Prawa ruchu: dynamika

Podobne dokumenty
Prawa ruchu: dynamika

Prawa ruchu: dynamika

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 4 26.X Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Fizyka 1- Mechanika. Wykład 4 27.X Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Dynamika. Fizyka I (Mechanika) Wykład IV: Rozwiazywanie równań ruchu ruch w jednorodnym polu elektrycznym i magnetycznym Dynamika ruchu po okręgu

Mechanika ruchu obrotowego

Prawa ruchu: dynamika

Prawa ruchu: dynamika

Prawa ruchu: dynamika

Kinematyka: opis ruchu

Prawa ruchu: dynamika

Dynamika: równania ruchu

Kinematyka: opis ruchu

Zasada zachowania energii

Zderzenia. Fizyka I (B+C) Wykład XVI: Układ środka masy Oddziaływanie dwóch ciał Zderzenia Doświadczenie Rutherforda

Zasady dynamiki Newtona. Ilość ruchu, stan ruchu danego ciała opisuje pęd

Równa Równ n a i n e i ru r ch u u ch u po tor t ze (równanie drogi) Prędkoś ędkoś w ru r ch u u ch pros pr t os ol t i ol n i io i wym

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Prawa ruchu: dynamika

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Zasada zachowania energii

Kinematyka: opis ruchu

Ruch ładunków w polu magnetycznym

Mechanika ogólna. Kinematyka. Równania ruchu punktu materialnego. Podstawowe pojęcia. Równanie ruchu po torze (równanie drogi)

Mechanika ogólna / Tadeusz Niezgodziński. - Wyd. 1, dodr. 5. Warszawa, Spis treści

Ruch pod wpływem sił zachowawczych

IV.3 Ruch swobodny i nieswobodny. Więzy. Reakcje więzów

ZAGADNIENIA DO EGZAMINU Z FIZYKI W SEMESTRZE ZIMOWYM Elektronika i Telekomunikacja oraz Elektronika 2017/18

Oddziaływania. Wszystkie oddziaływania są wzajemne jeżeli jedno ciało działa na drugie, to drugie ciało oddziałuje na pierwsze.

IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne

Mechanika teoretyczna

Zagadnienia na egzamin ustny:

TEORIA DRGAŃ Program wykładu 2016

cz. 1. dr inż. Zbigniew Szklarski

Dynamika: układy nieinercjalne

Zasady dynamiki Newtona. dr inż. Romuald Kędzierski

Kinematyka: opis ruchu

18. Siły bezwładności Siła bezwładności w ruchu postępowych Siła odśrodkowa bezwładności Siła Coriolisa

Kinematyka: opis ruchu

Zasada bezwładności. Isaac Newton

Podstawowy problem mechaniki klasycznej punktu materialnego można sformułować w sposób następujący:

PLAN REALIZACJI MATERIAŁU NAUCZANIA FIZYKI W GIMNAZJUM WRAZ Z OKREŚLENIEM WYMAGAŃ EDUKACYJNYCH

Zasady dynamiki Newtona. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Bryła sztywna. Fizyka I (B+C) Wykład XXI: Statyka Prawa ruchu Moment bezwładności Energia ruchu obrotowego

Podstawy fizyki sezon 1 VII. Ruch drgający

Podstawy fizyki sezon 1 IV. Pęd, zasada zachowania pędu

DYNAMIKA dr Mikolaj Szopa

Elementy dynamiki klasycznej - wprowadzenie. dr inż. Romuald Kędzierski

Opis poszczególnych przedmiotów (Sylabus) Fizyka, studia pierwszego stopnia

dr inż. Zbigniew Szklarski

Wstęp. Ruch po okręgu w kartezjańskim układzie współrzędnych

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Dynamika

Podstawy fizyki sezon 1 V. Pęd, zasada zachowania pędu, zderzenia

Bryła sztywna. Fizyka I (B+C) Wykład XXII: Porównanie ruchu obrotowego z ruchem postępowym. Bak Precesja Żyroskop

DRGANIA OSCYLATOR HARMONICZNY

Mechanika Analityczna

WYZNACZANIE MODUŁU SZTYWNOŚCI METODĄ DYNAMICZNĄ

Fizyka 1(mechanika) AF14. Wykład 3

Zasada zachowania pędu

Zasada zachowania energii

Fizyka. Program Wykładu. Program Wykładu c.d. Literatura. Rok akademicki 2013/2014

Wykład FIZYKA I. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak. Katedra Optyki i Fotoniki Wydział Podstawowych Problemów Techniki Politechnika Wrocławska

MECHANIKA 2 RUCH POSTĘPOWY I OBROTOWY CIAŁA SZTYWNEGO. Wykład Nr 2. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

Zasady dynamiki Newtona. Ilość ruchu, stan ruchu danego ciała opisuje pęd

3. KINEMATYKA Kinematyka jest częścią mechaniki, która zajmuje się opisem ruchu ciał bez wnikania w jego przyczyny. Oznacza to, że nie interesuje nas

