Момент импульса и момент силы относительно точки и оси | Студенты, абитуриенты МФТИ | Вуз. физика #1
Первая серия цикла видеоуроков по физике про вращательное движение материальной точки, системы материальных точек или твёрдого тела. В этой серии вы узнаете про моменты сил и импульса одной материальной точки относительно точки и оси. Мы выведем уравнение динамики вращательного движения (уравнение моментов), а также научимся его применять при решении задач по физике. Видеоурок ориентирован на студентов младших курсов в рамках изучения институтской физики ( общая физика и термех – теоретическая механика ), однако он будет интересен и всем абитуриентам, которые уже думают про поступление в вуз (абитуриенты мфти, мгу, вшэ, спбгу, мифи и т.д.). Также материал этого урока будет полезен для школьников в рамках подготовки к олимпиадам по физике..
Тайм–коды:
1. [00:54] Векторное произведение векторов, определение и геометрический смысл.
2. [05:20] Свойства векторного произведения векторов.
3. [09:18] Радиус-вектор, скорость, импульс и ускорение материальной точки при криволинейном движении.
4. [11:08] Момент силы, действующий на материальную точку, относительно неподвижной ТОЧКИ (полюса или начала).
5. [14:15] Момент импульса материальной точки относительно неподвижной ТОЧКИ (полюса или начала).
6. [17:01] Динамика, уравнение динамики вращательного движения материальной точки (уравнения моментов) относительно НЕПОДВИЖНОЙ ТОЧКИ (полюса или начала), вывод.
7. [23:38] Интегральное уравнение, описывающее процесс изменения момента импульса материальной точки.
8. [25:25] Закон сохранения момента импульса относительно неподвижной точки (полюса или начала), обсуждение условий, при которых сохраняется момент импульса.
9. [28:09] При каком условии работает уравнение моментов? Важное замечание!
10. [29:24] Пример 1: движение планеты по эллиптической орбите, эллипс, эксцентриситет эллипса, большая и малая полуось эллипса, изучение изменения скорости планеты.
11. [43:57] Пример 2: намотка нити на цилиндр, особенности применения уравнения моментов на конкретной задаче.
12. [57:27] Пример 3: протягивание нити через отверстие, скорость изменения площади, секториальная скорость.
13. [1:04:45] Момент импульса точки и момент силы, действующий на материальную точку, относительно неподвижной ОСИ.
14. [1:12:56] Важный частный случай, связанный с моментами импульса и силы относительно ОСИ.
15. [1:17:44] Пример 4: движение по внутренней поверхности конической воронки.
16. [1:21:44] Уравнение динамики вращательного движения материальной точки (уравнения моментов) относительно ДВИЖУЩЕЙСЯ ТОЧКИ (полюса или начала), вывод.
—
Разовая помощь для создания новых роликов (Яндекс.Деньги):
https://money.yandex.ru/to/410016120225101.
—
Кроме канала в YouTube я веду курсы в онлайн–школе «Фоксфорд» (foxford) для школьников и преподавателей физики. Их можно найти по ссылке https://mapenkin.ru..
—
Ссылки на мои курсы по физике:
1. http://mapenkin.ru/a – курс подготовки к перечневым олимпиадам для учащихся 10 и 11 классов.
2. http://mapenkin.ru/c – курс подготовки к ЕГЭ по физике для учащихся 11 классов.
3. http://mapenkin.ru/o – курс подготовки к ОГЭ по физике для учащихся 9 классов.
К ним можно присоединиться в течение всего учебного года. Этот список пополняется с течением времени, поэтому старайтесь его периодически проверять..
—
Важно! До 23:59 30 сентября 2020 года промокод PENKIN10KURSY даёт 10% скидку на мои курсы по физике, а промокод PENKIN5KURSY даёт 5% скидку на все остальные курсы по различным предметам..
—
Ссылки на мои социальные сети:
Личная страница ВКонтакте: https://vk.com/penkin.
