Gibanje telesa po krožnici s konstantno absolutno hitrostjo- to je gibanje, pri katerem telo v poljubnih enakih časovnih intervalih opisuje enake loke.
Določen je položaj telesa na krogu radijski vektor\(~\vec r\), narisano iz središča kroga. Modul vektorja radija je enak polmeru kroga R(slika 1).
V času Δ t telo, ki se premika iz točke A točno IN, naredi premik \(~\Delta \vec r\) enak tetivi AB, in prepotuje pot, ki je enaka dolžini loka l.
Vektor polmera se zavrti za kot Δ φ . Kot je izražen v radianih.
Hitrost \(~\vec \upsilon\) gibanja telesa po trajektoriji (krožnici) je usmerjena tangentno na trajektorijo. Se imenuje linearna hitrost. Modul linearne hitrosti je enak razmerju dolžine krožnega loka l na časovni interval Δ t za katerega je ta lok dokončan:
\(~\upsilon = \frac(l)(\Delta t).\)
Skalarna fizikalna količina, ki je številčno enaka razmerju med kotom vrtenja vektorja radija in časovnim obdobjem, v katerem je prišlo do vrtenja, se imenuje kotna hitrost:
\(~\omega = \frac(\Delta \varphi)(\Delta t).\)
Enota SI za kotno hitrost je radian na sekundo (rad/s).
Pri enakomernem gibanju v krogu sta kotna hitrost in modul linearne hitrosti konstantni količini: ω = konst; υ = konst.
Položaj telesa je mogoče določiti, če sta modul vektorja radija \(~\vec r\) in kot φ , ki jo sestavlja z osjo Ox(kotna koordinata). Če v začetnem trenutku časa t 0 = 0 kotna koordinata je φ 0 in v trenutku t enako je φ , nato kot vrtenja Δ φ polmer vektorja za čas \(~\Delta t = t - t_0 = t\) je enak \(~\Delta \varphi = \varphi - \varphi_0\). Potem iz zadnje formule, ki jo lahko dobimo kinematična enačba gibanja materialne točke v krogu:
\(~\varphi = \varphi_0 + \omega t.\)
Omogoča vam, da kadar koli določite položaj telesa t. Ob upoštevanju, da \(~\Delta \varphi = \frac(l)(R)\), dobimo\[~\omega = \frac(l)(R \Delta t) = \frac(\upsilon)(R) \desna puščica\]
\(~\upsilon = \omega R\) - formula za razmerje med linearno in kotno hitrostjo.
Časovni interval Τ med katerim telo naredi en polni obrat se imenuje obdobje rotacije:
\(~T = \frac(\Delta t)(N),\)
Kje n- število vrtljajev, ki jih telo naredi v času Δ t.
V času Δ t = Τ telo prepotuje pot \(~l = 2 \pi R\). torej
\(~\upsilon = \frac(2 \pi R)(T); \ \omega = \frac(2 \pi)(T) .\)
Magnituda ν , se imenuje inverzna perioda, ki kaže, koliko vrtljajev naredi telo na časovno enoto hitrost vrtenja:
\(~\nu = \frac(1)(T) = \frac(N)(\Delta t).\)
torej
\(~\upsilon = 2 \pi \nu R; \\omega = 2 \pi \nu .\)
Literatura
Aksenovich L. A. Fizika v srednji šoli: Teorija. Naloge. Testi: Učbenik. dodatek za ustanove, ki izvajajo splošno izobraževanje. okolje, izobraževanje / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn .: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - Str. 18-19.
Ker linearna hitrost enakomerno spreminja smer, krožnega gibanja ne moremo imenovati enakomerno, je enakomerno pospešeno.
Kotna hitrost
Izberimo točko na krožnici 1 . Konstruirajmo radij. V časovni enoti se bo točka premaknila na točko 2 . V tem primeru polmer opisuje kot. Kotna hitrost je številčno enaka kotu zasuka polmera na časovno enoto.
Obdobje in pogostost
Obdobje rotacije T- to je čas, v katerem telo naredi en obrat.
Frekvenca vrtenja je število vrtljajev na sekundo.
