Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale

Curs
9/10 (1 vot)
Domeniu: Fizică
Conține 1 fișier: doc
Pagini : 18 în total
Cuvinte : 5471
Mărime: 634.41KB (arhivat)
Cost: Gratis
Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Arina M

Extras din document

2. DINAMICA PUNCTULUI MATERIAL

ŞI A SISTEMULUI DE PUNCTE MATERIALE

Mecanica newtoniană este o teorie fenomenologică care tratează mişcarea relativă a corpurilor atunci când vitezele acestora sunt mult mai mici decât viteza luminii în vid (v<<c), condiţie în care masa corpurilor este constantă, iar interacţiunile se propagă instantaneu. Ca orice teorie fenomenologică, mecanica newtoniană are la bază o serie de ipoteze fundamentale deduse experimental cu caracter general valabil care se numesc principii. Principiile mecanicii newtoniene au fost pentru prima dată enunţate de Sir Isaac Newton în lucrarea Philosophiae Naturalis Principie Mathematica (Principiile matematice ale filosofiei naturale) aparută în anul 1687. Având la bază aceste principii, mecanica newtoniană este un sistem teoretic coerent, convenabil datorită numărului mic de ipoteze fundamentale.

2.1. Principiile mecanicii newtoniene

a). Principiul inerţei ("Lex prima").

Cunoscut încă de Galileo Galilei, principiul inerţiei a fost enunţat de Newton ca "primă lege" şi arată că un punct material îşi menţine starea de repaus sau de mişcare rectilinie uniformă atâta timp cât asupra sa nu se acţionează din exterior pentru a-i modifica starea.

Trebuie precizat că acest principiu nu poate fi verificat direct experimental întrucât nici un corp nu poate fi complet izolat de acţiunile exterioare dar, analiza mişcării unui corp pe o suprafaţă plană, orizontală în absenţa acţiunilor exterioare, inclusiv a frecărilor, îndreptăţeşte enunţarea principiului. Pe de altă parte, principiul permite definirea proprietăţii de inerţie a corpurilor. Se numeşte inerţie proprietatea unui corp de a-şi menţine starea de repaus sau de mişcare rectilinie uniformă atâta timp cât este izolat şi de a se opune acţiunilor externe ce tind să-i modifice starea. Sistemele de referinţă în care este valabil principiul inerţiei se numesc sisteme de referinţă inerţiale. Se remarcă, de asemenea, că principiul inerţiei este primul concept ce leagă noţiunea de inerţie (stare interioară) cu noţiunea de forţă (acţiune exterioară).

b). Principiul fundamental al dinamicii ("Lex secunda")

Este un fapt cunoscut că toate corpurile din natură se găsesc în interacţiune. Ca efect al interacţiunii corpurile se pot deforma sau/şi îşi pot modifica starea de mişcare. Interacţiunile dintre corpuri se manifestă prin forţe. Forţa reprezintă mărimea fizică ce caracterizează cantitativ interacţiunea dintre corpuri. Dacă un corp se află în interacţiune cu un alt corp atunci asupra fiecărui corp acţionează una sau mai multe forţe. Forţele pot fi clasificate în funcţie de interacţiunile existente în natură.

Pentru deducerea principiului fundamental al dinamicii se consideră un corp de masa m asupra căruia pot acţiona mai multe forţe: Se observă experimental, că sub acţiunea fiecărei forţe aplicată singular corpului acesta capătă o acceleraţie (considerând acceleraţia ca o măsură a modificării stării de mişcare a corpului) coliniară cu forţa. De asemenea, se constată că pentru corpul dat între forţele aplicate şi acceleraţiile produse există egalităţile:

(2.1)

În aceste relaţii m este masa corpului, un scalar pozitiv care răspunde la proprietatea de inerţie a corpului, deoarece pentru aceeaşi forţă aplicată diferitelor corpuri de mase diferite m1, m2, acceleraţiile sunt:

(2.2)

cu dacă m1>m2>

Aceste observaţii conduc la enunţarea următorului principiu, numit principiul fundamental al dinamicii: vectorul forţă este direct proporţional cu produsul dintre masă şi vectorul acceleraţie, sau (după Newton): variaţia mişcării este proporţională cu forţa motoare imprimată şi este dirijată după linia dreaptă în lungul căreia este imprimată forţa.