Группа ВКонтакте: https://vk.com/mapenkin.
Инстаграм: https://www.instagram.com/mapenkin.
Фейсбук: https://www.facebook.com/ma.penkin.
Твиттер: https://twitter.com/mapenkin.
—
Для поиска этого и схожих видео используйте слова:
Пенкин физика.
#физикавуз.
#физикапенкин.
#физика.
#mapenkin.
#физикаолимп
Видео взято с канала: Михаил Пенкин
Изгиб балки
В заделанной на одном конце изогнутой балке верхние волокна растягиваются, нижние сжимаются, а волокна нейтрального слоя остаются недеформированными.
Видео взято с канала: GetAClass Физика в опытах и экспериментах
Кинематика вращательного движения. Термех
Помощь с термехом от Владимира https://gbg.li/u/d0fNLAI.
Проект помощи в учебе и репетиторства по остальным предметам https://vk.com/gbg.study
Видео взято с канала: GBG STUDY
Момент силы. Видеоурок по физике 7 класс
Пройти тест по теме: https://goo.gl/u3MoLJ.
Перейти к тренажерам: https://goo.gl/QmsdDm.
Домашнее задание от Домашней Школы InternetUrok: http://goo.gl/r8cUgd.
Задать вопрос к уроку: https://goo.gl/F3unRR.
Другие видеоуроки по школьной программе на http://interneturok.ru.
Дополнительный материал:.
Пример задачи, в которой размеры тела не важны https://goo.gl/9bEWzR.
На данном уроке, тема которого: «Момент силы», мы поговорим о силе, с которой нужно подействовать на тело, чтобы изменить его скорость, а также о точке приложения этой силы. Рассмотрим примеры поворота разных тел, например качели: в какую точку нужно подействовать силой, чтобы качели начали движение или остались в равновесии..
Данное видео создано в образовательных целях для портала InternetUrok.ru..
InternetUrok.ru это постоянно пополняемая коллекция видеоуроков по основным предметам школьной программы, свободная от рекламы..
Видеоролики носят учебный характер, целью которых является улучшение качества российского школьного образования
Видео взято с канала: InternetUrok.ru
Крутящий момент. Введение
Introduction to torque
Видео взято с канала: KhanAcademyRussian
Момент силы
Теоретическая механика Статика Момент силы относительно точки на плоскости
Видео взято с канала: ТеорМех
Вращающий момент
Произведение веса груза на его плечо называется вращающим моментом. Два уравновешенных груза создают равные вращающие моменты.
Видео взято с канала: GetAClass Физика в опытах и экспериментах
Нет похожих статей
Во второй задаче, если нить расположена не по касательной к цилиндру, то с учётом неподвижности цилиндра (откуда следует неподвижность точки крепления нити к цилиндру) и перпендикулярности скорости шарика к нити, получаем простое движение шарика по окружности радиуса L0 с центром в точке крепления нити к цилиндру. Время движения шарика от нового начального положения к начальному положению из условия второй задачи будет определяться углом alpha между нитью в новых н.у. и нитью в старых н.у.: шарик пройдет расстояние L0*alpha=V0*T, где alpha, известный угол в радианах, откуда добавочное время намотки будет равно T=L0*alpha/V0
Спасибо вам. Скажите,есть электромотор. 600 Ват 1425 об/мин. за какой формулой посчитать его крутящий момент. И вообще,что он дает. К примеру,груз вес 2 кг на какую высоту он сможет поднять и за какое время?Если трос наматывается на вал мотора. И за какой формулой это можно посчитать?
Момент не крутящий, а вращающий, это все равно, что говорить дырка вместо отверстия. Один неуч когда-то сказал крутящий и все за ним как бараны повторяем, так и будем в жопе, пока повторяем бездумно за кем-то. Дырка на платье у женщины, крутят женщины волосы плойкой в локоны что бы казаться красивее.
