Результат получен после поворота и второго конца на угол . Искомая работа равна половине работы по перемещению доски на L.
Задача: В полусферический колокол, плотно лежащий на столе, наливает через отверстие вверху воду. Когда вода доходит до отверстия, она приподнимает колокол и начинает вытекать снизу. Радиус колокола R, плотность воды . Найти массу колокола М. (рис.37)
1-й способ. Прямое динамическое решение задачи (рис.41, а) F=Mg+. F=, M= 2-й способ. Поместим систему в цилиндрический сосуд высотой и радиусом R. (рис.37, б)
Пусть колокол тонок и его масса мала. Давление на колокол снаружи и изнутри равно во всех точках. Если колокол убрать, то
M= () , M= () =
рис.37
Задача: Найти кинетическую энергию стержня, вращающегося в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через его середину. Известны: (рис.38, а)
Для половины стержня (рис.38, б) . Но К=2, следовательно К=.
рис.38
Для того чтобы в полной мере овладеть использованием вышеизложенного метода необходимо решить не одну задачу с применением данного метода.
Метод дифференцирования и интегрирования
В основе метода лежат два принципа:
1) принцип возможности представления закона в дифференциальной форме;
2) принцип суперпозиции.
При использовании метода дифференцирования и интегрирования, разделяют тело на материальные точки или траекторию и время на такие промежутки, на которых процесс можно считать равномерным. Далее по принципу суперпозиций производят суммирование (интегрирование).
Задача: Найти силу гравитационного взаимодействия между расположенными на одной прямой материальной точкой массой m и однородным стержнем длиной L и массой M. Расстояние от точки до ближайшего конца стержня равно С. (рис.39)
рис.39
Выделяем на расстоянии х от точки элемент стержня длиной dx и массой dx. Сила его взаимодействия с точкой dF=.
Поэтому F=.
Задача:
Найти кинетическую энергию однородного диска радиусом R и массы M, вращающегося с постоянной угловой скоростью вокруг оси, проходящей через центр диска перпендикулярно его плоскости.
Разобьем диск на кольца шириной dx, каждое из которых отстоит от оси вращения на x [0: R]. Масса каждого кольца, вращающегося с линейной скоростью
: dm=
Величиной (dx) 2 в сравнении с 2xdx можно пренебречь.
dk=
Откуда К=
Метод дифференцирования и интегрирования применяется также для вывода формул.
Вариационные принципы механики, метод виртуальных перемещений
Невариационные принципы устанавливают закономерности движения, совершаемого системой под действием приложенных сил.
Вариационные принципы разделяются на дифференциальные и интегральные. Дифференциальный - это метод виртуальных перемещений, интегральный - следствие из принципа наименьшего действия.
Принцип: Для равновесия любой механической системы с идеальными связями необходимо и достаточно, чтобы сумма элементарных работ, действующих на систему сил при любом виртуальном перемещении, равнялась нулю.
Информация по теме:
Создание предметно-развивающей игровой среды и организация развивающих игр
В современной дошкольной педагогике на первый план выдвигаются задачи гуманизации процесса воспитания и обучения, охраны и укрепления физического и психического здоровья детей, их полноценного развития, осуществления личностного подхода к детям при обучении. Решение этих задач невозможно без создан ...
Пример использования педагогической оценки в
воспитании поведения дошкольников
В журнале "Справочник старшего воспитателя" (№2, 2009 г) приводится методическая разработка по использованию педагогической оценки в воспитании поведения дошкольников. Педагоги-воспитатели разработали специальные наглядные пособия, позволяющие детям представить себе идеальный образец дейс ...
Психологические механизмы развития субъективного отношения к
природе
Выделим несколько особенностей, характеризующих этот процесс как систему. От перцептивно-эмоционального к практическому каналу возрастает роль сознательной регуляции человеком процесса формирования отношения к объектам природы. Если в перцептивно-эмоциональном канале воздействие релизеров связано в ...