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

Podobne dokumenty