KURZUS: Fizika közlekedésmérnököknek

MODUL: II. modul: Tömegpontok mechanikája

3. lecke: Pontszerű testek dinamikája

Pontszerű testek dinamikája

A jegyzet feldolgozandó fejezetei: Pontszerű testek dinamikája (és alfejezetei, 31-43 oldal)

Tanulási célok: A lecke anyagának feldolgozása után Ön képes lesz:

  • Megfogalmazni, megérteni a Newton-törvényeket és meghatározni a hozzájuk kapcsolódó fogalmakat (inerciarendszer, tömeg, erő, erők vektori összege).
  • A Newton-törvényeket alkalmazni egyszerű számítási feladatokban.
  • Meghatározni a lendület fogalmát, levezetni és alkalmazni a lendületmegmaradás törvényét egyszerű mechanikai rendszerek esetén.
  • Meghatározni a perdület és a forgatónyomaték fogalmát, kimondani a tömegpontra vonatkozó perdülettételt.

Támpontok a tanuláshoz

A téma feldolgozása során különösen fontos, hogy a korábbi tanulmányok során a témában szerzett tudást a tananyag segítségével rendszerezze. Nem célszerű tehát a korábbról ismerősnek tűnő részeken gyorsan átlapozni, kihagyva az alapos megértést. Több általános iskolás könyv pl. pontatlanul tartalmazza Newton I. törvényét.

Fordítson külön figyelmet arra, hogy a fogalmak és összefüggések egymásra épülését megértse. Például a lendület fogalma nem önkényes, hanem annak fontossága a lendületmegmaradás törvényén keresztül a Newton-törvényekből következik. Fontos, hogy az ide vezető levezetést teljesen megértse.

A leckében előforduló számolási példák is inkább a fogalmak megértését könnyítik meg, semmint a gyakorlati problémák megoldását, de ezek ismerete és önálló végigszámolása szükséges a későbbi, a valóságoshoz közelebb eső témák és feladatok sikeres feldolgozásához.

Ellenőrző kérdések
1. Az alábbi állítások egyenes vonalú, egyenletesen gyorsuló mozgást végző testre vonatkoznak. Melyik állítás nem biztosan igaz?
A test gyorsulása állandó irányú és nagyságú.
A testre ható erők eredőjének nagysága állandó, iránya pedig megegyezik a sebesség irányával.
A testre ható erők eredőjének nagysága állandó és iránya megegyezik a gyorsulás irányával.
A testre ható erők eredője állandó nagyságú és irányú.
2. Az alábbi rendszerek közül melyikre igaz a lendületmegmaradás törvénye?
Két összeütköző vasúti kocsi az ütközéskor.
A kötél és a rajta felmászó gyerek.
Az induló teherautó és a platóján elmozduló láda.
Két billiárdgolyó ütközése
3. Milyen irányba mutat az x-y síkban, az óramutató járásával megegyező irányban egyenletes körmozgást végző tömegpont perdülete?
A +z irányba.
A kör középpontjába.
A perdület egy skaláris mennyiség, így nincs iránya.
A -z irányba.
4. Egy 0,5 kg tömegű testet 3 N erő húz észak felé, 2 N kelet felé, 1 N dél felé és 4 N erő húz nyugat felé. Mind a négy erő egyszerre hat. Milyen irányban gyorsul a test és mekkora a gyorsulása?
ÉK felé 25 fokban, 5,46 m/s2.
ÉNY felé 45 fokban, 5,66 m/s2.
DK felé 25 fokban, 3,14 m/s2.
DK felé 35 fokban, 3,14 m/s2.
5. Homokkal töltött, 150 tonna tömegű uszályba egy gyakorlaton 50 kg tömegű, 900 m/s sebességű lövedéket lőnek vízszintes irányból. Az ütközés rugalmatlan. Mekkora sebessége lesz az uszálynak kezdetben?
900 m/s.
5 m/s.
0,299 m/s.
49,9 m/s.