Relaţia matematică ce rezultă pentru principiul fundamental al dinamicii newtoniene este:

(2.3)

unde este vectorul forţă ce poate să depindă ca variabile de timp, poziţie şi viteză, După cum se ştie, unitatea de măsură a forţei în Sistemul Internaţional este newtonul:

În mecanica newtoniană noţiunea de masă implică două sensuri.

1)-Masa gravifică (grea): “într-un câmp gravitaţional, toate corpurile manifestă caracterul gravific al masei prin modul cum reacţionează la mişcare" (Issac Newton, Philosophiae Naturalis Principie Mathematica). Într-un câmp gravitaţional creat de un corp de masă M presupus fix, asupra unui corp de masă m aflat la distanţa r faţă de primul se va exercita o forţă atractivă:

(2.4)

unde k este constanta atracţiei universale ce a fost determinată pentru prima dată de Cavendish şi care are valoarea:

Preview document

Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 1
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 2
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 3
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 4
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 5
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 6
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 7
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 8
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 9
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 10
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 11
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 12
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 13
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 14
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 15
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 16
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 17
Dinamica Punctului Material și a Sistemului de Puncte Materiale - Pagina 18

Conținut arhivă zip

  • Dinamica Punctului Material si a Sistemului de Puncte Materiale.doc

Alții au mai descărcat și

Forcing-uri și Feedback-uri

Cauze si efecte in sistemul climatic Fig. 1 Reprezentare schematica simplificata a proceselor din sistemul climatic Stareasistemuluiclimatic...

Tehnologia Data-Mining

Odata cu aparitia tehnologiei de contorizare inteligenta, cantitatea de date energetice va creste in mod semnificativ si industria utilitatilor va...

Criogenie

Criostate Stocarea lichidelor criogenice Calculul termic al criostatelor Prerăcirea criostatelor Materiale pentru criostate Rezistenţa...

Aparatură medicală

Caracteristica esenţială Se autogenerează, îşi conservă structura şi integritatea prin metabolism = schimb de energie sau materie cu mediul...

Cicluri Globale

1. Structura Pãmântului 1.1 Introducere în ciclurile globale biogeofizice Obiectul principal al acestei discipline îl constituie circuitul...

Noțiuni de termodinamică și termotehnică

Termodinamica este un domeniu important al fizicii clasice care se ocupă cu studiul mișcării termice și al proceselor care produc modificări ale...

Ipoteza de Broglie,Experienta Davisson-Germer

4. Mecanica cuantica Mecanica cuantica reuneste cele doua concepte: unda si particula si da o descriere unitara fenomenelor care au loc la nivel...

Fizică

Introducere - Fizica este știința care studiază structura,proprietățile și legile de mișcare ale materiei. - Testul validității teoriilor fizice...

Te-ar putea interesa și

Teoreme generale în dinamica punctului material

Lucrul mecanic este o mărime fizică definită ca produsul dintre componenta forței care acționează asupra unui corp în direcția deplasării punctului...

Mecanica Teoretica

Capitolul 1 Mecanic˘a geometric˘a ”La început a fost mecanica. (Max von Laue, Mecanica, cf. [43], p. 25)” Mecanica clasic˘a (newtonian˘a) are un...

Mecanică

1.1 Dinamica punctului material liber Problemele generale ale dinamicii punctului material liber pot fi analizate folosind principiul al doilea al...

Cinetostatica Mecanismelor

Introducere Potrivit unei abordari specifice ingineriei sistemelor, disciplina MECANISME are ca obiect de studiu masina sau sistemul mecanic....

Bazele Experimentale ale Fizicii Cuantice

I. 1. Radia.ia termic. Radia.ia termic. este o radia.ie electromagnetic. datorat. mi.c.rii de agita.ie termic. a particulelor constituente ale...

Mecanisme

Introducere Potrivit unei abordãri specifice ingineriei sistemelor, disciplina MECANISME are ca obiect de studiu maºina sau sistemul mecanic....

Analiză Dimensională

I. ANALIZA DIMENSIONALA 1. Să se determine formulele dimensionale şi unităţile de măsură în Sistemul Internaţional (S.I.) pentru : viteză liniară,...

Mecanica Clasica - Capitolul 1

1.1. Introducere Mecanica clasică este ştiinţa care se ocupă cu studiul celei mai simple forme de mişcare a corputilor, mişcarea mecanică....

Ai nevoie de altceva?