Законы классической механики
В основе динамики лежат законы, установленные опытным путем в результате наблюдения движения тел. Впервые эти законы были изложены И. Ньютоном в 1687 г. в сочинении "Математические начала натуральной философии".
Закон I. Изолированная материальная точка сохраняет без изменения величину и направление своей скорости.
Т.е. изолированная точка находится в покое или движется равномерно и прямолинейно; можно сказать также, что ее ускорение равно нулю.
Таким образом, установлено, что точка М не может сама изменить свою скорость, для этого ей необходимо внешнее воздействие. Первый закон динамики выражает основное свойство материального тела – неспособность сообщить самому себе ускорение. Это свойство называется инертностью материи. Принцип инертности установил Г. Галилей. Прямолинейное равномерное движение называется движением по инерции.
Существенным является вопрос о том, по отношению к какой системе отсчета справедлив закон инерции. Т.к. закон имеет эмпирическое происхождение, то должны существовать и системы отсчета, в которых он выполняется. Такие системы называют инерциальными системами отсчета. Для Солнечной системы инерциальной, с высокой степенью точности, можно считать систему с началом координат в центре Солнца и осями, направленными на неподвижные звезды. При решении большинства технических задач с достаточной для практики точностью инерциальной можно считать систему координат, жестко связанную с Землей.
Закон II. Произведение массы материальной точки на ускорение, которое она получает под действием данной силы, равно по модулю этой силе, а направление ускорения совпадает с направлением силы:
.
Это равенство называют основным уравнением динамики.
Если на точку одновременно действуют несколько сил, то они будут эквивалентны одной силе (равнодействующей):
или .
Закон III.Две материальные точки действуют друг на друга с силами, равными по модулю и направленными в противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти точки.
Этот закон широко используют в разделе «Статика».
Задачи динамики
Для свободной материальной точки рассматривают две задачи динамики.
Первая задача динамики: зная закон движения точки, определить действующую на нее силу.
Вторая (основная) задача динамики: зная действующую на точку силу, определить закон движения.
Для несвободной точки М, закон движения которой определен поверхностью, направляющими и т.п., обычно, зная активные силы, определяют реакции связей (первая задача). Определение закона движения точки является основной задачей.
Дата добавления: 2015-12-26; просмотров: 834;