1.Materialusis taškas. Absoliučiai kietasis kūnas.
Materialusis taškas – tai yra kūnas, kurio matmenys yra maži lyginant su nagrinėjamais atstumais.
Absoliučiai kietasis kūnas – tai toks kūnas, kuriam judant atstumai tarp bet kurių to kūno taškų nekinta. Galima laikyti, kad absoliutusis kietasis kūnas sudarytas iš materialiųjų taškų.
2. Materialiojo taško judėjimo trajektorija. Nueitas kelias, poslinkis.
Linija , kuria nubrėžia erdvėje judėdamas materialusis taškas, vadinama judėjimo trajektorija.
Poslinkis – tai vektorius jungiantis pradinį ir galinį trajektorijos taškus.
Δr‾ – poslinkis, s – nueitas kelias.
, , , – judėjimo lygtys.
– trajektorijos lygtis.
3. Greitis, pagreitis. Normalusis, tangentinis ir pilnutinis pagreitis.
Greitis – apibūdina judėjimo spartą.Greitis – poslinkio išvestinė pagal laiką.
– tolyginio tiesiaeigio judėjimo formulė.
Pagreitis apibūdina greičio kitimą. Pagrietis apibūdina kiek pakito grietis per laiko vienetą.
– greičio išvestinė pagal laiką.
Tangentinis pagreitis apibūdina greičio didumo kitimą. Jo kryptis sutampa su trajektorijos liestinės kryptimi.Normalinis pagreitis apibūdina greičio krypties kitimą. Jo kryptis sutampa su trajektorijos normalės kryptimi. Šis pagreitis visuomet nukreiptas į trajektorijos kreivumo centrą, todėl dar vadinamas įcentriniu pagreičiu.
Pilnasis arba pilnutinis pagreitis yra tangentinio ir normalinio pagreičių suma.
Pvz.: Tolyginis tiesiaeigis judėjimas at = an = a = 0;
Netolyginis tiesiaeigis judėjimas at ≠ 0, an = 0, a = at;
Tolyginis kreivaeigis judėjimas at = 0, an ≠ 0, a = an;
Netolyginis kreivaeigis judėjimas at ≠ 0, an ≠ 0, .
4. Sukamojo judėjimo kinematika.
γ – posūkio kampas, ω – kampinis greitis, ε – kampinis pagreitis.
5. Masė, jėga, impulsas (judėjimo kiekis).
Masė yra materijos fizikinė charakteristika išreiškianti jos inercines ir gravitacines savybes. Masė – inertiškumo matas slenkamajame judėjime. Masė – m. [m]=kg.
Klasikinėje fizikoje laikoma, kad masė yra pastovus dydis ir nepriklauso nuo kūno judėjimo greičio.
ς – tankis. [ς]=kg/m3.
Jėga apibūdina vieno kūno poveikį kitam. Jėga tai kūnų poveikio matas. Jėga – F. [F]=N.
Jeigu kūną veikia kelios jėgos F1, F2, F3, … , Fn, tai jų veikimą galime pakeisti viena jėga, kuri vadinama atstojamąja jėga.
Materialiojo taško impulsas – jo masės ir greičio sandaugą.
Kietojo kūno impulsas – tai visų materialiųjų taškų impulsų suma.
6. Niutono dėsniai.
1.Kiekvienas kūnas išlaiko tolyginį tiesiaeigį judėjimą arba rimties būseną tol, kol jo neveikia jokie kiti kūnai (inercijos dėsnis).
2.Kūno įgytas pagreitis yra tiesiogiai proporcingas veikiančiai jėgai ir atvirkščiai proporcingas kūno masei. ,
3.Du kūnai veikia vienas kitą lygaus dydžio, bet priešingų krypčių jėgomis.
7. Inercinės koordinačių sistemos. Galilėjaus transformacijų formulės. Mechaninis reliatyvumo principas.
Niutono dėsniai galioja tik inercinėse koordinačių sistemose.
