Слід зазначити, що до обертального руху застосовні всі формули кінематики матеріальної точки з заміною в них лінійних величин на відповідні кутові.
ВИСНОВОК ПО ТРЕТЬОМУ ПИТАННЯ:
Обертальний рух - це такий рух, при якому всі точки тіла рухаються по колах, центри яких лежать на одній і тій же прямій, званої віссю обертання.
Обертальний рух тіла або точки характеризується кутом повороту, кутовий швидкістю іугловим прискоренням.
До обертального руху застосовні всі формули кінематики матеріальної точки з заміною в них лінійних величин на відповідні кутові.
Класична механіка створена І. Ньютоном, Ж. Лагранжем, В. Гамільтоном і ін. Її успіхи в XVII-XIX ст. були настільки вражаючі, що багато хто став вважати її "наукою, що стоїть над досвідом", тобто наукою, положення якої не потребують дослідної перевірки.
Однак на початку XX століття класична механіка піддалася кардинального перегляду. Цей перегляд привів до створення однієї з найбільших наукових теорій нашого часу - теорії відносності.
Теорія відносності, створена А. Ейнштейном, встановила, що простір і час не є самостійними об'єктами, подібно тілам, толям і т.д .; вони - форми існування матеріальних об'єктів; простір і час мають не абсолютний, а відносний характер; вони невіддільні одне від одного, як і від матерії і її руху.
Теорія відносності чітко визначила предмет і межі класичної механіки. Класична механіка - це теорія повільних порівняно зі швидкістю світла переміщень макроскопічних тел. Швидкі руху макроскопічних тел описує механіка теорії відносності, або релятивістська механіка. рух мікрооб'єктів - квантова механіка.
Динаміка вивчає різні види механічного руху з урахуванням їх причин. Вона встановлює умови, при яких тіла рухаються з прискоренням, без прискорення, покояться.
При динамічному описі руху істотну роль грає вибір системи відліку. Фізичні явища виглядають по-різному в різних системах відліку: в одних системах більш просто, в інших - більш складно. Щоб фізичні явища виглядали найбільш просто, систему відліку слід пов'язувати з так званим вільним тілом.
Вільне тіло - це тіло, не взаємодіє з іншими тілами. Система відліку, пов'язана з вільним тілом, називається інерціальній.
Кінематика встановлює закони руху матеріальної точки, але не вказує причини, що викликали цей рух, а також фактори, що впливають на варіації кінематичних параметрів руху. Закони Ньютона, сформульовані більше 300 років тому, з'явилися результатом узагальнення великої кількості спостережень і експериментів. Ці закони мають фундаментальне значення і в наш час. Перший закон стверджує, чтосуществуют такі системи відліку, в яких будь-яке тіло зберігає стан спокою або рівномірного прямолінійного руху до тих пір, поки впливу з боку інших тіл не змусять його змінити цей стан.
Перший закон Ньютона виконується не у всякій системі відліку. Система відліку, в якій виконується перший закон Ньютона, називається інерціальній системою відліку. Інерційних систем відліку існує безліч. Будь-яка система відліку, що рухається щодо деякої інерціальної системи прямолінійно і рівномірно (тобто з постійною швидкістю), буде також інерціальній.
Дослідним шляхом встановлено, що система відліку, центр якої суміщений з Сонцем, а осі направлені на відповідним чином обрані зірки, є інерціальній. Ця система називається геліоцентричної системою відліку.
Будь-яке тіло противиться спробам змінити його стан руху. Це властивість тел називається інертністю. Фізичний сенс закону полягає в тому, що для механіки нема різниці між станом спокою і рівномірного прямолінійного руху. Він підкреслює відносність руху. Строго кажучи, цей закон є чистою абстракцією, але досвід усього людства за минулі три з гаком століття підтверджує його справедливість. Причина зміни стану тіла, тобто поява прискорення пов'язана з поняттям сили.
