5. SZABAD PONTRENDSZEREK MECHANIKAI ALAPELVEI, N-TESTPROBLÉMA, GALILEI-

Hasonló dokumentumok
8.1. A rezgések szétcsatolása harmonikus közelítésben. Normálrezgések. = =q n és legyen itt a potenciál nulla. q i j. szimmetrikus. q k.

Kényszereknek alávetett rendszerek

9. HAMILTON-FÉLE MECHANIKA

A Secretary problem. Optimális választás megtalálása.

V. GYAKORLATOK ÉS FELADATOK ALGEBRÁBÓL

1. Komplex szám rendje

ORVOSI STATISZTIKA. Az orvosi statisztika helye. Egyéb példák. Példa: test hőmérséklet. Lehet kérdés? Statisztika. Élettan Anatómia Kémia. Kérdések!

Tuzson Zoltán A Sturm-módszer és alkalmazása

2. Az együttműködő villamosenergia-rendszer teljesítmény-egyensúlya

V. Deriválható függvények

9. tétel: Elsı- és másodfokú egyenlıtlenségek, pozitív számok nevezetes közepei, és ezek felhasználása szélsıérték-feladatok megoldásában

VEKTORGEOMETRIA. Mit nevezünk null vektornak? Olyan vektort, amelynek a nagysága (abszolút értéke) 0 és az iránya tetszőleges.

Geometriai optika. Fénytani alapfogalmak, a fény egyenes vonalú terjedése

A pályázat címe: Rugalmas-képlékeny tartószerkezetek topológiai optimalizálásának néhány különleges feladata

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

EUKLIDESZI TÉR. Euklideszi tér, metrikus tér, normált tér, magasabb dimenziós terek vektorainak szöge, ezek következményei

Diszkrét matematika II., 3. előadás. Komplex számok

Metrikus terek. továbbra is.

2. Gázok 2.1. Ideális gáz. Első rész: előző előadás folytatása. Gázok. Fázisátalakulások. További példák a Boltzmann eloszlás következményeire

Komplex számok. 6. fejezet. A komplex szám algebrai alakja. Feladatok. alábbi komplex számokat és helyvektorukat:

Szerszámgépek 5. előadás Március 13. Szerszámg. 5. előad. Miskolc - Egyetemváros 2006/ félév

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

VEKTORSZÁMÍTÁS. Vektorok és vektorműveletek

24. tétel A valószínűségszámítás elemei. A valószínűség kiszámításának kombinatorikus modellje.

Az anyagáramlás intenzitása

Megoldás a, A sebességből és a hullámhosszból számított periódusidőket T a táblázat

Statisztika I. 4. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

286 Versenyre előkészítő feladatok VIII. FEJEZET. ÖSSZEFOGLALÓ FELADATOK VIII.1. Versenyre előkészítő feladatok (337. oldal)

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) FELADATOK Taylor- (Maclaurin-) sorok, hibabecslés

Radiális szivattyú járókerék fő méreteinek meghatározása előírt Q-H üzemi ponthoz

A KVARKANYAG SZOKATLAN TERMODINAMIKÁJA

Tapasztalati eloszlás. Kumulált gyakorisági sorok. Példa. Értékösszegsor. Grafikus ábrázolás

Mechanizmusok vegyes dinamikájának elemzése

n akkor az n elem összes ismétléses ... k l k 3 k 1! k 2!... k l!

Vizsgatételek főiskolai szintű villamosmérnök szakos levelező hallgatók számára Fizika II. GEFIT122L

Dr. Tóth László, Kombinatorika (PTE TTK, 2007) nem vagyunk tekintettel a kiválasztott elemek sorrendjére. Mennyi a lehetőségek száma?

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

Regresszió számítás. Mérnöki létesítmények ellenőrzése, terveknek megfelelése. Geodéziai mérések pontok helyzete, pontszerű információ

Geometriai vagy kinematikai természetű feltételek: kötések vagy. kényszerek. 1. Egy apró korong egy mozdulatlan lejtőn vagy egy gömb belső

Híradástechikai jelfeldolgozás

MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA)

2.10. Az elegyek termodinamikája

(1) Definiálja a mechanizmus fogalmát! Mechanizmuson gépek, berendezések mechanikai elven működő részeinek együttesét értjük.