не совсем верно,вообще кто учил сопромат знает о так называемых касательных напряжениях в прямоугольной балке,которые имеют гиперболический характер,а в центре и вообще равны нулю,так и получили двутавр,поняв,что действительно в определённой части материала нет напряжений и это лишняя масса,собственно двутавр легче почти в 3 раза
Здравствуйте Андрей Алексеевич я обычный двоечник вдаваться в подробности крутящего момента и силы я себе последние мозги сломаю но все равно не пойму. Мне просто нужно узнать мотор с вот такими характеристиками
72 V DC 3000 W
Напряжение/в: 72 в 50A 80A
Номинальная мощность/вт: 3000 вт
Максимальный крутящий момент/н · м: 5.4н. М
Максимальная скорость: 5800 об/мин
Номинальная скорость: 4900 об/мин
Длина: 166 Мм
Диаметр: 107 мм
Вес нетто: 5,5 кг установленный на колеса от мопеда альфа или мустанг 19 дюймов и при весе наездника около 90 килограмм потянет или даже не стоит заморачиваться ведь удовольствие не из деловых. Так то по вольтажу и по ватам я понимаю что он должен поехать где то в районе 60-70 км/ч. Но меня напрягают 5,4 Н.м хватит ли мощности. Я может чего то не указал. Заранее спасибо.
А разве момент силы(М) не должен быть направлен на нас?(ведь должна быть правая тройка векторов)
А в случае,когда он направлен против нас,то с его конца,кратчайшее расстояние от вектора (r) до вектора (F) пойдёт по часовой стрелке,и будет уже левая тройка векторов
Поясните мне, немного не пойму как посчитать
Если взять точку и от неё отвезти рычаг, на конце которого будет вес, к примеру 2 кг, а длина рычага менее одного метра или метр, если перемножить, то получится меньшая масса или равная, если умножить на 1, но нагрузка будет то больше 2 кг, как посчитать правильно?
Андрей Алексеевич! Как Вам не стыдно?! Вы объясняете то, в чём сами не разобрались!
Почему момент направлен в иную плоскость (эти ваши + и ) не надо придумывать аксиом ОБЪЯСНИТЕ! для себя, а там, может и нас порадуете, а пока не объясните уберите эту чушь.
Добрый день. Подскажите пожалуйста я сделал винтовой дровокол с маховиком ГАЗ 53 35 см диаметром и 15 кг вес скорость его постоянного вращения 2800 об. мин. ли 46 об.сек. Вопрос как для данной конфигурации посчитать крутящий момент Н*м.
Сравните с этим
http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/chemotlichaetsjamodelxmehanikigalileja-nxjutonaotmodelimehanikigjujgensa.shtml
https://www.youtube.com/watch?v=E0PgRTiEOvc&t=12s
http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/wseograwitacionnomwzaimodejstwii.shtml
Спасибо большое. Очень доступно! Мне всегда нравятся объяснения физики и пр. не гуманитарных предметов именно с точки зрения применения в первую очередь и потом поэтапного объяснения как это рассчитывается. А то не понятно что это и зачем вообще нужно. Довольно трудно заставить мозг что то запомнить, когда он не понимает зачем оно надо. Тут всё ясно и понятно, как и в других ваших роликах. Просто и гениально!
Спасиииибо большое, правда ничего не понимала… Нам не объясняли, когда тело крутиться по часовой, а когда против. Было сложно это понять. Так же не понимала значения букв…. Ещё раз спасибо, вы меня спасли!!! (✷‿✷)( ꈍᴗꈍ)(◍•ᴗ•◍)(｡♡‿♡｡)
Спасибо! потрясающее объяснение темы, действительно талант учителя! именно так надо объяснять азы любой науки (особенно для делающих первые шаги в постижении законов естествознания) без чёткого понимания основ, дальнейший путь не имеет смысла… Спасибо Вам за урок!