Bryła sztywna. Wstęp do Fizyki I (B+C) Wykład XIX: Prawa ruchu Moment bezwładności Energia ruchu obrotowego

Zasady zachowania. Fizyka I (Mechanika) Wykład VI:

Siły zachowawcze i energia potencjalna. Katarzyna Sznajd-Weron Mechanika i termodynamika dla matematyki stosowanej 2017/18

Zasady dynamiki Newtona. Pęd i popęd. Siły bezwładności

KRYTERIA OCEN Z FIZYKI DLA KLASY I GIMNAZJUM

Fizyka Podręcznik: Świat fizyki, cz.1 pod red. Barbary Sagnowskiej. 4. Jak opisujemy ruch? Lp Temat lekcji Wymagania konieczne i podstawowe Uczeń:

Treści dopełniające Uczeń potrafi:

WYMAGANIA EDUKACYJNE FIZYKA STOSOWANA II Liceum Ogólnokształcące im. Adama Asnyka w Bielsku-Białej

DYNAMIKA SIŁA I JEJ CECHY

Ładunki elektryczne. q = ne. Zasada zachowania ładunku. Ładunek jest cechąciała i nie można go wydzielićz materii. Ładunki jednoimienne odpychają się

Wstęp do równań różniczkowych

Ćwiczenie M-2 Pomiar przyśpieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego Cel ćwiczenia: II. Przyrządy: III. Literatura: IV. Wstęp. l Rys.

Podstawy fizyki wykład 7

PLAN REALIZACJI MATERIAŁU NAUCZANIA FIZYKI W KLASIE PIERWSZEJ GIMNAZJUM WRAZ Z OKREŚLENIEM WYMAGAŃ EDUKACYJNYCH

MECHANIKA 2. Teoria uderzenia

SZCZEGÓŁOWE CELE EDUKACYJNE

MECHANIKA 2. Praca, moc, energia. Wykład Nr 11. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

Zasady dynamiki Newtona

Wyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym

Wyznaczanie modułu sprężystości za pomocą wahadła torsyjnego

Bryła sztywna. Fizyka I (B+C) Wykład XXIII: Przypomnienie: statyka

Fizyka 4. Janusz Andrzejewski

WYDZIAŁ LABORATORIUM FIZYCZNE

3. Mechanika punktu materialnego, kinematyka (opis ruchu), dynamika (przyczyny ruchu).

Jan Awrejcewicz- Mechanika Techniczna i Teoretyczna. Statyka. Kinematyka

ZAGADNIENIA DO EGZAMINU Z FIZYKI W SEMESTRZE ZIMOWYM Elektronika i Telekomunikacja oraz Elektronika 2015/16

MAGNETYZM, INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. Zadania MODUŁ 11 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY

MECHANIKA 2 Wykład Nr 9 Dynamika układu punktów materialnych

[ ] ρ m. Wykłady z Hydrauliki - dr inż. Paweł Zawadzki, KIWIS WYKŁAD WPROWADZENIE 1.1. Definicje wstępne

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

2.3. Pierwsza zasada dynamiki Newtona

Bryła sztywna. Wstęp do Fizyki I (B+C) Wykład XXI:

Feynmana wykłady z fizyki. [T.] 1.1, Mechanika, szczególna teoria względności / R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands. wyd. 7.

Siły zachowawcze i energia potencjalna. Katarzyna Sznajd-Weron Mechanika i termodynamika dla matematyki stosowanej 2017/18

Transkrypt:

Prawa ruchu: dynamika Fizyka I (B+C) Wykład IX: Więzy Rozwiazywanie równań ruchu oscylator harminiczny, wahadło ruch w jednorodnym polu elektrycznym i magnetycznym spektroskop III zasada dynamiki Siły sprężyste

Równania ruchu Przypomnienie Podstawowym zagadnieniem dynamiki jest rozwiazywanie równań ruchu, czyli określanie ruchu ciała ze znajomości działajacych na nie sił. Siła zależeć od położenia i prędkości czastki oraz czasu: równanie ruchu: wektorowe układ trzech równań różniczkowych drugiego rzędu Ogólne rozwiazanie ma sześć stałych całkowania: Jeśli znamy równania ruchu oraz dokładnie poznamy warunki poczatkowe ( i ) możemy jednoznacznie określić stan układu w przeszłości i w przyszłości. A.F.Żarnecki Wykład IX 1

i Równania ruchu Do tej pory rozważaliśmy ruch ciała, które może się przemieszczać bez ograniczeń w całej trójwymiarowej przestrzeni - trzy stopnie swobody: =3. W każdej chwili stan ciała opisuje sześć parametrów (dwa wektory: Więzy ) W wielu przypadkach ruch ciała jest jednak ograniczony czastka nieswobodna powierzchnia więzów Ogólny warunek opisujacy powierzchnie: dwa stopnie swobody =2 cztery parametry poczatkowe A.F.Żarnecki Wykład IX 2

