Кинетическая энергия вращения твёрдого тела Классическая механика Гармонические колебания Вынужденные колебания Тепловое излучение Элементы квантовой механики Классическая теория теплоёмкости Электромагнитная природа света

Классическая механика или механика Ньютона

Механическая работа и мощность

Если на тело действует сила, то эта сила совершает работу по перемещению этого тела. Прежде чем дать определение работе при криволинейном движении мате­риальной точки, рассмотрим частные случаи: Гармонические колебания Малые колебания вблизи положения равновесия.

Сила постоянная , движение прямолинейное.

 В этом случае механиче­ская работа A равна: Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке. Дифракционная решетка представляет собой систему N параллельных щелей, расположенных в одной плоскости на равном расстоянии друг от друга. Схема наблюдения дифракции Фраунгофера на решетке представлена на рисунке 10.3. Характеристики дифракционной решетки как спектрального аппарата.

A = F s cos=,

или A = Fcos× s = FS × s ,

где FS – проекция силы  на перемеще­ние. В данном случае Fs=const, и геометрический смысл работы A – это площадь прямо­угольника, построенного в координатах FS, , s .

Движение прямолинейное, сила переменная, т.е. FSconst.

Построим график проекции силы на направление перемещения FS как функции перемещения s. Полное перемещение представим как сумму n малых перемещений . Для ма­лого i -ого перемещения   работа равна  или площади заштрихованной трапеции на рисунке.

Полная механическая работа по перемещению из точки 1 в точку 2 будет равна:

.

Величина, стоящая под интегралом будет представлять элементарную работу по бесконечно малому перемещению :

  ­– элементарная работа.

Движение криволинейное, сила  переменная.

Разбиваем траекторию движения материальной точки на бесконечно малые перемещения  и работу силы  по перемещению материальной точки из точки 1 в точку 2 определяем как криволинейный интеграл:

  – работа при криволинейном движении.

Пружинный маятник — это груз массой , подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий гармонические колебания под действием упругой силы , где - коэффициент упругости, в случае пружины называемый жесткостью. Уравнение пружинного маятника: . Решение уравнения: . Собственная частота колебаний пружинного маятника: . Физический маятник - это твердое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг неподвижной горизонтальной оси подвеса, не проходящей через центр масс тела. Уравнение колебаний физического маятника: , где  - угол отклонения маятника от положения равновесия;  - масса физического маятника;  - расстояние между точкой подвеса и центром масс маятника;  - момент инерции маятника. Решение уравнения: . Период колебаний физического маятника: , где  - приведенная длина физического маятника. Математический маятник - это идеализированная система, состоящая из материальной точки массой , подвешенной на нерастяжимой невесомой нити, и колеблющаяся под действием силы тяжести. Математический маятник можно представить как частный случай физического маятника, предположив, что вся его масса сосредоточена в одной точке - центре масс. Период колебаний математического маятника: , где  - длина математического маятника.

Энергия и импульс гармонического осциллятора.

Гармоническим осциллятором называется любая физическая система, совершающая гармонические колебания

Импульс -

Кинетическая энергия   потенциальная энергия

Полная энергия


Классическая механика