Zasady zachowania, Pole grawitacyjne - Fizyka -
Transkrypt
Zasady zachowania, Pole grawitacyjne - Fizyka -
Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Fizyka – wykład 3 dla studentów kierunku Informatyka Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechnika Śląska Jacek Pawlyta 22 października 2007r. Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania zasada zachowania pędu, Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania zasada zachowania pędu, zasada zachowania momentu pędu, Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania zasada zachowania pędu, zasada zachowania momentu pędu, zasada zachowania energii Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania pędu → → pęd: − p =m·− v Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania pędu → → pęd: − p =m·− v Pęd układu odizolowanego jest stały Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania pędu → → pęd: − p =m·− v Pęd układu odizolowanego jest stały A co będzie kiedy układ składa się z wielu punktów? Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania pędu → → pęd: − p =m·− v Pęd układu odizolowanego jest stały A co będzie kiedy układ składa się z wielu punktów? Trzeba wyznaczyć środek masy: n 1 X → − → mi · − ri r śm = M i=1 wówczas: − → → P =M ·− v śm Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania pędu zasada podstawowa, obowiązuje tylko dla układów odosobnionych, jeśli na układ działają siły zewnętrzne - pęd się zmienia z szybkością równą wypadkowej sile zewnętrznej dp/dt = F , zasadę można wykorzystywać przy analizie zderzeń: sprężystych, niesprężystych, jedno i wielowymiarowych, pęd relatywistyczny. Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania momentu pędu → − → moment pędu: L = I − ω Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania momentu pędu → − → moment pędu: L = I − ω Moment pędu układu odizolowanego jest stały Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Moment bezwładności moment bezwładności obracającego się punktu: I = m · r2 Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Moment bezwładności moment bezwładności obracającego się punktu: I = m · r2 moment bezwładności n punktów: I = n X mi · ri2 i=1 Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Moment bezwładności moment bezwładności obracającego się punktu: I = m · r2 moment bezwładności n punktów: I = n X mi · ri2 i=1 moment bezwładności bryły: Z I = Z dI = Jacek Pawlyta ri2 dm Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Moment bezwładności Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania momentu pędu → − → moment pędu: L = I · − ω Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania momentu pędu → − → moment pędu: L = I · − ω Moment pędu układu odizolowanego jest stały Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania energii Pole zachowawcze Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Zasady zachowania Zasada zachowania energii Pole zachowawcze Energia całkowita układu odosobnionego pozostaje stała. Może być przekształcana, ale nie może znikać! Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Pole grawitacyjne Siła grawitacji Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Pole grawitacyjne Siła grawitacji F =G Jacek Pawlyta M1 · M2 r2 Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Pole grawitacyjne Siła grawitacji F =G M1 · M2 r2 G = 6,67428(67) · 10−11 Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Pole grawitacyjne Siła grawitacji F =G M1 · M2 r2 G = 6,67428(67) · 10−11 N · m2 /kg 2 Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Pole grawitacyjne Natężenie pola γ= Jacek Pawlyta F m Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Pole grawitacyjne Natężenie pola γ= F m γ=g Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Pole grawitacyjne Energia potencjalna M1 · M2 r Energia potencjalna grawitacji w nieskończoności = 0! Energia potencjalna zależy od odległości - powierzchnie jednakowej energii. Ep (r ) = −G Jacek Pawlyta Zasady zachowania, Pole grawitacyjne Pole grawitacyjne Potencjał pola grawitacyjnego V (r ) = Ep (r )/m = −G Jacek Pawlyta m r Zasady zachowania, Pole grawitacyjne