Обертовий рух в гіф-ках

Обертальний рух твердого тіла

1. ЗЗМІ

2. Момент інерції

Тілесний кут

Тілесний кут, одиниці вимірювання та… М.Задорнов

Фізика, як наука, в своїх дослідженнях використовує як інструмент – математичний апарат. Бажаєш знати фізику – вивчи математику! Із численних математичних понять акцентую увагу на тілесному куті. Дане поняття широко експлуатують фізики при вивченні різних розділів: механіки, оптики, електрики… Проте володіють цим поняттям, як правило, слабо. Це пов’язано як із складністю самого поняття, так і з тим, що математики дуже рідко задають задачі на вступі у ВУЗи на тілесний кут (востаннє масово це було в 50-х роках XX століття).

Тілесним кутом називають частину простору, котру обмежено конічною поверхнею із замкнутою направляючою.

Тілесний кут, як і кут між двома прямими, поширюється безмежно.

Мал.1 Приклади тілесних кутів

Зі святом Великодня

Щиро вітаю друзів та читачів  

"ДОБРОЇ ФІЗИКИ 3"  

зі світлим святом 

ВЕЛИКОДНЯ.

Нехай Божа милість та ласка зійдуть на Вас.

Зичу всім весняного настрою, міцного здоров’я, незмінного успіху та здійснення усіх задумів.

Lehrer

Динаміка обертового руху в гіф-ках

Обертальний рух твердого тіла

Прецесія

Запитання:

• Чому падає двоколісний велосипед, якщо його відпустити, і чому він зберігає стійкість при русі?
• Як вдається цирковому жонглеру утримувати тарілку на великій тростині і, чому ці тарілки обов’язково повинні обертатись?
• Як вдається фігуристам здійснювати запаморочливі обертання з шаленими кутовими швидкостями?
• Чому кішці завжди вдається приземлятися на чотири лапки?
• В чому причина стійкості дзиги?

До речі про дзигу (див. відео):

Прояв закону збереження моменту кількості руху

Чому кішка при падінні завжди приземляється на чотири лапки?

Напевне більшість гралися з кішкою і неодноразово бачили, що як її не випустиш з рук, вона завжди падає на лапки.  Постає логічне запитання: чому? 

Відповідь на це, здавалось, складне запитання ґрунтується на знанні пухнастої тваринки фундаментального закону фізики – закону збереження моменту кількості руху (моменту імпульсу). Цей закон говорить, що у замкнутій системі добуток моменту інерції тіла на кутову швидкість залишається незмінною величиною, при відсутності у ній (системі)  дисипативних сил. 

Повернемось до кішки. На початку падіння тваринка робить кілька обертальних рухів хвостом. Тоді згідно із законом збереження моменту імпульсу тулуб кішки повертається  в протилежний бік. Потім кішка притискає лапи і хвіст до тулуба, тис самим зменшуючи момент інерції свого тіла, внаслідок чого збільшується швидкість обертання тваринки. І як тільки кішка займе правильне положення – лапами вниз, вона зразу ж відводить лапки і хвіст подалі в сторони, цим самим збільшує момент інерції тіла і, практично, зупиняє обертання тіла. Далі кішка підтримує це правильне положення і опускається на витягнуті лапки. 

Ось так кішка інстинктивно користується законом збереження моменту кількості руху. Цікаво, а чи знаєш цей закон ти? Якщо ні, то швидше в конспект, щоб не було соромно перед кішкою.

Закон збереження моменту імпульсу "в дії"...

На канікулах...

Проведіть канікули  корисно!

    дкр "ВЕСНА" №1 та дкр "ВЕСНА" №2    

ДКР "ВЕСНА" №1

2.2.29; 2.2.32; 2.2.33; 2.2.34; 2.2.35; 2.2.36; 

2.2.43; 2.3.1; 2.3.17; 2.3.18; 2.3.30; 2.3.43.

ДКР "ВЕСНА" №2

2.4.10; 2.4.43; 2.4.44; 2.4.45; 2.5.11; 2.5.26; 

2.5.34; 2.5.35; 2.5.36; 2.6.19; 2.6.35; 2.6.37.

1. Завдання оформити з відповідним поясненням 

і здати в четвер 2.05 2019 р. до першого уроку 

в 303 аудиторії.

2. Готуємось до контрольної роботи "по ДКР".

Динаміка

Динаміка обертового руху

Повторюємо поняття

1. Момент сили

Момент інерції

Момент інерції тіла

Повторюємо вивчене сьогодні

ДКР №11/2

Домашня контрольна  робота

 №11/2-й семестр

робота, енергія, імпульс та гравітація

Домашню контрольну роботу виконати на  середу 24.04.2019 р.

Розв'язки оформити згідно правил на подвійних листочках!

