ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ примеры решения задач начало

Пример 4. В гравитационном поле Земли тело массой m переме­щается из точки 1 в точку 2 (рис. 4.5). Определить скорость v2 тела в точке 2, если в точке 1 его скорость

Ускорение свободного  падения g считать известным.

Решение. Система те­ло — Земля является замкнутой, в которой действует

Рис. 4.5


 

Рис. 4.4


 

консервативная сила — сила гравитационного взаимодействия. Поэтому можно воспользоваться законом сохранения механической энергии (инерциальную систему отсчета свяжем с центром масс системы). Тогда можно записать

E1=E2, или T1122,

где T1, П1 и Т2 , П2 — соответственно кинетические и потенциальные
энергии в начальном 1 и конечном 2 состояниях. Заметим, что центр
масс системы тело — Земля практически совпадает с центром масс
Земли  , и поэтому кинетическая энергия Земли в начальном
и конечном состояниях равна нулю. Тогда

Подставив эти выражения в (1), получим

Заменив  и произведя сокращения, найдем
+, откуда

Так как  (по условию задачи), то

Произведя вычисления, получим

Система отсчета. Под системой отсчета понимается совокупность системы координат и часов. Понятие системы отсчета, включает в себя пространственно-временную характеристику положения тела, при этом пространственная характеристика дается с помощью координат, а временная - с помощью часов.
Основы физики и электротехники. Лекции, курсовые, задачи, учебники