Frekvenca in obdobje sta med seboj povezani z razmerjem
Povezava s kotno hitrostjo
Linearna hitrost
Vsaka točka na krogu se premika z določeno hitrostjo. Ta hitrost se imenuje linearna. Smer vektorja linearne hitrosti vedno sovpada s tangento na krožnico. Na primer, iskre izpod brusilnega stroja se premikajo in ponavljajo smer trenutne hitrosti.
Razmislite o točki na krogu, ki naredi en obrat, porabljeni čas je obdobje T Pot, po kateri potuje točka, je obseg.
Centripetalni pospešek
Pri gibanju v krogu je vektor pospeška vedno pravokoten na vektor hitrosti, usmerjen proti središču kroga.
Z uporabo prejšnjih formul lahko izpeljemo naslednja razmerja
Točke, ki ležijo na isti ravni črti, ki izhaja iz središča kroga (to so lahko na primer točke, ki ležijo na naperah kolesa), bodo imele enake kotne hitrosti, periodo in frekvenco. To pomeni, da se bodo vrteli na enak način, vendar z različnimi linearnimi hitrostmi. Dlje kot je točka od središča, hitreje se bo premikala.
Zakon seštevanja hitrosti velja tudi za rotacijsko gibanje. Če gibanje telesa ali referenčnega sistema ni enakomerno, velja zakon za trenutne hitrosti. Na primer, hitrost osebe, ki hodi po robu vrtečega se vrtiljaka, je enaka vektorski vsoti linearne hitrosti vrtenja roba vrtiljaka in hitrosti osebe.
Zemlja sodeluje pri dveh glavnih rotacijskih gibanjih: dnevnem (okoli svoje osi) in orbitalnem (okoli Sonca). Obdobje vrtenja Zemlje okoli Sonca je 1 leto ali 365 dni. Zemlja se vrti okoli svoje osi od zahoda proti vzhodu, čas tega vrtenja je 1 dan ali 24 ur. Zemljepisna širina je kot med ravnino ekvatorja in smerjo od središča Zemlje do točke na njeni površini.
Po drugem Newtonovem zakonu je vzrok vsakega pospeška sila. Če premikajoče se telo doživi centripetalni pospešek, potem je narava sil, ki povzročajo ta pospešek, lahko drugačna. Na primer, če se telo giblje v krogu po vrvi, ki je privezana nanj, potem je delujoča sila elastična sila.
Če se telo, ki leži na disku, vrti z diskom okoli svoje osi, potem je taka sila sila trenja. Če sila preneha delovati, se bo telo naprej gibalo premočrtno
Razmislite o gibanju točke na krožnici od A do B. Linearna hitrost je enaka
Zdaj pa preidimo na stacionarni sistem, povezan s tlemi. Skupni pospešek točke A bo ostal enak tako v velikosti kot v smeri, saj se pri premikanju iz enega inercialnega referenčnega sistema v drugega pospešek ne spremeni. Z vidika mirujočega opazovalca tirnica točke A ni več krožnica, temveč kompleksnejša krivulja (cikloida), po kateri se točka giblje neenakomerno.
Enakomerno gibanje po krogu- to je najpreprostejši primer. Na primer, konec urinega kazalca se premika v krogu okoli številčnice. Hitrost telesa, ki se giblje po krožnici, se imenuje linearna hitrost.
Pri enakomernem gibanju telesa po krožnici se modul hitrosti telesa s časom ne spreminja, to je v = const, spreminja pa se le smer vektorja hitrosti, v tem primeru ni spremembe (a r = 0), spremembo vektorja hitrosti v smeri pa označuje količina, imenovana centripetalni pospešek() a n ali CS. V vsaki točki je vektor centripetalnega pospeška usmerjen proti središču kroga vzdolž polmera.
Modul centripetalnega pospeška je enak
a CS =v 2 / R
Kjer je v linearna hitrost, je R polmer kroga
riž. 1.22. Gibanje telesa v krogu.
Pri opisovanju gibanja telesa v krožnici uporabljamo kot rotacije polmera– kot φ, skozi katerega se v času t obrne polmer, narisan iz središča kroga do točke, v kateri se v tem trenutku nahaja gibajoče se telo. Rotacijski kot se meri v radianih. enaka kotu med dvema polmeroma kroga, dolžina loka med katerima je enaka polmeru kroga (slika 1.23). To je, če je l = R, potem
1 radian = l / R
Ker obseg enako
l = 2πR
360 o = 2πR / R = 2π rad.
