Совет 1: Как найти силы инерции

Инерция - это понятие, обозначающее сохранение скорости тела и продолжении движения тела без воздействия на него внешних сил. Например, если какая либо сила оттолкнула шарик, он будет продолжать двигаться то или иное время после воздействия силы - это и есть движение по инерции.
Инструкция
1
Определите силу инерции. Сила инерции - величина имеющая направление, или векторная, она равна массе m материальной точки, умноженной на ее ускорение, а направлена она противоположно ускорению. Если в задаче дано криволинейное движение, силу инерции разложите на касательную, или так называемую тангенциальную составляющую (обозначение: Jt ), которая будет направлена противоположно касательному ускорению (обозначение: wt), а также на центробежную составляющую (обозначение: Jn), она направлена вдоль главной нормали к траектории от центра кривизны.
2
Запомните формулу:
Jt = nwt, Jn = mv2/r,
где v — скорость данной точки, r — радиус окружности кривизны, представленной в задаче, траектории.
3
При изучении движения по отношению к такой инерциальной системе отсчета силу инерции обычно вводят для возможности (только формальной) составлять уравнения динамики в виде простых уравнений статики ( по принципу Д' Аламбера, Кинетостатика).
4
Понятие «сила инерции» используется при изучении относительного движения. В таком случае присоединение к силам, действующим на материальную точку прибавляются еще и взаимодействия с иными телами переносной Jпер и Кориолиса Jкop Силы инерции, что позволяет составлять уравнения движения этой точки в неинерциальной (или подвижной) системе отсчета точно так же, как и в инерциальной (неподвижной).

Совет 2: Как найти момент инерции относительно оси

Момент инерции тела или системы материальных точек относительно оси определяется по общему правилу для момента инерции материальной точки относительно какой-либо другой точки или системы координат.
Вам понадобится
  • Учебник по физике, лист бумаги, карандаш.
Инструкция
1
Прочитайте в учебнике по физике общее определение момента инерции материальной точки относительно какой-либо системы координат или другой точки. Как известно, данная величина определяется произведением массы данной материальной точки на квадрат расстояния от данной точки, момент инерции которой определяется, до начала системы координат или до точки, относительно которой определяется момент инерции.
2
Обратите внимание, что в случае, когда материальных точек несколько, то момент инерции всей системы материальных точек определяется практически аналогично. Таким образом, для расчета момента инерции системы материальных точек относительно какой-либо системы координат необходимо просуммировать все произведения масс точек системы на квадраты расстояний от данных точек до общего начала системы координат.
3
Заметьте, что в том случае, когда вместо точки, относительно которой вы вычисляете момент инерции, рассматривается какая-либо ось, то правило для вычисления момента инерции практически не изменяется. Отличие заключается лишь в том, как определяется расстояние от материальных точек системы.
4
Нарисуйте на листе бумаги некоторую линии, изображающую рассматриваемую ось. Рядом с линией по правую и левую сторону поставьте несколько жирных точек, они будут изображать материальные точки. Проведите перпендикуляры от данных точек до линии оси, не пересекая ее. Отрезки, которые вы получите, являющиеся фактически нормалями к линии оси, и соответствуют тем расстояниям, что используются для расчета момента инерции относительно оси. Конечно, ваш рисунок демонстрирует двумерную задачу, но в случае трехмерной ситуации решение будет аналогичное, если перпендикуляры проводить в трехмерном пространстве.
5
Вспомните из курса начал анализа, что при переходе от набора дискретных точек к непрерывному их распределению, необходимо перейти от суммирования по точкам к интегрированию. Это же относится к ситуации, когда вам необходимо вычислить момент инерции относительно оси какого-либо тела, а не системы материальных точек. В этом случае суммирование по точкам переходит в интегрирование по всему телу с интервалами интегрирования, определяемыми границами тела. Масса каждой точки должна быть представлена в виде произведения плотности точки на дифференциал объема. Сам же дифференциал объема разбивается на произведение дифференциалов координат, по которым и производится интегрирование.
Видео по теме