Mőbiusz Nemzetközi Meghívásos Matematika Verseny Makó, március 26. MEGOLDÁSOK

1. Sajátérték és sajátvektor

Azonos névleges értékű, hitelesített súlyokból alkotott csoportok együttes mérési bizonytalansága

3. Sztereó kamera. Kató Zoltán. Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika tanszék SZTE (

Transzformációk síkon, térben

A Sturm-módszer és alkalmazása

v i = v i V. (1) m i m i (v i V) = i P = i m i V = m i v i i A V = P M

III. ALGEBRAI STRUKTÚRÁK

FELADATOK A KALKULUS C. TÁRGYHOZ

Izolált rendszer falai: sem munkavégzés, sem a rendszer állapotának munkavégzés nélküli megváltoztatása nem lehetséges.

A paramétereket kísérletileg meghatározott yi értékekre támaszkodva becsülik. Ha n darab kisérletet (megfigyelést, mérést) végeznek, n darab

Folytonos idejű rendszerek stabilitása

Fizika II. tantárgy 4. előadásának vázlata MÁGNESES INDUKCIÓ, VÁLTÓÁRAM, VÁLTÓÁRAMÚ HÁLÓZATOK 1. Mágneses indukció: Mozgási indukció

1.2. Ütközés Ütközési modell, alapfeltevések Ütközés 3

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

1. Hibaszámítás Hibaforrások A gépi számok

Optika. sin. A beeső fénysugár, a beesési merőleges és a visszavert, illetve a megtört fénysugár egy síkban van.

Tömegpont-rendszer mozgása

2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések

1. előadás: Bevezetés. Számonkérés. Irodalom. Valószínűségszámítás helye a tudományok között. Cél

A felhasznált térfogalmak: lineáris tér (vektortér), normált tér, Banach tér, euklideszi-tér, Hilbert tér. legjobban közelítõ elem, azaz v u

Molekulák elektronszerkezete - kv2n1p07/1 vázlat

Valós függvénytan. rendezett pár, ( x, valós számok leképezése az csoportra. függvény mint előírás, pl. y x azt jelenti, hogy x

Hajós György Versenyre javasolt feladatok SZIE.YMÉTK 2011

1 Egydimenziós szórás, alagúteffektus

Komplex számok. d) Re(z 4 ) = 0, Im(z 4 ) = 1 e) Re(z 5 ) = 0, Im(z 5 ) = 2 f) Re(z 6 ) = 1, Im(z 6 ) = 0

90 Folytonos függvények. IV. Folytonos függvények

18. Differenciálszámítás

ALGEBRA. egyenlet megoldásait, ha tudjuk, hogy egész számok, továbbá p + q = 198.

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

Statisztika 1. zárthelyi dolgozat március 21.

Stabilitás Irányítástechnika PE MI_BSc 1

r rt t é t t t r r q rs té P r s P t é r t r rs té r é

Tartalomjegyzék. 4.3 Alkalmazás: sorozatgyártású tűgörgő átmérőjének jellemzése

Olimpiai szakkör, Dobos Sándor 2008/2009

A statisztikai vizsgálat tárgyát képező egyedek összességét statisztikai sokaságnak nevezzük.

Statisztika. Eloszlásjellemzők

18. Valószín ségszámítás. (Valószín ségeloszlások, függetlenség. Valószín ségi változók várható

A peremeloszlások. Valószínőségszámítás elıadás III. alk. matematikus szak. Példa. Valószínőségi vektorváltozók eloszlásfüggvénye.

LOGO. Kvantum-tömörítés. Gyöngyösi László BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar

A mechanika alapjai. A pontszerű testek dinamikája

és elktromágneses Rendszerez Elektrosztatikus tér estén: Zárt rezg Kondenzátorból és tekercsbıl álló zárt áramkör Φ Ö E Forráserısség: N B

3. Valószínűségszámítás

RUGALMAS GYÁRTÓRENDSZER ÉS LOGISZTIKAI (ANYAG- ÉS INFORMÁCIÓÁRAMLÁSI) RENDSZER. 1. Rugalmas gyártó- és anyagáramlási rendszerek sajátosságai

Tanmenetjavaslat. az NT raktári számú Matematika 5. tankönyvhöz. Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet, Budapest

Valószínőségszámítás

Megjegyzés: Amint már előbb is említettük, a komplex számok

Emlékeztető: az n-dimenziós sokaság görbültségét kifejező mennyiség a Riemann-tenzor (Riemann, 1854): " ' #$ * $ ( ' $* " ' #µ

Mérési adatok feldolgozása Méréselmélet PE_MIK MI_BSc, VI_BSc 1

? közgazdasági statisztika

Csapágyak üzem közbeni vizsgálata a csavarhúzótól a REBAM 1 -ig 2

Diszkrét Matematika 1. óra Fokszámsorozatok

Interpoláció. Korszerű matematikai módszerek 2013.