Zato
1 rad. = 57,2958 o = 57 o 18'
Kotna hitrost Enakomerno gibanje telesa v krogu je vrednost ω, ki je enaka razmerju med kotom vrtenja polmera φ in časovnim obdobjem, v katerem se to vrtenje izvede:
ω = φ / t
Merska enota za kotno hitrost je radian na sekundo [rad/s]. Modul linearne hitrosti je določen z razmerjem med dolžino prevožene poti l in časovnim intervalom t:
v=l/t
Linearna hitrost z enakomernim gibanjem po krogu je usmerjena vzdolž tangente na dano točko na krogu. Ko se točka premakne, je dolžina l krožnega loka, ki ga prečka točka, povezana z rotacijskim kotom φ z izrazom
l = Rφ
kjer je R polmer kroga.
Tedaj sta v primeru enakomernega gibanja točke linearna in kotna hitrost povezani z razmerjem:
v = l / t = Rφ / t = Rω ali v = Rω
riž. 1.23. Radian.
Obdobje obtoka– to je čas T, v katerem telo (točka) naredi en obrat po krogu. Pogostost– to je recipročna vrednost obdobja vrtenja – število vrtljajev na časovno enoto (na sekundo). Pogostost kroženja je označena s črko n.
n=1/T
V eni periodi je rotacijski kot φ točke enak 2π rad, torej 2π = ωT, od koder
T = 2π/ω
To pomeni, da je kotna hitrost enaka
ω = 2π / T = 2πn
Centripetalni pospešek se lahko izrazi z obdobjem T in frekvenco kroženja n:
a CS = (4π 2 R) / T 2 = 4π 2 Rn 2
Teme kodifikatorja enotnega državnega izpita: gibanje v krogu s konstantno absolutno hitrostjo, centripetalni pospešek.
Enakomerno gibanje po krogu - To je dokaj preprost primer gibanja z vektorjem pospeška, ki je odvisen od časa.
Naj se točka vrti vzdolž kroga s polmerom . Hitrost točke je konstantna v absolutni vrednosti in enaka . Hitrost se imenuje linearna hitrost točke.
Obdobje obtoka - to je čas ene polne revolucije. Za obdobje imamo očitno formulo:
. (1)
Pogostost je recipročna vrednost obdobja:
Frekvenca kaže, koliko polnih obratov naredi konica na sekundo. Frekvenca se meri v vrtljajih na sekundo (rps).
Naj, na primer,. To pomeni, da v času, ko točka naredi eno popolno
promet Frekvenca je potem enaka: r/s; na sekundo konica naredi 10 polnih obratov.
Kotna hitrost.
Oglejmo si enakomerno vrtenje točke v kartezičnem koordinatnem sistemu. Postavimo izhodišče koordinat v središče kroga (slika 1).
 |
| riž. 1. Enakomerno gibanje v krogu |
Naj bo začetni položaj točke; z drugimi besedami, na točki je imela koordinate . Naj se točka obrne pod kotom in zavzame položaj.
Imenuje se razmerje med vrtilnim kotom in časom kotna hitrost rotacija točke:
. (2)
Kot se običajno meri v radianih, zato se kotna hitrost meri v rad/s. V času, ki je enak rotacijski dobi, se točka zavrti za določen kot. Zato
. (3)
Če primerjamo formule (1) in (3), dobimo razmerje med linearno in kotno hitrostjo:
. (4)
Zakon gibanja.
Poiščimo zdaj odvisnost koordinat rotacijske točke od časa. Vidimo iz sl. 1 to
Toda iz formule (2) imamo: . torej
. (5)
Formule (5) so rešitev glavnega problema mehanike za enakomerno gibanje točke po krožnici.
Centripetalni pospešek.
Zdaj nas zanima pospešek rotacijske točke. Najdemo ga tako, da dvakrat diferenciramo relacije (5):
Ob upoštevanju formul (5) imamo:
(6)
Dobljene formule (6) lahko zapišemo kot ena vektorsko enakost:
(7)
kjer je radij vektor rotacijske točke.
