КАТЕГОРИИ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) П Архитектура- (3434) Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Война- (14632) Високи технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Древна литература и фантастика Култура, Изкуство, Култура, Изкуство, Култура, Изкуство, Образование, Наука и Образование, Списания, Художествена литература (373) Култура- (8427) Лингвистика- (374 ) Медицина- (12668 ) Naukovedenie- (506) Образование- (11852) Защита на труда- ( 3308) Педагогика- (5571) P Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Олимпиада- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Инструменти- ( 1369) Програмиране- (2801) Производство- (97182) Промишленост- (8706) Психология- (18388) Земеделие- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строителство- (4793) Търговия- (5050) Транспорт- (2929) Туризъм- (1568) Физика- (3942) ) Химия- (22929) Екология- (12095) Икономика- (9961) Електроника- (8441) Електротехника- (4623) Енергетика- (12629 )

Законът за опазване на инерцията. Център на масата




За да извлекат закона за запазване на инерцията, помислете за някои концепции. Наборът от материални точки (тела), разглеждани като цяло, се нарича механична система. Силите на взаимодействие между материалните точки на механичната система се наричат ​​вътрешни. Силите, с които външните тела действат върху материалните точки на системата, се наричат ​​външни. Механичната система на телата, върху която външните сили не действат, се нарича затворена (или изолирана). Ако имаме механична система, състояща се от много тела, тогава според третия закон на Нютон силите, действащи между тези тела, ще бъдат равни и противоположно насочени, т.е. геометричната сума на вътрешните сили е нула.

Помислете за механична система, състояща се от n тела, чиято маса е съответно равна на m 1 , m 2 , ..., m n и v 1 , v 2 , ..., v n . Нека F ¢ 1 , F 2 , ..., F ¢ са произтичащите вътрешни сили, действащи върху всяко от тези тела, F 1 , F 2 , ..., F n са произтичащите външни сили. Пишеме втория закон на Нютон за всяко от телата (механична система:

Добавянето на тези уравнения се уточнява по термина, получаваме

Но тъй като геометричната сума на вътрешните сили на механичната система, съгласно третия закон на Нютон, е нула,

или

(9.1)

където - импулсна система. По този начин, времето производното на пулса на механичната система е равно на геометричната сума на външните сили, действащи върху системата.

В случай на липса на външни сили (помислете за затворена система)

Последният израз е законът за запазване на инерцията: запазва се инерцията на затворена система, т.е. тя не се променя с течение на времето.

Законът за запазване на инерцията е валиден не само в класическата физика, въпреки че е получен вследствие на законите на Нютон. Експериментите доказват, че тя се извършва и за затворени системи от микрочастици (те се подчиняват на законите на квантовата механика). Този закон е универсален, т.е. законът за запазване на инерцията е основен закон на природата.

Законът за запазване на инерцията е следствие от определена собственост на симетрията на пространството - нейната хомогенност. Хомогенността на пространството се състои във факта, че с паралелното прехвърляне в пространството на затворена система от тела като цяло неговите физически свойства и закони на движение не се променят, с други думи, не зависят от избора на позицията на произхода на координатите на инерциалната референтна система.

Отбелязваме, че според (9.1) инерцията се запазва за система с отворен цикъл, ако геометричната сума на всички външни сили е нула.

В механика на "Галилео - Нютон", поради независимостта на масата върху скоростта, импулсът на системата може да бъде изразен чрез скоростта на центъра на масата. Центърът на маса (или център на инерция) на система от материални точки се нарича въображаема точка С, чиято позиция характеризира масовото разпределение на тази система. Радиусът му е равен на



където m i и r i са масата и радиус вектора на i-тото материално място, съответно; n е броят на съществените точки в системата; , Масата на системата. Център на скоростта на масата

Като се има предвид това а , има импулсна система, която можете да напишете

(9.2)

т.е., импулсът на системата е равен на произведението на масата на системата и скоростта на нейния център на масата.

Заменяйки израз (9.2) в уравнение (9.1), получаваме

(9.3)

т.е. центърът на масата на системата се движи като материална точка, в която се концентрира масата на цялата система и върху която действа сила, която е равна на геометричната сума на всички външни сили, приложени към системата. Изразът (9.3) е законът на движението на центъра на масата.

Съгласно (9.2), от закона за запазване на инерцията следва, че центърът на масата на затворена система се движи праволинейно и равномерно или остава неподвижен.