2.2.31; 2.3.19; 2.3.21; 2.3.22; 2.3.41; 2.3.45; 

2.4.11; 2.5.1; 2.6.23; 2.6.31; 2.6.33; 2.6.34.

Бажаю успіху!

***

До задачі № 2.3.27

  (про "мертву петлю")

Бігун та "мертва петля"

Деміан Волтерс - перша у світі людини, котра пробіглася по "мертвій петлі", рекламуючи Pepsi. Його швидкість у найвищій точці становила 13,92 км/год. Саме таке її значення дозволило Деміану здійснити цей неймовірний забіг.

Вчимо фізику

Домашнє завдання

Енергія та кількість руху

Опрацювати розділи №5 та №6 (стор. 284 - 353)

з підручника  Г.Я. Мякішева для поглибленого вивчення фізики

Механіка 9 клас (скачати)

Повна механічна енергія

Е н е р г і я  

Закон збереження повної механічної енергії

  (повторюємо поняття)

"Чиста" енергія...

Енергія – це скалярна фізична величина яка є мірою різних форм руху матерії та є характеристикою стану системи (тіла) і визначає максимальну роботу, котру може виконати тіло (система).

Тіла володіють енергією:

1. кінетичною енергією – внаслідок руху масивного тіла;

2. потенціальною енергією – внаслідок взаємодії з іншими тілами, полями; 

3. тепловою (внутрішньою) енергією – внаслідок хаотичного руху і взаємодії своїх молекул, атомів, електронів…

Повну механічну енергію складають кінетична та потенціальна енергія.

Кінетична енергія – енергія руху

Кінетична енергія масивного тіла m, яке рухається поступально зі швидкістю v шукають за формулою:

Е_к = К = mv²/2 = p²/(2m)

де р=mv – кількість руху або імпульс  тіла.

Кінетична енергія системи n масивних тіл

де К_і – кінетична енергія і-того тіла.

Значення кінетичної енергії матеріальної точки або тіла залежить від вибору системи відліку, але не може бути від’ємною:

К ≥ 0.

Теорема про кінетичну енергію:

ДКР №10/2

Домашня контрольна  робота

 №10/2-й семестр

робота, енергія, імпульс

Домашню контрольну роботу виконати на  середу 17.04.2019 р.

Розв'язки оформити згідно правил на подвійних листочках!

2.2.41; 2.2.42; 2.3.2; 2.3.4; 2.3.5; 2.3.7; 

2.3.8; 2.3.11; 2.3.12; 2.3.13; 2.3.14; 2.3.15.

Бажаю успіху!

Сили та системи тіл

Класифікація сил та систем

вартує пригадати...

Сила – це векторна фізична величина, яка є характеристикою міри взаємодії між тілами.

У природі зустрічається безліч найрізноманітніших сил: сила Ампера, сила Лоренца, сила кулонівської взаємодії, сила Коріоліса, неінерціальні сили, доцентрова сила, сила Архімеда, сила тяжіння, сила пружності, вага тіла, сила Всесвітнього тяжіння, і т. д. 

Проте видів взаємодій існує лише чотири: 

гравітаційна, 

електромагнітна, 

сильна та 

слабка. 

І кожна сила зі всього різноманіття сил визначає лише якусь з цих чотирьох взаємодій.

Сили поділяють на:

1. потенціальні (консервативні) та

2. непотенціальні (неконсервативні).

Робота сили пружності

Робота змінної сили

повторюємо вивчене

Повторюємо імпульс

  Імпульс. 
Закон збереження імпульсу

(повторюємо матеріал)

Реактивний рух

Нерелятивістська ракета

У реактивних двигунах сила тяги створюється продуктами згоряння палива, які викидаються у напрямку, протилежному до напрямку сили. Вона виникає за третім законом Ньютона як сила реакції і тому називається реактивною, а двигун – реактивним.

Нехай ракета, яка має в момент часу t масу М(t) і рухається із швидкістю  v, викидає масу ∆m із швидкістю u (v,u – швидкості відносно ІСВ, в якій розглядаємо рух, але не відносно ракети).

ЗЗІ:      (M + ∆m) (v + ∆v) + u∆m = Mv

де:   
Mv – повний імпульс системи в момент часу t;

       
(M + ∆m) (v + ∆v) + u∆m – імпульс системи в момент часу (t + ∆t) .

З останнього співвідношення отримуємо:

M∆v +v∆m - u∆m = 0.

Причому доданком ∆v∆m знехтувано як нескінченно малим членом другого порядку малості.

M∆v =( u – v)∆m            ·1/∆t

Отримаємо:

M∆v/∆t =( u – v)∆m/∆t = -u_o ∆m/∆t  

Останнє рівняння описує рух ракет з нерелятивістськими швидкостями при відсутності зовнішніх сил.

***

ДИНАМІКА

залік