Спасибо за объяснение. Получается момент силы векторно сонаправлен с силой. Верно? это логично, как я понимаю момент это действие силы, усиленное через рычаг, а на википедии написано, что момент это сила, действующая перпендикулярно плоскости, где действует сила через рычаг на объект. это непонятно, получается момент действует куда-то вбок. Поясните, верно ли я понимаю, что сила и момент совпадают по напрвалению действия?
Здравствуйте, подскажите пожалуйста, если гидромотор выдает мощность 170 н * м, и через редуктор понижает в 50 раз, сколько будет на выходе н *м?редуктор червячный, диаметр шестерни ведомой 230 мм, червячный вал диаметром 50 мм, как можно посчитать момент на выходе? и если представить что на выходном валу барабан диаметром 100 мм, какую тягу сможет развить в кг или тоннах?
Спасибо, очень интересно! Интуитивно понимал эти принципы при постройке хоз. сооружений на даче, но теперь это понимание подкреплено теорией. Дорастут дети до физики будем вместе разбирать ваши видео уроки. Учиться так намного интереснее!
Андрей Алексеевич, это преступление перед человечеством, прекратить выпускать ролики на Вашем канале. Это дар доносить так просто такие маоопонятные вещи… И этим даром надо делиться с населением в обязательном порядке.
Молоток!!!!! Таких понятных объяснений я ещё на встречал. Огромнейшее уважение и благодарность за урок, проведённыя столь понятным языком, особенно для тех, кто в школе не хотел учиться, а сейчас решил расширить свои знания. Мне 45, поступил в техникум на строительную специальность: на уроке ничего не понял это далеко от меня, а посмотрел ваш урок и стало ясно о чем шла речь. Ваще Чётко!!!!
Эксперимент выполнен не очень понятно, а именно:
при первом загружении 0:41 балка согнута на некоторую величину и конец ее изгиба на шкале справа отмечен красной чертой.
при втором загружении 1:55 балку уже сгибают до половины величины первого изгиба (конец согнутой балки находится по середине между красными чертами на шкале).
и при третьем загружении 2:09 балку гнут опять до середины ее первоначального прогиба.
Поэтому в опыте было просто необходимо показать середину прогиба балки, так как без этого количество грузов вводит в заблуждение!
Сравните с этим
http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/oformulecentrostremitelxnogouskorenija.shtml
http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/ocentrostremitelxnomuskorenii.shtml
http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/chemotlichaetsjamodelxmehanikigalileja-nxjutonaotmodelimehanikigjujgensa.shtml
Ошибка анимации с «закрученным» мячом в начале видео (0:37). Мяч полетел по неправильной, обратной дуге (согласно эффекту Магнуса), хотя возможна и такая траектория, но только с гладкоповерхносным мячом, которым футбольный мяч не является.
И ещё ошибка. Для полета по дуге нужно ударить по мячу не сбоку (это не возможно), а по касательной (перпендикулярно его радиусу). С уважением. Спасибо и извините.
Доступно! Однако, почему при написании векторного уравнения Вы не указываете знак вектора над знаком силы? Ведь в таком случае (без знака вектора) уравнение выглядит как будто силы уже приведены к одной оси, но в таком случае не учтен угол направления действия сил.
Когда же Вы научитесь отличать силу от момента, а момент силы отличать отдельно от момента и от силы?
Момент по определению является результатом действия исключительно пары сил, не имеющих равнодействующей силы.
Моментом же силы является воздействие, в результате которого центр масс тела приобретает ускорение поступательного движения и одновременно момент инерции этого же тела приобретает ускорение вращательного движения.
Неужели же так трудно в учебник по теоретической механике заглянуть и не нести чушь?
Или учебники такие «умные» читаете и затем повторяете изложенную в них чушь?
Рассматривайте свободное тело вне систем отсчёта координат (когда ось вращения тела не не взаимодействует с другими телами, а сила приложена к поверхности вращения тела) и будет Вам радость!
