ВУЗы по физике Готовые работы по физике Как писать работы по физике Примеры решения задач по физике Решить задачу по физике онлайн

Лекции по теоретической механике


Ч а с т ь I

основные понятия

Г Л А В А 1. некоторые сведения из

теоретической механики

1.1. единицы измерения механических
величин

До 1963 г. существовали три системы метрических единиц:

–  абсолютная метрическая система СГС (CCS), в которой основными единицами являются сантиметр, грамм и секунда;

–  абсолютно практическая система МКС (MKS), в которой основными единицами являются метр, килограмм и секунда;

–  техническая система МКГСС (MKCS), в которой основными единицами являются метр, килограмм-сила и секунда.

С 1963 г. в СССР введена Международная система единиц СИ (SI), которая для механических единиц совпадает с системой МКС.

В табл. 1.1 представлены основные и дополнительные единицы механических единиц системы СИ и их обозначения.

Т а б л и ц а 1.1

Основные единицы СИ

Величина

Единица

Обозначение

Определение

наименование

русское

международное

Длина

метр

м

m

Метр есть длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299 792 458 с

Масса

килограмм

кг

kg

Килограмм равен массе международного прототипа килограмма

Время

секунда

с

s

Секунда равна 9192631770 периодам излучения, со-ответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133

Дополнительные единицы СИ

Плоский угол

радиан

рад

rad

Радиан равен углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу

Телесный угол

стерадиан

ср

sr

Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы

В табл. 1.2 представлены производные единицы механических величин системы СИ и их размерности.

Т а б л и ц а 1.2

Производные единицы си, имеющие собственные
наименования

Величина

Единица

Выражение производной единицы

Определение

наименование

обозначение

через другие единицы СИ

через основные единицы СИ

1

2

3

4

5

6

Площадь

Квадратный метр

м2

Квадратный метр равен площади квадрата со сторонами, длины которых равны 1 м

Объем, вместимость

Кубический метр

м3

Кубический метр равен объёму куба с рёбрами, длины которых равны 1 м

Скорость

Метр в секунду

м/с

Метр в секунду равен скорости прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой точка за время 1с перемещается на расстояние 1 м

Ускорение

Метр на секунду в квадрате

м/с2

Метр на секунду в квадрате равен ускорению прямолинейно и равноускорено движущейся точки, при котором за время 1с скорость точки возрастает на 1м/с

Угловая скорость

Радиан в секунду

рад/с

Радиан в секунду равен угловой скорости равномерно вращающегося тела, при которой за время 1с совершается поворот тела относительно оси вращения на угол 1 рад

Угловое ускорение

Радиан на секунду в квадрате

рад/с2

Период

Секунда

с

Продолжение табл. 1.2

1

2

3

4

5

6

Частота

Герц

Гц

с–1

Герц равен частоте периодического процесса, при которой за время 1с происходит один цикл периодического процесса

Угловая частота

Радиан в секунду

рад/с

Плотность

Килограмм на кубический метр

кг/м3

Килограмм на кубический метр равен плотности однородного вещества, масса которого при объёме 1 м3 равна 1кг

Импульс (количество движения)

Килограмм-метр в секунду

кг·м/с

Килограмм-метр в секунду равен импульсу (количеству движения) тела массой 1кг, движущегося со скоростью 1м/с

Сила

Ньютон

Н

кг×м/с2

Ньютон равен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы

Момент силы, момент пары сил

Ньютон-метр

Н·м

кг×м2/с2

Ньютон-метр равен моменту силы, создаваемому силой 1Н относительно точки, расположенной на расстоянии 1м от линии действия силы

Импульс силы

Ньютон-секунда

Н·с

кг×м/с

Ньютон-секунда равна импульсу силы, создаваемому силой 1Н, действующей в течении времени 1с

Давление, напряжение (механическое)

Паскаль

Па

Н/м2

кг/(м×с2)

Паскаль равен давлению (механическому напряжению), вызываемому силой 1Н, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью 1м2

Энергия, работа

Джоуль

Дж

Н×м

кг×м2/с2

Джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы 1Н на расстояние 1м в направлении действия силы

Мощность, поток энергии

Ватт

Вт

Дж/с

кг×м2/с3

Ватт равен мощности, при которой совершается работа 1Дж за время 1с

Продолжение табл. 1.2

1

2

3

4

5

6

Поверхностное натяжение

Ньютон на метр

Н/м

кг/с2

Ньютон на метр равен поверхностному напряжению, создаваемому силой 1Н, приложенной к участку контура свободной поверхности длиной 1м и действующей нормально к контуру и по касательной к поверхности

Динамическая вязкость (коэффициент внутреннего трения)

Паскаль-секунда

Па×с

кг/(м×с)

Кинематическая вязкость

Квадратный метр на секунду

м2/с

Модули линейного растяжения и всестороннего сжатия

Паскаль

Па

Н/м2

кг/(м×с2)

В табл. 1.3 представлены внесистемные единицы и их связь с единицами системы СИ.

В табл. 1.4 представлены приставки производных единиц метрических систем, кратных и дольных основной единице и их обозначения.

Т а б л и ц а 1.3

Внесистемные единицы

Величина

Единица

Выражение производной единицы

 

наименование

обозначение

через другие единицы СИ

через основные единицы СИ

 

Плоский угол

градус

минута

секунда

º

(π/180)•рад

(π/108)•10-2 рад

(π/648)•10-3 рад

 

Угловая скорость

мин-1

с-1

(π/30)•рад/с

2π•рад/с

 

Давление

бар

бар

105 Па

105 кг/(м×с2)

 

миллиметр ртутного столба

мм рт. ст.

133,322 Па

133,322 кг/(м×с2)

Наташа

Автор

Наташа — контент-маркетолог и блогер, но все это не мешает ей оставаться адекватным человеком. Верит во все цвета радуги и не верит в теорию всемирного заговора. Увлекается «нефрохиромантией» и тайно мечтает воссоздать дома Александрийскую библиотеку.

Другие статьи


Распродажа дипломных

Скидка 30% по промокоду Diplom2020

А ты боишься COVID-19?

Пройди опрос и получи промокод