Átírás:

5. SZABAD PONTRENDSZEREK MECHANIKAI ALAPELVEI, N-TESTPROBLÉMA, GALILEI- FÉLE RELATIVITÁSI ELV m, m,,m r, r,,r r, r,, r 6 db oordáta és sebességompoes 5.. Dama Mozgásegyelete: m r = F F, ahol F jelöl a ülső erő eredőjét és F az m részéről az m re fejtett erőt (belső erő). Egy potszerű test em gyaorol erőt saját magára, ezért. m r = F F =,, 6 -redű özöséges dfferecálegyelet-redszer 5.. A belső erő tulajdosága (posztulátumo). a belső erőe megva a hatás-ellehatás tulajdoságu: F = F. a tömegpoto özt ölcsöhatás cetráls: r j = def. r r j r j = r j =r j F j r j 3. a ölcsöhatás szgorúa cetráls: F j = agysága csa a távolságutól függ f j r j szgorúa r j r j cetráls f j x= f j x szmmetrus Ez a posztulátum magába foglalja az előző ettőt s.

5.3. Követezméye Defícó: r def. m t = r m r m m tömegözéppot = m r m a tömegeel súlyozott átlaghelyzet; r t = m r m r t = m r m a tömegözéppot sebessége a tömegözéppot gyorsulása 5.3.. Tömegözéppot tétel m r = F = = = m r t = F összes ülső 0 F Ha a belső erőet egy potba tolju, aor ott az összegü ulla, mert F F =0 Tétel: a tömegözéppot úgy mozog, mtha az összes ülső erő erre a potra hata és a redszer teljes tömege ebbe a potba lee egyesítve. (Ez az első posztulátumból övetez.) 5.3.. Impulzustétel Vezessü be a p = def. m r meységet, am a -ad részecse mpulzusa, és a P = def. p = meységet, am a mechaa redszer összmpulzusa. Tétel: P= p = m r = F összesülső A mechaa redszer összmpulzusáa dőderváltja egyelő a redszerre ható összes ülső erővel.

5.3.3. Impulzusyomaté-tétel Defícó: a -ad tömegpot orgóra voatoztatott mpulzusyomatéa: r p = l L = def. l a mechaa redszer mpulzusyomatéa (mpulzusmometuma) = m r Tétel: L = def. = r F Az mpulzusyomaté dőderváltja egyelő a ülső erő forgatóyomatéaa összegével. Bzoyítás: L= = d dt r m r = r m r 0 r m r = F F r F Be ell lát, hogy a belső erő forgatóyomatéaa összege ulla: A= A= r F r F A= r F r F = F r r F =0 A=0 r r A F 5.3.4. Muatétel (eergatétel) F j = f j r j r j r j def. U j x= f x j dx potecáls eerga Emléeztető: egatív grades: r U j r j = F j x U j x x j y y j z z j f j r j x x x j y y j z z j = f j r j r j x r j x x j F j x x x j y y j z z j 3

A belső eergából származó potecáls eerga: U b r,r,r = def. j= U j r j = j = j U j r j A belső erő összege (az -ed részecsére ható erő összege): E=T U b, ahol T a redszer etus eergája U b = r j= j F j T = = m r Tegyü fel, hogy smert a redszer mozgása: r t,,r t, r t,, r t du b = U b r dt r U b r r U b r r = de dt =Ṫ U b = m r r de dt = F j= j F j j = j j = j F j r F j r = j= F r teljesítméy F j r = = j= j F j r Muatétel: (eergatétel, eergamérleg-tétel) A mozgás és a belső potecáls eerga összegée dőderváltja egyelő a ülső erő összes teljesítméyével. de dt dt= E=T U = b ülső F r dt=w Eergatétel: ülső T U b =W A mozgás és a belső potecáls eerga összegée megváltozása egyelő a ülső erő összes muájával. 4