Все очень наглядно. Спасибо! Но хотелось бы подробно раскрыть тему композиционных материалов. В эксперименте Вы используете два склеенных бруска. Однако из опыта не ясно, как повел бы себя один брусок удвоенной толщины под этой же нагрузкой. Если кто-либо знает, напишите в комментариях.
Спасибо вам. Скажите,есть электромотор. 600 Ват 1425 об/мин. за какой формулой посчитать его крутящий момент. И вообще,что он дает. К примеру,груз вес 2 кг на какую высоту он сможет поднять и за какое время?Если трос наматывается на вал мотора. И за какой формулой это можно посчитать?
Господи, спасибо Вам за доходчивое объянение! Читал, читал в учёбнике репу чесал да все в пропадь… А тут всё объяснили просто, лаконично, без всяких то ужасающих километровых формул и выводов. Эх, была бы на самом деле физика такой легкой как вы её умеете представить…
Прям вспомнились книжки Дж. Гордона «Конструкции, или почему не ломаются вещи», «Почему мы не проваливаемся сквозь пол») там просто и наглядно для школьников даются основные понятия теории прочности. Вот такие бы мультики школоте показывать, а то все чаще встречаешь «инженеров-строителей» которые не знают размерности момента сопротивления.
Господи, я полдня искала урок, который помог бы мне хотя бы что-нибудь понять. Смотрела получасовые, часовые уроки и ничего не было ясно, много слов и мало сути. Под один вообще за столом уснула. Здесь наоборот! Десять минут, и всё понятно) Спасибо!!!
Первая серия цикла видеоуроков по физике про вращательное движение. В этой серии я рассказываю про моменты сил и импульса одной материальной точки относительно точки и оси, вывожу уравнение динамики вращательного движения, а затем применяю его при решении задач. Меня давно просили сделать видео с институтской физикой. Наконец-то я его сделал:). Я старался сделать подачу материала такой, чтобы видео могли смотреть и абитуриенты. Надеюсь, что это у меня получилось. К сожалению, длительность серии составляет почти 1,5 часа, но зато в ней очень много важной и полезной информации. Приятного просмотра! Обязательно оставляйте свои комментарии.
3:12 но при этом двутавровая балка при горизонтальной нагрузке (то есть если нагрузить не сверху, а сбоку) будет менее устойчив чем исходная балка. «Во сколько раз мы выигрываем в одном, во столько же раз проигрываем в другом»это правило невозможно нарушить.
Помимо упражнений к примерам 1 и 2, можно сделать упражнение и к примеру 3 [57:27]. Покажите, что при медленном протягивании нити через отверстие отношение кинетической энергии тела к угловой скорости его вращения есть величина постоянная (так называемый «адиабатический» инвариант). Как думаете, в чём заключается физический смысл этого?
Чтобы найти большую полуось, зная массу солнца, рассмотрим систему «планета+солнце». По условиям задачи данная система замкнута, то есть на нее не действуют внешние силы, а значит для нее выполняется закон сохранения энергии. Выберем систему отсчёта, связанную с солнцем. В этой системе скорость солнца равна нулю, значит кинетическая энергия солнца также равна нулю. Нуль потенциальной энергии свяжем с солнцем, тогда и потенциальная энергия солнца равна нулю. Значит в уравнении ЗСЭ останутся только слагаемые, связанные с энергией планеты в выбранной системе отсчёта. Потенциальную энергию как функцию расстояния планеты до солнца можно найти из закона всемирного тяготения, и она примет вид: П=–G*(m*M)/r, где G – грав.постоянная, m – масса планеты, r – расстояние до солнца. Выберем моменты времени, когда скорость планеты равна V0 и Vmin=0,4V0, и запишем равенство сумм кинетической и потенциальной энергий (т.е. ЗСЭ).
mV0^2/2-GmM/a=m(0,4V0)^2/2-GmM/(a+0,6a).
Из этого уравнения сокращается масса планеты, а через оставшиеся известные величины выражаем длину большой полуоси: a=GM/V0^2