Сила - кількісна міра впливу на обраний нами тіло з боку інших тіл. Взагалі кажучи, це вплив може бути досить складним, але в цьому випадку його можна розкласти на так звані прості дії. Тому силою називають кількісну міру простого впливу на тіло з боку інших тіл, під час дії якого тіло або його частини отримують прискорення. Як показує досвід, величина отриманого прискорення залежить від властивостей взаємодіючих тіл, від відстані між ними і від їх відносних швидкостей. Силу прийнято вимірювати (у міжнародній системі одиниць СІ) в Ньютона (Н). На території нашої країни ця система одиниць є Державним Стандартом з 1977 року. Однак до сих пір існують метричні позасистемні одиниці: грам, кілограм і тонна. Ці одиниці використовуються при визначенні ваги тіла. На практиці для вимірювання величини сили використовують динамометр - тарований (градуированную) пружину, забезпечену шкалою.
ВИСНОВОК З четвертого питання:
Силою називають кількісну міру простого впливу на тіло з боку інших тіл, під час дії якого тіло або його частини отримують прискорення. Силу прийнято вимірювати (у міжнародній системі одиниць СІ) в Ньютона (Н). Однак до сих пір існують метричні позасистемні одиниці: грам, кілограм і тонна. Ці одиниці використовуються при визначенні ваги тіла.
Досвід показує, що одна і та ж сила повідомляє різних тіл різні прискорення. Найпотужніші тіла набувають менші прискорення. Для характеристики здатності тел протистояти дії сили використовується поняття маси. Властивість матеріальних точок змінювати під дією модуль і напрямок швидкості руху називають інерцією, а міру цієї властивості - масою.
Т.ч. маса - міра інерції матеріальних точок.
Чим більше маса матеріальної точки, тим менше прискорення вона набуває під дією цієї сили, тобто повільніше змінюється його швидкість.
Прийнявши якусь масу за еталон, за допомогою цього співвідношення можна вимірювати будь-яку масу.
Величина прискорення, яке отримує тіло певної маси, залежить від величини сили, - чим більше сила F. тим більше прискорення (а
F), по-іншому a = kF. де k - коефіцієнт пропорційності. З урахуванням (2.1) маємо:
Вибір коефіцієнта пропорційності залежить від вибору системи одиниць. В даний час у всіх існуючих системах одиниць прийнято вважати k = 1, тобто
Прискорення - вектор, маса - величина скалярна (число), тому сила теж вектор, напрям якого збігається з напрямком прискорення. Якщо на тіло діє кілька сил, то прискорення тіла пропорційно їх геометричній сумі:
Рівняння (2.3) представляє одну з форм запису другого закону Ньютона.
Прискорення, що купується матеріальною точкою щодо інерціальної системи відліку, прямо пропорційно діючої на точку силі, обернено пропорційно масі точки і збігається за напрямком з напрямком сили.
У механіці це рівняння прийнято називати рівнянням руху. Це рівняння - векторний, і його можна замінити трьома скалярними, проектуючи по черзі (2.3) на осі координат X, Y і Z. Другий закон Ньютона може бути сформульовано трохи іншим способом за допомогою поняття імпульсу тіла. Імпульсом прийнято називати величину. де - швидкість тіла. У ньютонівської механіці передбачається, що маса тіла постійна і не залежить від швидкості, тому:
З урахуванням (2.4) рівняння (2.3) приймає такий вигляд:
Імпульс сили - векторна фізична величина, що характеризує дію сили в часі і дорівнює добутку сили на час її дії.
Поняття сили визначено як міра взаємодії тіл, тобто при розгляді руху якого-небудь тіла враховується тільки одна сторона цієї взаємодії. Ясно, однак, що всі тіла треба розглядати як рівноправні, тобто якщо друге тіло впливає на перше, то і перше тіло впливає на друге. Третій закон Ньютона встановлює співвідношення між цими впливами.