Dynamika

1. Dynamika • Przyczyny ruchu – oddziaływania wzajemne ciał • Siła– oddziaływanie, powodujące ruch ciała. • Dynamika bada związki między siłami a ruchem. • Bezwładność - zdolność ciała do zachowania aktualnego stanu kinematycznego (ruchu lub spoczynku). • Miara bezwładności w ruchu postępowym – masa a w ruchu obrotowym – moment bezwładności.

2. Zasadydynamiki 1. Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub wypadkowa sił działających jest równa zeru, to ciało to pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym (układ inercjalny)

3. Zasadydynamiki 2. Jeżeli na ciało działa niezrównoważona siła, to ciało to porusza się ruchem jednostajnie zmiennym z przyspieszeniem proporcjonalnym do tej siły (działająca siła wywołuje zmianę pędu z szybkością równą przyłożonej sile, układ inercjalny) Dynamiczne równanie ruchu Definicja siły i jej jednostki [F]=N=kg*m/s2

4. Zasadydynamiki 3. Suma wszystkich sił działających na ciało w układzie odosobnionym równa się zeru (układ inercjalny) Zasada względności Galileusza: wszystkie inercjalne układy odniesienia są równouprawnione i wszystkie Prawa mechaniki i fizyki są w nich identyczne

5. Dynamiczne równanie ruchu Przyciąganie Księżyca przez Ziemię ~1020 N; Ciężar ziarnka maku ~10-5 N

6. Układy odniesienia. Siły pozorne x’(t)=x(t)-xo(t) Układ inercjalny – zasady dynamiki Newtona W układzie nieinercjalnym Układ nieinercjalny – poruszający się względem układu inercjalnego z przyspieszeniem ao siła pozorna (bezwładności)

7. Układyodniesienia. Siłypozorne • Siła pozorna (bezwładności) nie powstaje w wyniku oddziaływania ciał na siebie lecz jest wynikiem ruchu układu odniesienia. • Występowanie sił bezwładności jest sygnałem, że układ odniesienia jest nieinercjalny.

8. Układy odniesienia. Siły pozorne

9. Obracający się układ odniesienia Indeks i odnosi się do układu inercjalnego r do układu nieinercjalnego (rotującego)

10. Obracającysięukład odniesienia

11. Obracający się układ odniesienia arl – przyspieszenie liniowe, styczne (niejednostajny obrót układu, ard – przyspieszenie dośrodkowe wzdłuż promienia aC – przyspieszenie Coriolisa

12. Obracający się układ odniesienia przyspieszenie Coriolisa, pozorna siła Coriolisa, działają na ciało, gdy porusza się względem układu obracającego się

13. Obracający się układ odniesienia

14. Obracający się układ odniesienia

15. Obracający się układ odniesienia Huragan Frances – Karaiby 31-08-2004

16. Ruch swobodny i nieswobodny. Więzy • Cząstka swobodna - porusza się bez ograniczeń. • Liczba stopni swobody - minimalna liczba równań opisujących ruch cząstki. • Więzy – fizyczne przyczyny ograniczające ruch cząstki. • Liczba stopni swobody dla punktu materialnego • f = 3-w • Więzy – dwustronne lub jednostronne, – zależne od czasu (reonomiczne) lub niezależne od czasu (skleronomiczne) – siła reakcji więzów

17. Opory ruchu Tarcie posuwiste, toczne, opór ośrodka gdzie wersor prędkości. • Równanie ruchu • Dla małych prędkości i małych gęstości ośrodka Fop v.

18. Tarcie posuwiste • Tarcie statyczne (FTs) – w spoczynku • Tarcie kinetyczne (FTk) – w ruchu. • gdzie – współczynnik tarcia statycznego, – współczynnik tarcia kinetycznego. FN – siła normalna Źródło sił tarcia – mechaniczne opory ruchu, oddziaływanie międzycząsteczkowe

19. Tarcie posuwiste, tarcie toczne