Vidimo, da je vektor pospeška usmerjen nasproti vektorju radija, to je proti središču kroga (glej sliko 1). Zato se imenuje pospešek točke, ki se enakomerno premika po krogu centripetalno.
Poleg tega iz formule (7) dobimo izraz za modul centripetalnega pospeška:
(8)
Izrazimo kotno hitrost iz (4)
in ga nadomestite v (8). Poiščimo še eno formulo za centripetalni pospešek.
1.Enotno gibanje v krogu
2. Kotna hitrost rotacijskega gibanja.
3. Obdobje rotacije.
4. Hitrost vrtenja.
5. Razmerje med linearno in kotno hitrostjo.
6.Centripetalni pospešek.
7. Enako spremenljivo gibanje v krogu.
8. Kotni pospešek pri enakomernem krožnem gibanju.
9.Tangencialni pospešek.
10. Zakon enakomerno pospešenega gibanja v krožnici.
11. Povprečna kotna hitrost pri enakomerno pospešenem gibanju v krožnici.
12. Formule, ki določajo razmerje med kotno hitrostjo, kotnim pospeškom in rotacijskim kotom pri enakomerno pospešenem gibanju v krožnici.
1.Enakomerno gibanje po krogu– gibanje, pri katerem materialna točka v enakih časovnih intervalih prečka enake segmente krožnega loka, tj. točka se giblje po krožnici s konstantno absolutno hitrostjo. V tem primeru je hitrost enaka razmerju med krožnim lokom, ki ga prečka točka, in časom gibanja, tj.
in se imenuje linearna hitrost gibanja v krogu.
Tako kot pri krivuljnem gibanju je vektor hitrosti usmerjen tangencialno na krožnico v smeri gibanja (slika 25).
2. Kotna hitrost pri enakomernem krožnem gibanju– razmerje kota rotacije polmera in rotacijskega časa:
Pri enakomernem krožnem gibanju je kotna hitrost konstantna. V sistemu SI se kotna hitrost meri v (rad/s). En radian - rad je središčni kot, ki zajema lok kroga z dolžino, ki je enaka polmeru. Polni kot vsebuje radiane, tj. na obrat se polmer zavrti za kot radianov.
3. Obdobje rotacije– časovni interval T, v katerem materialna točka naredi en polni obrat. V sistemu SI se obdobje meri v sekundah.
4. Frekvenca vrtenja– število vrtljajev v eni sekundi. V sistemu SI se frekvenca meri v hercih (1Hz = 1). En hertz je frekvenca, pri kateri se en obrat opravi v eni sekundi. To si je enostavno predstavljati
Če v času t točka naredi n obratov okoli kroga, potem .
Če poznamo obdobje in frekvenco vrtenja, lahko kotno hitrost izračunamo po formuli:
5 Razmerje med linearno in kotno hitrostjo. Dolžina krožnega loka je enaka središčnemu kotu, izraženemu v radianih, polmeru kroga, ki zajema lok. Zdaj v obrazec zapišemo linearno hitrost
Pogosto je priročno uporabiti formule: ali Kotna hitrost se pogosto imenuje ciklična frekvenca, frekvenca pa linearna frekvenca.
6. Centripetalni pospešek. Pri enakomernem gibanju po krogu ostaja modul hitrosti nespremenjen, njegova smer pa se nenehno spreminja (slika 26). To pomeni, da telo, ki se enakomerno giblje po krožnici, doživi pospešek, ki je usmerjen proti središču in se imenuje centripetalni pospešek.
Naj v določenem časovnem obdobju prepotuje razdaljo, ki je enaka loku kroga. Premaknimo vektor in ga pustimo vzporednega s samim seboj, tako da njegov začetek sovpada z začetkom vektorja v točki B. Modul spremembe hitrosti je enak , modul centripetalnega pospeška pa enak
Na sliki 26 sta trikotnika AOB in DVS enakokraka in sta kota pri ogliščih O in B enaka, prav tako kota z medsebojno pravokotnima stranicama AO in OB. To pomeni, da sta trikotnika AOB in DVS podobna. Če torej časovni interval zavzame poljubno majhne vrednosti, potem lahko lok približno štejemo za enak tetivi AB, tj. . Zato lahko zapišemo Ob upoštevanju, da je VD = , OA = R dobimo Če obe strani zadnje enakosti pomnožimo z , dobimo nadalje izraz za modul centripetalnega pospeška pri enakomernem gibanju v krožnici: . Glede na to, da dobimo dve pogosto uporabljeni formuli:
Torej je pri enakomernem gibanju po krogu centripetalni pospešek konstanten.
