9. Понятие о силе и массе. Сложение сил. Второй и третий законы

Ньютона.

Сила как векторная величина характеризуется модулем, направлением и точкой приложения силы. Также используется понятие линия действия силы, обозначающее проходящую через точку приложения силы прямую, вдоль которой направлена сила.

Действие по нахождению равнодействующей нескольких сил называется сложением сил. Для сложения сил существует переместительный и сочетательный законы. Поэтому, если на тело действует более двух сил, сперва складывают две из них, потом к результату прибавляют третью, потом четвертую – и так до последней силы.

Само сложение пары сил отличается от простого арифметического сложения.

Масса — это свойство физических тел противостоять ускорению. Масса, в отличие от веса, не изменяется в зависимости от окружающей среды и не зависит от силы притяжения планеты, на которой находится это тело.

Второй закон гласит, что скорость изменения импульса объекта прямо пропорциональна приложенной силе, или, для объекта с постоянной массой, что чистая сила, действующая на объект, равна массе этого объекта, умноженной на ускорение.

Третий закон гласит, что когда один объект оказывает силу на второй объект, этот второй объект оказывает силу, равную по величине и противоположную по направлению на первый объект.

10. Волновое уравнение. Интерференция волн. Стоячие волны.

Звуковые волны.

Волновое уравнение имеет следующий вид: ∇²ψ – (1/c²) ∂²ψ/∂t² = 0 где ψ – функция, описывающая волну, ∇² – оператор Лапласа, ∂²/∂t² – вторая производная по времени, а c – скорость распространения волны. Уравнение может быть записано в различных координатных системах, таких как декартова, сферическая или цилиндрическая системы координат, в зависимости от конкретной задачи и геометрии системы.

Интерференция волн - взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга. Сопровождается чередованием максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) интенсивности в пространстве. Результат интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн.

Стоячая волна — это звуковая волна, встречающая на своем пути твердую поверхность, расположенную перпендикулярно, отражающаяся от нее и возвращающаяся тем же самым маршрутом. Две волны, которые двигаются в противоположные стороны, могут провоцировать появление так называемых стоячих волн, которые влияют на тембр звука.

Например, в случае с замкнутым помещением прямоугольной формы стоячие волны находятся точно в его середине.

11. Упругие силы и силы трения. Удар абсолютно упругих и неупругих

тел.

Силы упругости - это силы, возникающие при деформации тела и направленные в сторону восстановления его прежней формы и размера под прямым углом к деформируемой поверхности. Упругие силы по своей природе электромагнитные, возникают из-за изменения межмолекулярного расстояния. При упругих деформациях тело полностью восстанавливает свою прежнюю форму, при не упругих - не восстанавливает или частично восстанавливает прежнюю форму.

Сила трения — это сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению. Причиной возникновения трения является шероховатость трущихся поверхностей и взаимодействие молекул этих поверхностей. Сила трения зависит от материала трущихся поверхностей и от того, насколько сильно эти поверхности прижаты друг к другу.

Абсолютно упругим называется такой удар, при котором механическая энергия тел не переходит в другие, немеханические, виды энергии. При таком ударе кинетическая энергия переходит полностью или частично в потенциальную энергию упругой деформации. Затем тела возвращаются к первоначальной форме отталкивая друг друга.

Абсолютно неупругим ударом называют такое ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело. При абсолютно неупругом ударе механическая энергия не сохраняется. Она частично или полностью переходит во внутреннюю энергию тел (нагревание). Примером абсолютно неупругого удара может служить попадание пули (или снаряда) в баллистический маятник.