Inercinė koordinačių sistema, kuri juda be pagreičio.
, , , .
Galilėjaus transformacijų formulės:
– greičių sudėties formulė, kur u – greitis nejudančios sistemos atžvilgiu, u‘ – greitis judančios sistemos atžvilgiu, v – sistemos greitis.
8. Masės (inercijos) centras. Masės centro judėjimo lygtis.
Masės centru vadinamas taškas c, kurio spindulys vektorius rc yra lygus
9. Vidinės ir išorinės jėgos. Impulso tvermės dėsnis.
Išorinės jėgos – tai jėgos, kuriomis sistemos kūnus veikia kiti kūnai nepriklausantys duotai sistemai.
Vidinės jėgos – tai jėgos, kuriomis sistemos kūnai veikia vienas kitą. Visų vektorinių vidinių jėgų suma lygi nuliui.
Sistema, kurioje neveikia išorinės jėgos vadinama uždara.
Uždaroje sistemoje sistemos impulsas yra pastovus dydis.
10. Specialiosios Einšteino reliatyvumo teorijos postulatai.
1.Visi fizikos dėsniai visose inercinėse atskaitos sistemose yra vienodi.
2.Šviesos sklidimo greitis vakuume c yra vienodas visose inercinėse koordinačių sistemose.
c = 3*108 m/s. c – yra ribinis greitis, nėra didesnio greičio už c.
11. Specialiosios Einšteino reliatyvumo teorijos išvados – reiškinių vienlaikumas, reiškinio trukmė, kūno ilgis, masė, energija, impulsas.
1.Reiškinių vienlaikumas (reiškiniai vyksta vienu metu).
, kai t1 = t2 ir x1 = x2.
2.Laiko intervalas.
nejudamojoje sistemoje
judamoje sistemoje v – pastovus
Judamojoje sistemoje procesai juda lėčiau.
3.Kūno ilgis.
l0 – nejudančio strypo ilgis.
l – judančio strypo ilgis.
Pritaikius transformacijų formulas l < l0. Tai reiškia, kad judėjimo kryptimi kūno matmenys sumažėja.
4.Masė. Energija. Impulsas.
1) ; m0 – ramybės masė, nejudančio kūno masė.
Kuo kūnas juda didesniu greičiu – masė didėja, kai , , .
2)E=mc2, kur E – pilnoji energija, m – masė, c – šviesos sklidimo greitis vakuume.
3)Reliatyvumo teorijoje.
; ;
Klasikinėje mechanikoje.
12. Energija, darbas, galia.
Energija – judėjimo matas. Visi kūnai juda ir visi kūnai turi tam tikrą energiją.
Įvairioms judėjimo rūšims apibūdinti įvedamos įvairios energijos formos.
Pvz.:mechaninė, šiluminė, elektromagnetinė, branduolinė.
Energija lygi tam darbui, kurį kūnas gali atlikti. Darbas yra lygus energijos pokyčiui, jei darbas neatliekamas – energija nekinta.
Mechaninis darbas atliekamas tuo atveju jeigu kūnas veikiamas jėgos juda.
; kur A – darbas, F – jėga veikianti kūną, s – kūno poslinkis. (jėga veikia lygiagrečiai)
(jėga veikia kampu α)
Jeigu jėga statmena judėjimo krypčiai – darbo neatlieka. cosα = 0, A = 0.
(jėga veikia lanku)
Galia – P; ; [A] = J; [P] = J/s = W.
13. Kinetinė ir potencinė energija.
Mechaninė energija yra dviejų rūšių – kinetinė ir potencinė.
Kinetinė energija – judėjimo energija. Judantys kūnai turi kinetinės energijos.
– visuomet (neigiama nebūna) W – energija, [W] = J.
Jeigu perkeliant kūną iš vieno taško į kitą darbas nepriklauso nuo kelio formos, tuomet darbas perkeliant kūną uždaru kontūru lygus nuliui, tai veikiančios jėgos vadinamos potencialinės (konservatyvios).