Федеральное Агентство по Образованию
Московский государственный индустриальный университет
РЕФЕРАТ ПО ФИЗИКЕ
ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ
Москва, 2010
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Основные формулы и понятия
2. Классификация задач и рекомендации по методам их решения
3. Примеры решения типовых задач
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Основная задача динамики материальной точки состоит в том, чтобы найти закон движения материальной точки, зная приложенные к ней силы, или наоборот, по известному закону движения определить силы, действующие на эту точку.
Задачи на динамику материальной точки удобно решать в следующей последовательности:
1. Представив по условию задачи физический процесс, следует сделать схематический чертеж и указать на нем все тела, участвующие в движении, и связи между ними (нити, пружины и т.д.). Изобразить направления ускорений этих тел, если это возможно по условию задачи. В противном случае направления ускорений следует проставить произвольным образом.
2. Изобразить все силы, приложенные к телам, движение которых изучается. При этом прежде чем рисовать силу, надо ответить мысленно на вопрос: «А какое именно тело (Земля, подставка, нить или пружина) действует на данное тело с силой, которую Вы пытаетесь изобразить?» Если Вы не в состоянии указать такое тело, то это означает, что сила реально не существует и ее изображать не надо. Расставляя силы, приложенные к телу, необходимо все время помнить, что силы могут действовать на данное тело только со стороны каких-то других тел: со стороны Земли – это сила тяжести , со стороны нити – сила натяжения , со стороны пружины – сила упругости ; со стороны подставки – сила реакции и, если поверхности подставки и тела шероховатые, сила трения . Кроме этого, в некоторых задачах на тело могут действовать силы сопротивления и силы притяжения (или отталкивания) с другими телами; если в условии задачи нет специальных оговорок, этими силами обычно пренебрегают.
При изображении сил следует помнить, что:
а) сила тяжести направлена вертикально вниз (к центру Земли);
б) сила натяжения нити направлена вдоль нити от тела;
в) сила упругости направлена вдоль пружины от тела, если пружина в процессе движения растянута, или к телу, если пружина сжата;
г) сила реакции опоры направлена перпендикулярно поверхности соприкосновения тела с подставкой;
д) сила трения скольжения направлена по касательной к поверхности подставки в сторону противоположную скорости движения точек поверхности тела, соприкасающихся с подставкой;
е) сила сопротивления направлена в сторону, противоположную вектору скорости тела.
При расстановке сил, приложенных к телу, не обязательно их прикладывать к строго определенным точкам тела (например, силу тяжести к центру масс). Обычно, все силы изображают приложенными к какой-либо произвольной точке тела, выбор которой определяется удобством и наглядностью рисунка.
После того, как проставлены все силы, желательно проверить, имеется ли сила противодействия каждой из сил, изображенных на рисунке. Нет необходимости рисовать силы противодействия силе тяжести, силам реакции опоры и трения , если подставкой, по которой движется тело, является другое неподвижное тело, например, Земля.
3. Выбрать инерциальную систему отсчета, оси координат которой направить наиболее удобным для решения задачи образом. ............