Zlahka je razumeti, da je v meji pri , kot . To pomeni, da se koti na dnu DS trikotnika ICE nagibajo k vrednosti , vektor spremembe hitrosti pa postane pravokoten na vektor hitrosti, tj. usmerjena radialno proti središču kroga.
7. Enako izmenično krožno gibanje– krožno gibanje, pri katerem se kotna hitrost spreminja za enako količino v enakih časovnih intervalih.
8. Kotni pospešek pri enakomernem krožnem gibanju– razmerje med spremembo kotne hitrosti in časovnim intervalom, v katerem se je ta sprememba zgodila, tj.
kjer se začetna vrednost kotne hitrosti, končna vrednost kotne hitrosti, kotni pospešek, v sistemu SI meri v . Iz zadnje enakosti dobimo formule za izračun kotne hitrosti
In če .
Če pomnožimo obe strani teh enačb z in upoštevamo, da je tangencialni pospešek, tj. pospešek, usmerjen tangencialno na krog, dobimo formule za izračun linearne hitrosti:
In če .
9. Tangencialni pospešekštevilčno enaka spremembi hitrosti na enoto časa in usmerjena vzdolž tangente na krožnico. Če je >0, >0, je gibanje enakomerno pospešeno. če<0 и <0 – движение.
10. Zakon enakomerno pospešenega gibanja v krožnici. Prehojeno pot po krogu v času pri enakomerno pospešenem gibanju izračunamo po formuli:
Če tukaj zamenjamo , , zmanjšamo za , dobimo zakon enakomerno pospešenega gibanja v krogu:
Ali če.
Če je gibanje enakomerno počasno, tj.<0, то
11.Skupni pospešek pri enakomerno pospešenem krožnem gibanju. Pri enakomerno pospešenem gibanju v krožnici centripetalni pospešek sčasoma narašča, ker Zaradi tangencialnega pospeška se poveča linearna hitrost. Zelo pogosto se centripetalni pospešek imenuje normalen in je označen kot. Ker je skupni pospešek v danem trenutku določen s Pitagorovim izrekom (slika 27).
12. Povprečna kotna hitrost pri enakomerno pospešenem gibanju v krožnici. Povprečna linearna hitrost pri enakomerno pospešenem gibanju v krožnici je enaka. Če tukaj nadomestimo in zmanjšamo za dobimo
Če, potem.
12. Formule, ki določajo razmerje med kotno hitrostjo, kotnim pospeškom in rotacijskim kotom pri enakomerno pospešenem gibanju v krožnici.
Zamenjava količin , , , , v formulo
in zmanjšamo za , dobimo
Predavanje-4.
1. Dinamika
2. Medsebojno delovanje teles.
3. Vztrajnost. Načelo vztrajnosti.
4. Newtonov prvi zakon.
5. Brezplačna materialna točka.
6. Inercialni referenčni sistem.
7. Neinercialni referenčni sistem.
8. Galilejevo načelo relativnosti.
9. Galilejeve transformacije.
11. Seštevanje sil.
13. Gostota snovi.
14. Središče mase.
15. Newtonov drugi zakon.
16. Enota za silo.
17. Newtonov tretji zakon
1. Dinamika obstaja veja mehanike, ki preučuje mehansko gibanje, odvisno od sil, ki povzročajo spremembo tega gibanja.
2.Interakcije teles. Telesa lahko medsebojno delujejo tako v neposrednem stiku kot na daljavo prek posebne vrste snovi, imenovane fizično polje.
Na primer, vsa telesa se med seboj privlačijo in ta privlačnost se izvaja skozi gravitacijsko polje, sile privlačnosti pa imenujemo gravitacijske.
Telesa, ki nosijo električni naboj, medsebojno delujejo skozi električno polje. Električni tokovi medsebojno delujejo prek magnetnega polja. Te sile imenujemo elektromagnetne.
