Импульс

Дененің массасы мен жылдамдығының көбейтіндісін импульс деп атайды

Импульстің бағыты жылдамдықтың бағытымен бағыттас. Бұл теңдеу ілгерлемелі қозғалыстағы материалдық нүкте үшін тура келеді, ал қозғалыстағы материалдық нүктелер жиынтығынан тұратын дене үшін толық импульс:

немесе екі әсерлесетін бөлшектердің тұйық жүйесінің толық импульсы:

Импульс – векторлық шама.

Өлшем бірлігі – (кг·м/с).

Ньютонның екінші заңы.

Ньютонның екінші заңы денелердің өзара әсерлесуі және ілгерлемелі қозғалысы кезінде оларда болатын өзгерістердің байланысын сипаттайды. Сондықтан, бұл заң ілгерлемелі қозғалыс динамикасының негізгі заңы болып табылады. Ол былай тұжырымдалады:

Дененің алған үдеуі, әсер етуші күшке тура пропорционал, ал дене массасына кері пропорционал және әсер етуші күштің бағыты бойынша өзгереді.

;

соңғы теңдеуді деп жазсақ, мұндағы – өте dt аз уақыт ішіндегі күш импульсі болып табылады.

Ньютонның бірінші заңы екінші заңының дербес түрі, оны былай түсіндіруге болады. Егер әсер етуші күш , тең болса, онда дене үдеу алмайды , яғни дене өзінің бастапқы тыныштық күйін немесе бір қалыпты түзу сызықты қозғалыс күйін сақтайды да, инерция заңына айналады.

Әсер етуші күштердің тәуелсіздік заңы.

Егер материалдық денеге бір мезгілде бірнеше күш әсер етсе, онда әрқайсысы осы материалдық денеге Ньютонның екінші заңы бойынша үдеу береді. Тәуелсіздік заңы бойынша күштер мен үдеулерді құраушыларға жіктеуге болады.

Мысалы, материалдық нүктенің нормаль және тангенсиал үдеулері сәйкесінше күштің құраушыларымен анықталады:

; ;

; ;

мұндағы F_t - қозғалысқа жанама бағытталған, ал F_n – траекторияның қисықтық центріне бағытталған және центрге тартқыш күш деп аталады.

Ньютонның үшінші заңы.

Ньютонның үшінші заңы, бірінші және екінші заңдарын толықтыра түседі.

Бұл заң былай тұжырымдалады:

әсерлесуші екі дененің бір-біріне әсері әр уақытта сан жағынан тең, бағыттары жағынан қарама-қарсы болады.

Ньютон механикасы тек қозғалыс жылдамдықтары, жарық жылдамдығынан өте аз болған жағдайда орындалады (v<<c)

Импульстің сақталу заңы.

Тұйық жүйенің импульсі уақыт өтуімен өзгермейді:

3. Салыстырмалық теориясының элементтері

3.1 Галилей түрлендіруі

Классикалық механикада, яғни (v<<c) Галилейдің салыстырмалылық механикасындағы принципі тура келеді: барлық инерциалды санақ жүйесінде динамика заңдары бірдей.

Екі санақ жүйесін қарастырамыз: инерциалды К(x,y,z) санақ жүйесін (қозғалмай тұр) және К’(x’,y’,z’) санақ жүйесін, (ол v жылдамдықпен K жүйесімен салыстырғанда бірқалыпты және түзу сызықты қозғалыста). Р нүктесіндегі координаталар мен екі санақ жүйесінде уақыт бірдей деп есептеп мынадай төрт теңдеуді алуға болады:

Бұдан әртүрлі санақ жүйесінде барлық механикалық құбылыстар бірдей жүреді және бір санақ жүйесінен екіншісіне өткенде координаталар түрлендіруі бір-біріне инвариантты деген қорытынды шығады.