Совет 3: Как решать задачу без х

При решении дифференциальных уравнений не всегда явно доступен аргумент x (или время t в задачах физических). Тем не менее – это упрощенный частный случай задания дифференциального уравнения, что часто способствует упрощению поиска его интеграла.
Инструкция
1
Рассмотрите физическую задачу, приводящую к дифференциальному уравнению, в котором отсутствует аргумент t. Это задача о колебаниях математического маятника массой m, подвешенного на нити длиной r, расположенной в вертикальной плоскости. Требуется найти уравнение движения маятника, если в начальный момент маятник был неподвижен и отклонен от состояния равновесия на угол α. Силами сопротивления следует пренебречь (см. рис. 1a).
Как решать <strong>задачу</strong> без х
2
Решение. Математический маятник представляет собой материальную точку, подвешенную на невесомой и нерастяжимой нити в точке О. На точку действуют две силы: сила тяжести G=mg и сила натяжения нити N. Обе эти силы лежат в вертикальной плоскости. Поэтому для решения задачи можно применить уравнение вращательного движения точки вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку О. Уравнение вращательного движения тела имеет вид, приведенный на рис. 1b. При этом I — момент инерции материальной точки; j — угол поворота нити вместе с точкой, отсчитываемый от вертикальной оси против часовой стрелки; M — момент сил, приложенных к материальной точке.
3
Вычислите эти величины. I=mr^2, M=M(G)+M(N). Но M(N)=0, так как линия действия силы проходит через точку О. M(G)=-mgrsinj. Знак «-» обозначает, что момент силы направлен в сторону противоположную движению. Подставьте момент инерции и момент силы в уравнение движения и получите уравнение, отображенное на рис. 1с. Сокращая массу, возникает соотношение (см. рис. 1d). Здесь нет аргумента t.
4
В общем случае дифференциальное уравнение n-го порядка не имеющее х и разрешенное относительно старшей производной y^(n)=f(y,y’,y’’,...,y^(n-1)). Для второго порядка это y’’=f(y, y’). Решите его подстановкой y’=z=z(y). Так как для сложной функции dz/dx=(dz/dy)(dy/dx), то y’’=z’z. Это приведет к уравнению первого порядка z’z=f(y,z). Решите его любым из известных вам способов и получите z=φ(y, C1). В результате получено dy/dx= φ(y, C1), ∫dy/φ(x,C1)=x+C2. Здесь С1 и С2 — произвольные постоянные.
5
Конкретное решение зависит от вида возникшего дифференциального уравнения первого порядка. Так, если это уравнение с разделяющимися переменными, то оно решается непосредственно. Если это однородное относительно y уравнение, то для решения примените подстановку u(y)=z/y. Для линейного уравнения z=u(y)*v(y).
Видео по теме
Источники:
  • Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. Учебник для втузов. Т.2. – М.: Наука, 1972. – 576 с.

Совет 4: Какие бывают инерционные катушки для ловли рыбы

Инерционная катушка- это приспособление, которое сопровождается разматыванием лески под действие силы инерции, вызываемая приманкой при забросе. Она привлекает рыболовов своей высокой чувствительностью и простотой.

"Невская"- это самая популярная катушка среди рыболовов. Она имеет привлекательный  вид, а также очень проста в обслуживании. У этой катушки невысокая цена. Масса барабана составляет 90 г. В него помещается  до 100 м лески диаметром 0,7 мм. С помощью винта с контргайкой регулируется торцевое биение.  В катушке имеется  регулируемый подтормаживатель. Он способен снижать скорость вращения барабана, чтобы избавлять рыболова от распутавания лески. Сильная затяжка может резко снизить дальность заброса, лучше всего подтормаживать барабан пальцем. 

"Киевская" - это катушка, которая выполнена на оси и снабжена автоматическим подтормаживателем. Диаметр намотки составляет 100 мм. В барабан может вместиться 100 м лески диаметром 0,6 мм. Катушка имеет тормоз-трещотку.  Автотормоз целесообразно использовать только при ловле на тяжелые блесна, а  на средние и легкие приманки дальность заброса снижается.                                            

"Оболонь"- это катушка, которая производится с поворотным барабаном на 90˚. Чтобы она работала как безынерционная катушка, нужно барабан установить поперек удилища. Диаметр намотки составляет 70 мм и  помещается 100 м лески диаметром 0,4 мм. Для спиннинга она малопригодна, рекомендуется использовать для донных удочек.

Видео по теме
Обратите внимание
Иногда понятие «Ньютонова сила инерции» используется как обозначение силы противодействия (третий закон Ньютона). Понятие ввел Ньютон в свой труд «Математические начала натуральной философии», «Врожденная сила материи есть присущая ей способность сопротивления, по которой всякое отдельно взятое тело, поскольку оно предоставлено самому себе, удерживает свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения», а сам термин «сила инерции» появился впервые, по словам ученого Эйлера, у Кеплера.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500