Сөж тақырыбы: Қатты дене қозғалысын сақталу заңдары негізінде зерттеу
жүктеу/скачать 424,83 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Теориялық жіне ядролық физика
- Кіріспе Қатты дене қозғалысының механикасы және қасиеттері.
- Серпімді және серпімді емес соқтығулар Серпімді соқтығысу бірнеше объектілер соқтығысып, жүйенің жалпы кинетикалық энергиясы сақталатын жағдай серпімсіз соқтығысу , соқтығысу
|
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Физика-техникалық факультеті Теориялық жіне ядролық физика кафедрасы СӨЖ Тақырыбы: Қатты дене қозғалысын сақталу заңдары негізінде зерттеу.() Оқытушы: Профессор Турмухамбетов А. Ж. Студент: Қалдығұлова Г.С. Мамандығы: Физика. 105 топ Алматы, 2023 ж. Мазмұны: 1)Қатты дене қозғалысының механикасы және қасиеттері................................... 2)Серпімді және серпімді емес соқтығулар...................................................... 3)Қатты дененің осьтен айналмалы қозғалыс динамикасы................................... 4)Инерция моменті.Штейнер теоремасы................................................................ 5)Импульстің,импульс моментінің сақталу заңдары............................................. Кіріспе Қатты дене қозғалысының механикасы және қасиеттері. Жалпы өмірде кездесетін жағдайда дененің деформациясын елемеуге болатын немесе дененің екі нүктесінің (яғни екі бөлшегінің) ара қашықтығы өзгермей сақталатын денелерді абсолют қатты денелер деп айтамыз. Абсолют қатты дененің қозғалысының кинематикасы-қозғалыстың бес түрі. 1)Ілгермелі (ползун,насостың поршені,паровоздың дөңгелектері) 2)Айналмалы (маховик,кривошик,кәдімгі есік.) 3)Жазық параллель (шатун,лакомативтің дөңгелегі.) 4)Сфералық (гироскоп) 5) Еркін ұшу (оқ,тас,аспан денесі.) Ілгерілемелі қозғалыс.Қатты дененің ілгерілемелі қозғалыс деп денеден жүргізілген және онымен өзгеріссіз байланысқан кезкелген түзу сол қозғалыс кезінде өзіне-өзі параллель болып орын ауыстырып отыратын қозғалысты айтады. Ол түзу сызықты, қисық сызықты болуы мүмкін. Қозғалыстың бұл түрінде дененің барлық нүктелері ұқсас траектория сызады. Сондықтан дененің қозғалысын кинематикадағыдай суреттеу үшін, оның кез келген нүктесінің қозғалысын сипаттау жеткілікті. Өйткені ілгерілемелі қозғалыс кезінде қатты дененің барлық нүктелерінің жылдамдықтары (v) , сол сияқты үдеулері (a) де бірдей болады. Бірақ дененің қозғалысы ілгерілемелі болмаса, онда қозғалыстың ілгерілемелігін кез келген нүкте емес, белгілі бір нүкте – масса центрі сипаттайды.Ілгермелі қозғалыстадене нүктелерінің таректориялары,жылдамдықтары мен үдеулерінің әрбір уақыт ішінде мәндері мен бағыттары бірдей,яғни дене нүктелері конгурентті қозғалыста болады. rA(t)=rB(t)+const А нүктесінің жылдамдығы В нүктесінің жылдамдығына тең. vA(t)=vB(t) А нүктесінің үдеуі В нүктесіннің үдеуіне тең. aA(t)=aB(t) Cонымен,іргелмелі қозғалыстың барлық кинематикалық сипаттамаларын оның жалғыз ғана нүктесінің қозғалысы ретінде анықтауға болады. Айналмалы қозғалыс. Айналмалы қозғалыс кезінде қатты денелердің барлық нүктелері шеңбер бойымен қозғалады, олардың центрлері айналу осі деп аталатын бір түзудің бойында жатады. Айналу осі жылжымалы да және жылжымайтын да болуы мүмкін. Дененің айналмалы қозғалысының кинематикалық сипаттаммалық шамалары – бұрыштық жылдамдық ω және бұрыштық үдеуі. Бұрыштық жылдамдық-бұрылу бұрышының уақытқы тәуелді бірінші туындысы. Бұрыштық жылдамдықтың бағыты оң бұрғанда ережесімен анықталады. Нүктенің шеңбер бойымен толық бір айналым жасауға қажетті уақытын период деп атайды және әріпімен белгілейді. Нүктенің уақыт бірлігі ішіндегі жасайтын