Elementarni delci medsebojno delujejo prek jedrskih polj in te sile imenujemo jedrske.
3. Vztrajnost. V 4. stol. pr. n. št e. Grški filozof Aristotel je trdil, da je vzrok za gibanje telesa sila, ki deluje iz drugega telesa ali teles. Hkrati pa po Aristotelovem gibanju konstantna sila daje telesu konstantno hitrost in s prenehanjem delovanja sile se gibanje ustavi.
V 16. stoletju Italijanski fizik Galileo Galilei je s poskusi s telesi, ki se kotalijo po nagnjeni ravnini, in s padajočimi telesi pokazal, da stalna sila (v tem primeru teža telesa) daje telesu pospešek.
Galileo je torej na podlagi poskusov pokazal, da je sila vzrok za pospeševanje teles. Predstavimo Galilejevo razmišljanje. Zelo gladka žogica naj se kotali po gladki vodoravni ravnini. Če žoge nič ne ovira, se lahko kotali poljubno dolgo. Če pot žoge nasuje tanko plast peska, se ta zelo kmalu ustavila, saj nanj je vplivala sila trenja peska.
Tako je Galilei prišel do formulacije načela vztrajnosti, po katerem snovno telo ohranja stanje mirovanja oziroma enakomernega premokotnega gibanja, če nanj ne delujejo zunanje sile. To lastnost snovi pogosto imenujemo vztrajnost, gibanje telesa brez zunanjih vplivov pa vztrajnostno gibanje.
4. Newtonov prvi zakon. Leta 1687 je Newton na podlagi Galilejevega načela vztrajnosti oblikoval prvi zakon dinamike – prvi Newtonov zakon:
Materialna točka (telo) je v stanju mirovanja ali enakomernega linearnega gibanja, če nanjo ne delujejo druga telesa ali pa so sile, ki delujejo iz drugih teles, uravnotežene, tj. nadomestilo.
5.Brezplačna materialna točka- materialna točka, na katero druga telesa ne vplivajo. Včasih pravijo - izolirana materialna točka.
6. Inercialni referenčni sistem (IRS)– referenčni sistem, glede na katerega se izolirana materialna točka giblje premočrtno in enakomerno ali pa miruje.
Vsak referenčni sistem, ki se giblje enakomerno in premočrtno glede na ISO, je inercialen,
Navedimo še eno formulacijo prvega Newtonovega zakona: Obstajajo referenčni sistemi, glede na katere se prosta materialna točka giblje premočrtno in enakomerno ali pa miruje. Takšni referenčni sistemi se imenujejo inercialni. Newtonov prvi zakon se pogosto imenuje zakon vztrajnosti.
Prvi Newtonov zakon lahko formuliramo tudi takole: vsako materialno telo se upira spremembi svoje hitrosti. Ta lastnost snovi se imenuje vztrajnost.
Z manifestacijami tega zakona se srečujemo vsak dan v mestnem prometu. Ko avtobus nenadoma poveča hitrost, nas stisne ob naslonjalo sedeža. Ko avtobus upočasni, naše telo drsi v smeri avtobusa.
7. Neinercialni referenčni sistem – referenčni sistem, ki se giblje neenakomerno glede na ISO.
Telo, ki je glede na ISO v stanju mirovanja ali enakomernega linearnega gibanja. Giblje se neenakomerno glede na neinercialni referenčni sistem.
Vsak rotacijski referenčni sistem je neinercialni referenčni sistem, ker v tem sistemu telo doživi centripetalni pospešek.
V naravi ali tehnologiji ni teles, ki bi lahko služila kot ISO. Na primer, Zemlja se vrti okoli svoje osi in vsako telo na njeni površini doživi centripetalni pospešek. Vendar se lahko za dokaj kratka časovna obdobja referenčni sistem, povezan z zemeljsko površino, do neke mere šteje za ISO.
8.Galilejev princip relativnosti. ISO je lahko toliko soli, kot želite. Zato se postavlja vprašanje: kako izgledajo isti mehanski pojavi v različnih ISO? Ali je mogoče z uporabo mehanskih pojavov zaznati gibanje ISO, v katerem jih opazujemo.
Odgovor na ta vprašanja daje princip relativnosti klasične mehanike, ki ga je odkril Galilei.