5.4. -testprobléma m,m,,m egymás hatása alatt mozog (csee ülső erő) A ölcsöhatáso szgorúa cetrálsa és szmmetrusa. m r = F =,, 6-redű özöséges dfferecálegyelet-redszer Tétel: () a tömegözéppot egyees voalú egyeletes mozgást végez () a redszer mpulzusa a mozgás folyamá álladó (3) a teljes mpulzusyomaté a mozgás folyamá álladó (4) E=T U b álladó A mozgásegyelete 0 első tegrálja: Matemata probléma: eressü olya f r,,r, r,, r,t függvéyeet, amelye a mozgás folyamá álladó: f r t,,r t, r t,, r t,t =álladó (mozgásálladó, első tegrálo), ahol r t,,r t elégít a mozgásegyeleteet. Tétel: -testprobléma eseté a mozgásegyeletee va 0 első tegrálja, evezetese: () m r három első tegrál () m r r t három első tegrál (3) m r r három első tegrál (4) m r U b r,,r egy első tegrál 5

5.5. Galle-féle relatvtás elv, Galle-csoport Galle-féle relatvtás elv: A mechaa törvéye azoosa az egymáshoz épest egyees voalú egyeletes mozgást végző voatoztatás redszerebe. Jeletése: a mozgásegyelet varás az r r '=r V t úgyevezett Galletraszformácóval szembe. Ee az a övetezméye (ez amatt gaz), hogy az erőtörvéy csa a relatív helyzettől és a relatív sebességtől (a öryezethez vszoyított sebesség) függ. A lasszus, em relatvsztus mechaa térdő szmmetrá: 0 paraméteres csoport: G Galle-csoport ) r r '=ra: a ezdőpot térbel eltolása (3 adat) a a tér homogé ) r r '=r V t : áttérés az egyeletese haladó K'-re (3 adat) V Galle-traszformácó 3) r r '= R r : áttérés az elforgatott K'-re (3 adat), hossz és szögtartó traszformácó x y x' y' z ' = R j 3 3 z r ' =R j r j R R l = l R R T = R T R=E ; det R= ; SO 3 SO3={R R T R=R R T =E, det R=} specáls ortogoáls csoport forgatás: tegely adat; forgatás szöge adat R SO 3 megadható, -vel a fza törvéye forgásvarása, a tér zotrop 4) t t '=ts: dőeltolás ( adat) s a fza törvéye dőeltolás varása, az dő homogé Csoport: va egy csoportművelet: (ú. szorzás) R, R R R r=r R r, mátrx-szorzás E R R T R R =R T R T R R =R T R T R R =E det R R =det R det R = R R SO3 R létez, mert det R 0 SO3 csoport 6

Forgatás térbe: 3 R j R = j R T j 6 egyelet, 9 ompoes 3 függetle ompoes lehet Atív traszformácó: a fza redszert traszformálju Passzív traszformácó: a oordátaredszert traszformálju Kombált művelete: térdő traszformácó: g G r g r ' =R r V ta t t ' = ts R SO 3, det R=, = g R, V, a, s 0 adat Értelmezzü g g -t g 3 g g R R, R V V, R a s V a, s s R 3 V 3 a 3 s 3 A szorzás asszocatív. Va egység: r r '=r R= E, V =0, a=0, s=0 Va verz: g R T, R T V, s R T V R T a, s (Bzoyítás Hf.) A Galle-csoport egy 0 paraméteres csoport. Bzoyítsu a szorzást: g { r '=R r V ta t '=ts } g g { r ' '= R R r V ta V ts a t ' '=ts s } r ' '= R R rr V t R a V t V s a = = R R r R V V tr a V s a V 3 R 3 t ' '=ts s s 3 a 3 g g =g g = E, 0, 0, 0=g 0 Galle-féle relatvtás elv: a mechaa törvéye varása a Galle-csoporttal szembe. 7

5.6. Feladato 5.6.. Azt találju, hogy egy ettőscsllagba a ét égtest egymástól mért távolsága álladó. a) Mlye pályá mozog a ét csllag? b) Meora a ergés peródusdeje? 5.6.. Egy yugvó M tömegű test felé u sebességű m tömegű test özeled, majd rugalmasa ütöze. Határozzu meg az ütözés utá sebességeet, feltételezve, hogy az ütözés cetráls! Vzsgálju az m M, az M m és az M =m esteet! 5.6.3. Egy részecse rugalmasa ütöz egy más, yugvó részecsével. Az ütözés utá pályája szöget zár be a becsapódás ráyal; az eredetleg yugvó részecse pályája pedg szöget (az elleező ráyba). Mutassu meg, hogy e ét öye mérhető adat smerete elegedő az tömeg- és sebességaráyo meghatározásához. Adju s meg ezeet az aráyoat! 5.6.4. Meora lehet az előző feladatba a becsapódó részecse maxmáls eltérülés szöge, ha a yugvó részecse tömege sebb a becsapódóéál? 8