айналым саны периодқа кері шама жиілік деп аталады . Нүкте шеңбер бойымен бір қалыпты қозғалып, бір периодқа тең уақыт аралығында толық бір айналым жасайды, яғни -ға орын ауыстырады. ω=dΔφ/dΔt Бұрыштық үдеу-бұрылу бұрышының уақытқа тәуелді екінші туындысы. Бұрыштық үдеу векторлық шама оның бағыты бұрыштық үдеудің бағытымен бағыттас, өлшем бірлігі болады. Егер қозғалыс үдемелі болса, векторы мен векторы бағыттас болады, егер кемімелі болса векторы мен қарама-қарсы бағытта болады. a = dv / dt = (d ^ 2) f / d (t ^ 2). Бұрыштық үдеу доғалық бағытпен көрсетіледі. Бірқалыпты айналу-бұрыштық жылдамдық тұрақтысы. ω=const Бірқалыпты айнымалы айналу-бұрыштық үдеу тұрақтысы. ε =const Серпімді және серпімді емес соқтығулар Серпімді соқтығысу бірнеше объектілер соқтығысып, жүйенің жалпы кинетикалық энергиясы сақталатын жағдай серпімсіз соқтығысу, соқтығысу кезінде кинетикалық энергия жоғалады. Соқтығудың барлық түрлері импульстің сақталу заңына бағынады. Шынайы әлемде көптеген соқтығысулар жылу мен дыбыс түрінде кинетикалық энергияның жоғалуына әкеледі, сондықтан физикалық соқтығысу шынымен серпімді болады. Серпімді соқтығысулар дегеніміз - таза энергия шығыны жоқ коллизиялар. Соқтығысуға дейінгі бөлшектердің жалпы кинетикалық энергиясы соқтығысудан кейінгі бөлшектердің жалпы кинетикалық энергиясына тең. Серпімді соқтығысқанда ешқандай жылу немесе дыбыс шықпайды. Дегенмен, серпімді соқтығысулар табиғатта кең таралмайды. Табиғи әлемде тек жақын - серпімді коллизиялар орын алады. Бірақ газ молекулалары мен сұйықтықтарға қатысты есептеулердің көпшілігі үшін соқтығысуды серпімді деп санауға болады. Серпімді соқтығысу кезінде объектілердің ешқайсысы тұрақты деформацияға ұшырамайды. Бірақ соқтығысу кезінде уақытша деформациялар болады. Соқтығыс импульс тудырады. Импульс - бұл өте аз уақыт аралығында қолданылатын салыстырмалы түрде үлкен күш. Эластикалық соқтығысулар басқа шарттар қанағаттандырылған жағдайда импульсті сақтайды. Серпімді соқтығыс кезінде кинетикалық энергия потенциалдық энергияға айналады және керісінше. Бұл жағдай екі дененің толық энергиясы және толық импульсі сақталады. Абсолют серпімді соқтығыс кезінде кинетикалық энергия потенциалдық энергияға айналады және керісінше. Бұл жағдай екі дененің толық энергиясы және толық импульсі сақталады. Абсолют серпімсіз соқтығыс кезінде деформацияның нәтижесінде, кинетикалық энергия жартылай немесе толығымен ішкі энергияға (жылуға) айналады. Соқтығыстан кейін денелер не бірдей жылдамдықпен қозғалады, не тыныштық күйде тұрады. Абсолют серпімді соқтығыста тек импульстың сақталу заңы орындалады, ал механикалық энергия сақталмайды. Серпімді емес соқтығыс. Соқтығысулар табиғатта өте кең таралған құбылыс. Соқтығысулар негізінен энергияны үнемдеуге байланысты бөлінеді. Серпімді және соқтығыспайтын соқтығысулар - бұл энергияның сақталуымен жіктелген екі типті коллизиялар. Серпімді және серпімді емес соқтығысулардың теориялары газ кинетикасы, сұйықтық механикасы, аэродинамика, механика және басқа да көптеген салаларда маңызды рөл атқарады. Мұндай өрістерге жету үшін серпімді және серпімді емес соқтығысуларды дұрыс түсіну өте маңызды. Бұл мақалада серпімді соқтығысу мен серпімді емес соқтығысу деген не, олардың анықтамалары, серпімді соқтығысулар мен серпімді емес соқтығысулар қандай жағдайда байқалатынын, олардың қолданылуы, серпімді соқтығысулар мен серпімді емес соқтығысулар арасындағы ұқсастықтар, сайып келгенде серпімді және серпімді емес коллизиялар арасындағы айырмашылықты талқылаймыз. соқтығысу. жүктеу/скачать 424,83 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|