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



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

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Zasady dynamiki Newtona

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Praca, moc, energia INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

Podstawy fizyki sezon 1 III. Praca i energia

v p dr dt = v dr= v dt

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

Tadeusz Lesiak. Dynamika punktu materialnego: Praca i energia; zasada zachowania energii

Wykład FIZYKA I. 5. Energia, praca, moc. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

PRACA. MOC. ENERGIA. 1/20

Podstawy fizyki. Wykład 2. Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

DYNAMIKA dr Mikolaj Szopa

MECHANIKA II. Praca i energia punktu materialnego

Fizyka 5. Janusz Andrzejewski

Podstawy fizyki. Wykład 2. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, W11, PWr

DYNAMIKA SIŁA I JEJ CECHY

Praca. Siły zachowawcze i niezachowawcze. Pole Grawitacyjne.

FIZYKA I ASTRONOMIA RUCH JEDNOSTAJNIE PROSTOLINIOWY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONY RUCH PROSTOLINIOWY JEDNOSTAJNIE OPÓŹNIONY

Zasada zachowania energii

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

Oddziaływania te mogą być różne i dlatego można podzieli je np. na:

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Dynamika

I ZASADA DYNAMIKI. m a

Wykład 2. podstawowe prawa i. Siły w przyrodzie, charakterystyka oddziaływań. zasady. Praca, moc, energia. 1. Jakie znamy siły???

Siły zachowawcze i niezachowawcze. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Zasady dynamiki Newtona. Pęd i popęd. Siły bezwładności

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

Podstawy fizyki. Wykład 3. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, W11, PWr

SIŁA JAKO PRZYCZYNA ZMIAN RUCHU MODUŁ I: WSTĘP TEORETYCZNY

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

Prawa ruchu: dynamika

2.3. Pierwsza zasada dynamiki Newtona

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

Zasady dynamiki Isaak Newton (1686 r.)

Podstawy fizyki sezon 1 IV. Pęd, zasada zachowania pędu

Dynamika Newtonowska trzy zasady dynamiki

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

Prawo powszechnego ciążenia, siła grawitacyjna, pole grawitacyjna

Treści dopełniające Uczeń potrafi:

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

Wykład Energia kinetyczna potencjalna 4.2. Praca i moc 4.3. Zasady zachowania DYNAMIKA

Wykład 5: Praca i Energia. Matematyka Stosowana

MiBM sem. III Zakres materiału wykładu z fizyki

Obraz Ziemi widzianej z Księżyca

Zasady zachowania. Fizyka I (Mechanika) Wykład VI:

PODSTAWY FIZYKI - WYKŁAD 3 ENERGIA I PRACA SIŁA WYPORU. Piotr Nieżurawski. Wydział Fizyki. Uniwersytet Warszawski

ZASADY DYNAMIKI. Przedmiotem dynamiki jest badanie przyczyn i sposobów zmiany ruchu ciał.

Podstawy fizyki sezon 1 II. DYNAMIKA

PRACA Pracą mechaniczną nazywamy iloczyn wartości siły i wartości przemieszczenia, które nastąpiło zgodnie ze zwrotem działającej siły.

Wykład Energia kinetyczna potencjalna 4.2. Praca i moc 4.3. Zasady zachowania DYNAMIKA

Wykład Energia kinetyczna potencjalna 4.2. Praca i moc 4.3. Zasady zachowania DYNAMIKA

Elementy dynamiki klasycznej - wprowadzenie. dr inż. Romuald Kędzierski

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

Zasada zachowania energii

Zasada zachowania energii

Fizyka 11. Janusz Andrzejewski

Prawa ruchu: dynamika

Podstawy fizyki sezon 1 V. Ruch obrotowy 1 (!)

Wykład FIZYKA I. 3. Dynamika punktu materialnego. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Podstawy fizyki sezon 1 II. DYNAMIKA

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

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

Opis ruchu obrotowego

Praca, moc, energia. 1. Klasyfikacja energii. W = Epoczątkowa Ekońcowa

Wektor położenia. Zajęcia uzupełniające. Mgr Kamila Rudź, Podstawy Fizyki.

Fizyka 4. Janusz Andrzejewski

Zasady zachowania. Fizyka I (Mechanika) Wykład V: Zasada zachowania pędu

1. Kinematyka 8 godzin

PODSTAWY FIZYKI - WYKŁAD 2 DYNAMIKA: MASA PED SIŁA MOMENT PEDU ENERGIA MECHANICZNA. Piotr Nieżurawski.