Więzy Równania ruchu krzywa więzów Krzywa w przestrzeni możemy opisać porzez dwa warunki: jeden stopień swobody =1, dwa parametry poczatkowe Do równania ruchu musimy wprowadzić dodatkowa siłę reakcji więzów - siły zewnętrzne, gdzie: - reakcja więzów A.F.Żarnecki Wykład IX 3

Więzy Przy braku oporów ruchu (więzy idealne) siła reakcji więzów jest zawsze prostopadła do powierzchni lub krzywej więzów. Więzy moga być stacjonarne (skleronomiczne), niezależne od czasu: lub zależne od czasu (reonomiczne): Przykład Wahadło jednowymiarowe Równania więzów: A.F.Żarnecki Wykład IX 4

Siła sprężysta: Siła centralna - działajaca zawsze w kierunku środka układu (zawsze możemy tak wybrać) Przy braku więzów równanie ruchu sprowadza się do postaci: i oscylator harmoniczny. Ogólne rozwiazanie równań ruchu: i Wartości możemy wyznaczyć z warunków poczatkowych: Ruch jest płaski, odbywa się w płaszczyźnie wyznaczonej przez Torem ruchu w ogólnym przypadku jest elipsa.. A.F.Żarnecki Wykład IX 5

Wahadło Warunki narzucone przez więzy najłatwiej uwzględnić opisujac położenie kulki przez kat : O sile reakcji wiemy jedynie tyle, że działa wzdłuż nitki. przyspieszenie styczne nie zależy od : W przybliżeniu małych katów ( ) otrzymujemy: oscylator harmoniczny częstość, okres A.F.Żarnecki Wykład IX 6

Pole elektryczne Stałe pole elektryczne W pole wlatuje z prędkościa cz astka o masie i ładunku Równania ruchu: Całkowanie + warunki pocz atkowe równanie toru: K at odchylenia: A.F.Żarnecki Wykład IX 7

Pole magnetyczne Stałe pole magnetyczne W pole wlatuje z prędkościa cz astka o masie i ładunku siła Lorenza Z definicji iloczynu wektorowego Układ dwóch równań: Całkuj ac pierwsze równanie A.F.Żarnecki Wykład IX 8

Pole magnetyczne Otrzymujemy równania ruchu: Rozwiazanie: Promień cyklotronowy: ruch po okręgu - częstość cyklotronowa Ruch w polu magnetycznym jest jednostajny: A.F.Żarnecki Wykład IX 9

Pole magnetyczne Odchylenie czastki przelatujacej przez waski obszar jednorodnego pola zakładamy : Kat odchylenia: A.F.Żarnecki Wykład IX 10

Spektroskop Thomsona (1913) Czastki przelatuja przez obszar jednorodnych pól i Pozycja czastki na ekranie Czastki o róznych układaja się na parabolach odpowiadajacych ich separacja izotopów o różnych masach - spektroskopia masowa A.F.Żarnecki Wykład IX 11

Selektor prędkości z Czastka w skrzyżowanych jednorodnych polach B y E V V<V o x V=V o Dla prędkości wypadkowa sił tor prostoliniowy Q > 0 V>V o metoda selekcji czastek o ustalonej prędkości niezależnie od ich i A.F.Żarnecki Wykład IX 12

Spektrometr Bainbridge a Mierzymy promień cyklotronowy dla czastek o ustalonej prędkości pomiar Czastki o różnych masach zaczernia kliszę w różnych odległościach od szczeliny A.F.Żarnecki Wykład IX 13

III zasada dynamiki Zasada akcji i reakcji Każdemu działaniu towarzyszy równe i przeciwnie skierowane przeciwdziałanie. Wzajemne oddziaływania dwóch ciał sa zawsze równe sobie i skierowane przeciwnie. A.F.Żarnecki Wykład IX 14

III zasada dynamiki Siła wyporu Ciało zanurzone w cieczy traci na wadze... Ciecz działa na ciało siła wyporu Ale ciecz w której ciało zanurzamy przybiera na wadze... ciało działa na ciecz... Łaczny ciężar cieczy i ciała musi pozostać niezmieniony... A.F.Żarnecki Wykład IX 15

Cu: ( Siła sprężysta Prawo Hooke a Opisuje zależność siły sprężystej od odkształcenia ciała: L Prawo Hooke a jest prawem empirycznym. Jest słuszne tylko dla małych naprężeń. granica wytrzymałości S F L ] - moduł Younga [ naprężenie odpowiadajace dwukrotnemu wydłużeniu granica proporcjonalności ) A.F.Żarnecki Wykład IX 16

Relaksacja Siła sprężysta Prawo Hooke a odnosi się do sytuacji statycznej. Od momentu przyłożenia siły do osiagnięcia odpowiedniego odkształcenie mija skończony czas - czas relaksacji Histereza podobnie gdy siła przestanie działać Przyłożenie dużej siły, nawet na krótki czas może powodować trwałe odkształcenie trzeba przyłożyć siłę przeciwnie skierowana A.F.Żarnecki Wykład IX 17