«Механика» бойынша дәрістер курсы. Материялық нүктенің қозғалысы

Ньютонның екінші заңын пайдаланып уақыттың белгілі бір моменті үшін дененің қозғаушы күштің, массаның және үдеудің мәндерін анықтауға болады.

Массаны бастапқы жылдамдықпен қозғалағн денеге t уақыт аралығында тұрақты F күші әсер етсін. Осы күштің әсерінен дене тұрақты үдеу алады және жылдамдыққа ие болады.

Ньютонның екінші заңы бойынша:

немесе (14)

Мұндағы күш импульсі, қозғалыс мөлшері деп аталады және Р әрпімен белгіленеді. .

Денеге әсер ететін тұрақты күш импульсі, дененің импульсінің немесе қозғалыс мөлшерінің өзгерісіне тең.

Ньютонның екінші заңын дифференциялдық формуламен жазайық:

, (15)

дененің массасы тұрақты болғандықтан дифференциял белгісінің астына енгізуге болады.

Масса тұрақты болғанда (15) және (16) теңдеулері эквивалентті.

Импульс түсінігін пайдаланып, Ньюьонның екінші заңын мына түрде жазуға болады: (17) немесе .

Егер масса тұрақты болмаса онда соңғы теңдеулерден

Тұйықталған жүйеде дененің толық импульсі-қозғалыстың барлық уақытында тұрақты шама болады.

Бұл заңдылық импульстің сақталу заңы деп аталады. Импульстің сақталу заңы-физиканың іргелі заңдарының бірі. Ол макроденелер жүйесі үшін қалай дұрыс болса, микробөлшектер жүйесі үшін де солай дұрыс.

Егер материалық нүкте тұрақты күштің әсерінен S қашықтыққа орын ауыстырса, онда күштің атқарған жұмысы

Егер болса, онда А=0, ал болса,онда

(20)

S Жұмыстың өлшем бірлігі-Джоуль (Дж)

1 -сурет 1 Дж=1Н∙1м

Егер дененің қозғалыс траекторияда түзу

сызықты болмаса және денеге әсер етуші күш

тұрақты болмаса, онда жұмысты есептеу үшін

S барлық жолды ұсақ бөліктерге бөліп, әр бөлікті
2-сурет түзусызықты деп санауға болады. Сондағы істелген элементтар жұмыс .

Ал толық жұмыс осы элементар жұмыстардың қосындысына тең:

Элементар бөліктер саны шексіз артқандағы істелген жұмыс мынаған тең:

Практикада жұмысты машиналар өндіреді. Жұмыстың өндірілу жылдамдығын бағалау жиі кездеседі. Сондықтан жұмыспен қатар қуат түсінігі пайдаланылады.

Қуат дегеніміз уақыт бірлігінде істелінетін жұмыс:

(23)

болғандықтан ;

болғандықтан (24)

СИ жүйесінде өлшем қуат Ваттпен өлшенеді:

100 Вт=1 гвт; 1000Вт=1 квт.