Zakład Dydaktyki Fizyki UMK

Zasada zachowania energii

Zasady dynamiki Newtona. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Kto wykonał większą pracę?

I zasada dynamiki Newtona

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

Zasady dynamiki Newtona. dr inż. Romuald Kędzierski

Fizyka. Kurs przygotowawczy. na studia inżynierskie. mgr Kamila Haule

Pęd, d zasada zac zasad a zac owan owan a p a p du Zgod Zg n od ie n ie z d r d u r g u im g pr p a r wem e N ew e tona ton :

Plan wynikowy fizyka rozszerzona klasa 2

Podstawy fizyki sezon 1 VII. Pole grawitacyjne*

Praca w języku potocznym

Przykłady: zderzenia ciał

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

Materiały pomocnicze 6 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

VI. CELE OPERACYJNE, CZYLI PLAN WYNIKOWY (CZ. 1)

SZCZEGÓŁOWE WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI KLASA II

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

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Podstawy fizyki wykład 4

Rozdział 4. Praca i energia

D Y N A M I K A Na początek kilka powodów dla których warto uczyć się dynamiki:

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

Zasady dynamiki przypomnienie wiadomości z klasy I

Transkrypt:

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

Siły - wektory Ilość ruchu, stan ruchu danego ciała opisuje pęd

Zasady dynamiki Newtona I Każde ciało trwa w stanie spoczynku lub porusza się ruchem prostoliniowym i jednostajnym, jeśli siły przyłożone nie zmuszają ciała do zmiany tego stanu II Zmiana ruchu jest proporcjonalna do przyłożonej siły poruszającej i odbywa się w kierunku prostej, wzdłuż której siła jest przyłożona III Względem każdego działania (akcji) istnieje równe mu przeciwdziałanie (reakcja) skierowane przeciwnie, tj. wzajemne oddziaływania dwóch ciał są zawsze równe sobie i skierowane przeciwnie

Zasady dynamiki Newtona II Zmiana ruchu jest proporcjonalna do przyłożonej siły poruszającej i odbywa się w kierunku prostej, wzdłuż której siła jest przyłożona Miarą siły działającej na ciało jest pochodna jego pędu po czasie. F Δp F Δt d v m dt F dv m dt ma F dm v dt p d d t

Zasady dynamiki Newtona I Każde ciało trwa w stanie spoczynku lub porusza się ruchem prostoliniowym i jednostajnym, jeśli siły przyłożone nie zmuszają ciała do zmiany tego stanu Jeżeli na ciało nie działa żadna siła, albo siły działające równoważą się to stan ruchu ciała nie ulega zmianie: jeśli poruszało się prostoliniowo jednostajnie, to będzie nadal trwało w tym ruchu a jeśli było w spoczynku to nadal pozostaje w spoczynku.

Zasady dynamiki Newtona III Względem każdego działania (akcji) istnieje równe mu przeciwdziałanie (reakcja) skierowane przeciwnie, tj. wzajemne oddziaływania dwóch ciał są zawsze równe sobie i skierowane przeciwnie

Zasada zachowania pędu p Δp i 0 p i const. W układzie odosobnionym całkowity pęd układu (suma pędów wszystkich ciał) jest wielkością stałą. Δ p Δ p Δ p x y z 0 0 0 p 1p + p p + = p 1k + p k +

Zasady zachowania: pęd p Δp i 0 p i const.

Praca Praca jest równa iloczynowi przemieszczenia oraz siły, która te przemieszczenie wywołuje. Praca jest wielkością skalarną wyrażaną w dżulach (ang. Joul) [J] i w ogólności może być zdefiniowana jako iloczyn skalarny siły i przesunięcia: W W F x W Fs Fs cos 1 1 cos 1 Fx cos... Fnx n cos x b x a F W x cos x ) x b x a F x ( d dx x Jeśli siły są zachowawcze, praca wykonana na drodze zamkniętej jest równa zeru. Jeśli siły są niezachowawcze praca wykonana na drodze zamkniętej jest różna od zera. n