Pomen načela relativnosti klasične mehanike je izjava: vsi mehanski pojavi potekajo popolnoma enako v vseh inercialnih referenčnih sistemih.
To načelo je mogoče formulirati na naslednji način: vsi zakoni klasične mehanike so izraženi z istimi matematičnimi formulami. Z drugimi besedami, nobeni mehanski poskusi nam ne bodo pomagali zaznati gibanja ISO. To pomeni, da je poskus zaznavanja gibanja ISO nesmiseln.
Med potovanjem z vlakom smo se srečali z manifestacijami načela relativnosti. V trenutku, ko naš vlak stoji na postaji in se vlak, ki stoji na sosednjem tiru, počasi začne premikati, se nam v prvih trenutkih zazdi, da se naš vlak premika. Zgodi pa se tudi obratno, ko naš vlak gladko nabira hitrost, se nam zdi, da se je sosednji vlak začel premikati.
V zgornjem primeru se načelo relativnosti manifestira v majhnih časovnih intervalih. Z naraščanjem hitrosti začnemo čutiti sunke in zibanje avtomobila, torej naš referenčni sistem postane neinercialen.
Poskušati zaznati gibanje ISO je torej nesmiselno. Posledično je povsem vseeno, kateri ISO se šteje za stacionarnega in kateri za premikajočega se.
9. Galilejeve transformacije. Naj se dva ISO premikata drug glede na drugega s hitrostjo. V skladu z načelom relativnosti lahko predpostavimo, da ISO K miruje, ISO pa se giblje relativno s hitrostjo. Zaradi poenostavitve predpostavimo, da sta ustrezni koordinatni osi sistemov in vzporedni, osi in pa sovpadata. Naj sistemi sovpadajo v trenutku začetka in gibanje poteka vzdolž osi in , tj. (slika 28)
11. Seštevanje sil. Če na delec delujeta dve sili, je nastala sila enaka njuni vektorski sili, tj. diagonali paralelograma, zgrajenega na vektorjih in (slika 29).
Enako pravilo velja pri razgradnji dane sile na dve komponenti sile. Da bi to naredili, je na vektorju dane sile konstruiran paralelogram kot na diagonali, katere stranice sovpadajo s smerjo komponent sil, ki delujejo na dani delec.
Če na delec deluje več sil, je nastala sila enaka geometrijski vsoti vseh sil:
12.Utež. Izkušnje so pokazale, da je razmerje med modulom sile in modulom pospeška, ki ga ta sila daje telesu, za dano telo stalna vrednost in se imenuje masa telesa:
Iz zadnje enakosti sledi, da čim večja je masa telesa, tem večjo silo je treba uporabiti za spremembo njegove hitrosti. Posledično večja kot je masa telesa, bolj je inertno, tj. masa je merilo za vztrajnost teles. Tako določeno maso imenujemo vztrajnostna masa.
V sistemu SI se masa meri v kilogramih (kg). En kilogram je masa destilirane vode v prostornini enega kubičnega decimetra, vzeta pri temperaturi
13. Gostota snovi– maso snovi v enoti prostornine ali razmerje med telesno maso in njeno prostornino
Gostota se meri v () v sistemu SI. Če poznate gostoto telesa in njegovo prostornino, lahko izračunate njegovo maso po formuli. Če poznamo gostoto in maso telesa, se njegova prostornina izračuna po formuli.
14.Središče mase- točka telesa, ki ima to lastnost, da če gre smer delovanja sile skozi to točko, se telo premika translatorno. Če smer delovanja ne poteka skozi središče mase, se telo giblje in hkrati vrti okoli svojega središča mase.
15. Newtonov drugi zakon. V ISO je vsota sil, ki delujejo na telo, enaka produktu mase telesa in pospeška, ki mu ga daje ta sila.
16.Enota za silo. V sistemu SI se sila meri v newtonih. En newton (n) je sila, ki deluje na telo, težko en kilogram, in mu daje pospešek. Zato .
17. Newtonov tretji zakon. Sili, s katerimi dve telesi delujeta druga na drugo, sta enaki po velikosti, nasprotni smeri in delujeta vzdolž ene ravne črte, ki povezuje ta telesa.
