розпаду, розташовані […]...
- Кількісні характеристики тіла Основні поняття фізики – суть усіх понять, які прямо або побічно описують природу явищ. З кількісних характеристик тіла можна відзначити його обсяг і масу. Наведемо визначення. Обсяг є показник того, скільки місце займає тіло в просторі. Уточнимо, що, якщо, наприклад, порожниста сфера і куля однакового радіуса знаходяться в просторі, то це не означає, що обидві […]...
- Рух тіла під дією сили тяжіння Якщо на тіло діє тільки сила тяжіння, то тіло здійснює вільне падіння. Вид траєкторії руху залежить від напрямку і модуля початкової швидкості. При цьому можливі наступні випадки руху тіла: Якщо початкова швидкість тіла дорівнює нулю або паралельна силі тяжіння, тіло здійснює прямолінійне вільне падіння; Якщо початкова швидкість тіла спрямована під кутом до сили тяжіння, то […]...
- Графіки кінематичних величин Кінематика – розділ механіки, в якому вивчаються геометричні властивості руху тіл без урахування їх маси та діючих на них сил. Кінематика – розділ механіки, в якому вивчаються геометричні властивості руху тіл без урахування їх маси та діючих на них сил. Основне завдання кінематики – описати рух тіла в просторі в залежності від часу, не з’ясовуючи […]...
- Маса тіла Два прояви маси. У двох попередніх параграфах ми дізналися, що маса тіла проявляє себе в природі з двох різних сторін. Перша. Чим більше маса тіла, тим помітніше його тяжіння до Землі і інших тіл (гравітаційне прояв маси). Друга. Чим більше маса тіла, тим важче змінити його швидкість або напрямок руху (інертне прояв маси). Отже, величина […]...
- Абсолютно чорне тіло (АЧТ): види і значення Абсолютно чорне тіло (АЧТ) – це поняття, що відноситься до теорії теплового випромінювання. Воно позначає тіло, що має властивість повністю поглинати будь-що потрапляє на його поверхню електромагнітне випромінювання незалежно від довжини хвилі і температури своїй поверхні. Що поглинає коефіцієнт такого тіла дорівнює 1. Коефіцієнт відображає ставлення поглинається енергії до енергії падаючого потоку. Для нього характерна […]...
- Вимірювання маси тіла на терезах Порівнюючи швидкості, придбані тілами при взаємодії, визначають, у скільки разів маса одного тіла більше (або менше) маси іншого. Виміряти масу тіла цим способом можна, якщо маса одного з взаємодіючих тіл відома. Таким способом визначають в науці маси небесних тіл, а також молекул і атомів. На практиці масу тіла можна дізнатися за допомогою ваг. Ваги бувають […]...
- Взаємодія тіл. Маса тіла. Густина. Сила Ми показали, що при відсутності взаємодії тіла рухаються рівномірно в інерційних системах відліку. Тільки дія одного тіла на інше призводить до зміни швидкості його руху, до появи прискорення. Отже, прискорення тіла служить показником того, що тіло піддалося впливу з боку інших тіл. Однак, само прискорення не може служити мірою взаємодії тіл, оскільки воно залежить не […]...
- Способи опису руху Пригадайте з курсу фізики основної школи фізичні величини, якими можна описати механічний рух тіла. Якщо тіло можна вважати точкою, то для опису його руху потрібно навчитися розраховувати положення точки в будь-який момент часу щодо обраного тіла відліку. Існує кілька способів опису, або, що одне і те ж, завдання руху точки. Розглянемо два з них, які […]...
- Від чого залежить вид траєкторії тіла? Траєкторія тіла залежить від того, щодо якого тіла розглядають рух цього тіла. Нехай, наприклад, з полиці вагона поїзда, що йде падає кулька, на якому сидить павучок. Тоді траєкторія руху кульки щодо вагона – прямолінійна (рис. 8.4, а), а відносно Землі – криволінійна (рис. 8.4, б). Щодо ж павучка куля при падінні покоїться, тобто його траєкторією […]...
- Морфологія положення або руху тіла Морфологія положення або руху тіла вивчається на основі зорового образу, що виник за даними візуального ознайомлення з виконуваним вправою, а також при використанні фото-і кінодокументаціі. При цьому звертається увага на симетричність положення або руху, наявність і вид опори, взаємне розташування частин тіла. Морфологія руху включає його загальну характеристику, поділ на окремі фази і розгляд їх. […]...
- Повідомлення на тему “Інерція та Інертність тіла” У житті ми постійно, самі того не підозрюючи, стикаємося з явищем інерції і користуємося нею в процесі своєї життєдіяльності. Наприклад, дроворуб розколюючи поліно використовує інерцію важкого сокири, а хлопчисько катається на скейті користується інерцією свого тіла. Для того, щоб осмислити суть інерції проведемо невеличкий експеримент – розглянемо рух кульки, що має певну масу, по умовно […]...
- Зміна внутрішньої енергії тіла при теплових процесах Теплові явища – це явища, пов’язані з процесами нагріву і охолодження, зміною агрегатного стану, тобто плавлення і затвердіння, випаровування і конденсації. Розглянемо теплові явища з точки зору зміни внутрішньої енергії тіла. Зміна температури тіла залежить від зміни кінетичної енергії руху молекул в цьому тілі. При цьому зміні підлягає і потенційна енергія взаємодії цих молекул, виключаючи […]...
- Внутрішня енергія тіла Молекули, з яких складається тіло, постійно здійснюють безладне тепловий рух. Вони рухаються відносно один одного, обертаються, здійснюють коливальні рухи (подібно пружинам). Існує кінетична енергія такого руху, а також потенційна енергія коливань молекул. Крім того, існує потенційна енергія взаємодії молекул між собою (за рахунок сил тяжіння і відштовхування). Сума всіх цих енергій і становить внутрішню енергію […]...
- Маса тіла – фізика При впливі одних тіл на інші тіла змінюють свою швидкість – набувають прискорення. При цьому різні тіла при даному впливі набувають різний прискорення (т. Е. Надають різний опір зміні їх швидкостей). Властивість тіл купувати певне прискорення при даному впливі називається інертністю. Інертність полягає в тому, що для зміни швидкості тіла на задану величину потрібно, щоб […]...
- Сила. Маса тіла Як показує досвід, будь-яка зміна швидкості тіла виникає під впливом інших тіл. У механіці процес зміни характеру руху під впливом інших тіл називають взаємодією тел. Для кількісної характеристики інтенсивності цієї взаємодії Ньютон ввів поняття сили. Сили можуть викликати не тільки зміна швидкості матеріальних тіл, але і їх деформацію. Тому поняттю сили можна дати наступне визначення: […]...