Pochodne

Całkowanie

Równania całkowe b WFx cos dx x a W x b x a F x dx

Praca

Tarcie f s,max F s N 0f s s F N f F k k N

Praca Praca: energia przekazana ciału lub od niego odebrana na drodze działania na ciało siłą

Praca Praca: energia przekazana ciału lub od niego odebrana na drodze działania na ciało siłą

Energia potencjalna: potencjał i pole sił Jeśli siły są zachowawcze to praca wykonana podczas przemieszczenia obiektu nie zależy od drogi po jakiej przesuwamy ciało a jedynie od położenia punktu początkowego oraz końcowego. Energia potencjalna związana jest z konfiguracją układu ciał oddziałujących na siebie siłami Energia potencjalna zależy w jawny sposób od położenia w polu sił Jeśli siły są zachowawcze, praca wykonana na drodze zamkniętej jest równa zeru. Jeśli siły są niezachowawcze praca wykonana na drodze zamkniętej jest różna od zera.

Siła zachowawcza Dla sił zachowawczych praca nie zależy od drogi przesunięcia zależy tylko od położenia początkowego i końcowego

Siła niezachowawcza

Energia potencjalna: grawitacja Siła: F Gm m r 1 Natężenie pola grawitacyjnego stosunek siły działającej na niewielka masę m (nie zaburzającą pola pochodzącego od dużej masy M) do wartości tej masy m: F m GMm r m GM r E Przybliżenie: na powierzchni Ziemi g g GM R Z Z F c mg

Pierwsza i druga prędkość kosmiczna GMm F r v I GM R Z mv r v II E c GMm mv r GM R Z Z gr Z Ziemia: 11. km/s Mars: 5.0 km/s Jowisz: 59.5 km/s Księżyc:.4 km/s

Energia potencjalna: grawitacja Energia grawitacyjna Siła: Energia: F Gm m r 1 F mg c E mgh Praca i energia są ze sobą ściśle powiązane wykonana praca jest magazynowana w postaci energii. Energię można nazwać energią potencjalną, jeśli zależy w jawny sposób od położenia w polu sił. W r r 1 F r dr r r 1 F r dr r r 1 GMm r dr W GMm 1 r 1 1 r E P W GMm r GM V g r

Energia potencjalna sił sprężystości Siła: F k x (prawo Hooke a) W X 0 F x d x b WFx cos dx x X 0 a kx d x 1 kx E S Energia:

Energia potencjalna sił sprężystości Moduł Younga E= długość - - wydłużenie przekrój poprzeczny Energia dla modułu Younga E

Energia kinetyczna Energia kinetyczna jest związana ze stanem ruchu ciała W = E K - E K0 mv E K B A B A B A s t m s t p s F W d d d d d d d v k 0 B A E m m t s m W v v v v v d d d d Energia kinetyczną - praca wykonana by nadać ciału o masie m prędkość v

Energia kinetyczna Energia kinetyczna jest związana ze stanem ruchu ciała E K mv W = E K - E K0

Energia kinetyczna

Zasady zachowania: energia mechaniczna E P (r)+e K (v)=0 E k E p const. W układzie zachowawczym odosobnionym całkowita energia mechaniczna, czyli suma energii potencjalnej, E p, zarówno grawitacyjnej jak i sprężystości, oraz energii kinetycznej, E k, ciała jest wielkością stałą.

Zasady zachowania: energia mechaniczna E całałkowit a const.

Zasady zachowania: energia mechaniczna mgh mv

Zasady zachowania: energia mechaniczna

Zasady zachowania: pęd W układzie odosobnionym całkowity pęd (suma pędów wszystkich ciał) jest wielkością stałą. p 1p + p p + = p 1k + p k +

Zderzenia W zderzeniach zachowany jest pęd środka masy układu. Podczas zderzenia dochodzi do przekazywania zarówno pędu, jak i energii odgrywają więc dużą rolę w procesach transportu (ciepła, ładunku itp.)

Zderzenia sprężyste Przy zderzeniu sprężystym zachowuje się zarówno pęd, jak i energia mechaniczna

Zderzenia sprężyste Przy zderzeniu sprężystym zachowuje się zarówno pęd, jak i energia mechaniczna

Zderzenia niesprężyste Przy zderzeniu niesprężystym zachowuje się pęd, natomiast część energii mechanicznej jest nieodwracalnie tracona w postaci ciepła (wzrostu energii wewnętrznej) Wahadło balistyczne