- •Пространство и время. Свойства пространства и времени. Системы отсчета и их роль в описании движения.
- •Способы описания движения материальной точки: векторный, естественный и координатный. Эквивалентность различных способов описания движения.
- •Путь и траектория. Понятие средней и мгновенной скорости и ускорения. Скорость прохождения пути. Поиск графика движения по его характеристикам. (случай одномерного равнопеременного движения)
- •Преобразования Галилея. Инвариантность пространственных и временных интервалов в классической физике. Законы преобразования скоростей и ускорений.
- •Движение материальной точки по окружности и его кинематические характеристики: вектор элементарного углового перемещения, угловая скорость и перемещение
- •Абсолютное твердое тело. Виды движения твердого тела. Разложения движения твердого тело на слагаемые движения. Описание поступательного и вращательного движения твердого тела.
- •Роль выбора системы отсчета в динамике. Закон инерции (первый закон Ньютона). Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея.
- •Действие и противодействие, третий закон Ньютона. Примеры его проявления. Область применимость третьего закона Ньютона.
- •Понятие инерциальной системы отсчета. Силы инерции и их свойства. Причины возникновения сил инерции.
- •Описания движения в инерциальных системах отсчета, движущихся поступательно. Принцип эквивалентности Эйнштейна.
- •Неинерциальные вращающиеся системы отсчета. Центробежная сила инерции. Сила Кориолиса, кориолисово ускорение.
- •Импульс системы. Закон изменения импульса. Закон сохранения импульса и отдельных его компонент. Импульс как универсальная характеристика состояния системы.
- •Понятия центра масс. Закон движения центра масс. Понятия ц-системы и ее преимущества при описании движения.
- •Работа сил. Мощность. Консервативные и неконсервативные силы. Диссипативные силы. Расчет работы в однородном поле силы тяжести. Расчет работы сил упругости и работы в поле центральных масс.
- •Кинетическая энергия материальной точки и твердого тела. Теорема об изменении кинетической энергии.
- •Потенциальная энергия системы тел. Причины изменения потенциальной энергии. Свойства потенциальной энергии. Связь силы и потенциальной энергии.
- •Полная механическая энергия системы. Законы изменения и сохранения полной механической энергии. Понятие потенциальной ямы потенциального барьера.
- •Понятие момента силы относительно закрепленной точки. Расчет момента сил относительно закрепленной оси.
- •Момент инерции. Вычисление момента инерции относительно оси вращения.
- •Кинетическая энергия вращающегося тела. Кинетическая энергия твердого тела, совершающего плоское движение. Теорема Кёнига.
- •Основной закон динамики вращательного движения твердого тела. Условие равновесия твердого тела.
- •Момент импульса материальной точки и твердого тела. Момент импульса твердого тела относительно закрепленной оси. Уравнение моментов. Законы изменения и сохранения момент импульса.
- •Свободный гироскоп и его свойства. Элементарная теория свободного гироскопа. Гироскопические эффекты. Применение гироскопов.
- •Гармонические колебания. Линейный осциллятор. Законы гармонических колебаний. Параметры гармонический колебаний и их физический смысл.
- •Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Кинематические эффект специальной теории относительности: эффект сокращения длины. Эффект замедления времени.
- •О применимости второго закона Ньютона в релятивистском случае. Релятивистский импульс. Основной закон релятивистской динамики.
Абсолютное твердое тело. Виды движения твердого тела. Разложения движения твердого тело на слагаемые движения. Описание поступательного и вращательного движения твердого тела.
Абсолютно твердым телом называется тело, расстояние между любыми точками которого с течением времени не из меняется.
Существуют следующие виды движения АТТ:
поступательное;( Поступательным движением называется та ой вид движения тела, при ко тором все его точки перемещаются
по параллельным траекториям.)
вращательное вокруг закрепленной оси;
вращательное вокруг закрепленной точки;
плоское;
произвольное свободное движение.
Поступательным движением твердого тела называют такое движение, при котором любая прямая, проведенная в теле, остается при движении параллельной своему первоначальному направлению.Поступательное двнжение может быть и прямолинейным, и криволинейным. Свойства поступательного движения определяются следующей теоремой: «При поступательном движении все точки тела описывают одинаковые (совпадающие при наложении) траектории и имеют равные по модулю и направлению скорости и ускорения» Задавать поступательное движение можно, например, с помощью трех декартовых координат любой точки тела, являющихся функциями времени.
Вращением вокруг неподвижной оси называют такое движение твердого тела, при котором две какие-либо точки, принадлежащие телу, остаются неподвижными. Прямую, проходящую через эти точки, называют осью вращения тела. Перемещение тела из одного положения в другое называют поворотом. Все точки тела, лежащие на оси вращения, неподвижны. Все точки, не лежащие на оси вращения, описывают окружности, плоскости которых перпендикулярны оси вращения, а центры расположены на оси.
Роль выбора системы отсчета в динамике. Закон инерции (первый закон Ньютона). Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея.
Роль выбора СО в динамике. С точки зрения кинематики все СО равно правны, т. е.
выбор любой из них допустим для описания движения. Иначе обстоит дело в динамике - разделе механики, изучающем движе ние с учетом его при чин.
Закон инерции (первый закон Ньютона). Инерциальные СО.
существуют такие системы отсчета, в которых тело, не подвергнутое внешним воздействиям, движется равномер но прямолинейно или покоится.
Системы отсчета, в которых выполняется закон инерции, называются инерциальными. Пример. Геоцентри ческая система.
Принцип относи тельности Галилея.
все механические явления в инерциальных системах
отсчета протекают одинаково;
законы механики одинаковы во всех ИСО.
Описание движения несвободных частиц в инерциальных системах отсчета. Понятия силы и массы. Второй закон Ньютона. Процедура измерения массы, свойства массы. Понятия импульса материальной точки. Второй закон Ньютона в импульсной форме. Область применимость второго закона Ньютона.
Частица, которая не изменяет в результате взаимодействия с другими телами свои свойства (например
массу), но изменяет характеристики своего состояния (радиус-вектор и скорость) называется несвободной.
Важно, что изменение характеристик состояния несвободной частицы происходит под влиянием внешнего воздействия
Сила - физическая величина, являющаяся мерой воздействия одного тела или поля на другое тело.
Второй закон Ньютона. ускорение, приобретаемое частицей при действии на нее произвольных сил, равно отношению векторной суммы этих сил к массе частицы.
Масса является мерой инертности тела по отношению к внешнему воздействию. В этой связи ее называют инертной
массой.
Свойства массы:
Масса - характеристика, присущая частице. Это скалярная величина, значение которой постоянно в медленно движущихся ИСО.
Аддитивность M = m1+ m2
Массу можно измерить независимым образом, не используя второй закон Ньютона. Тогда наличие у частицы с определенной массой ускорения может служить мерой силового воздействия, т. е.
F = m·a,
Понятия импульса: импульс p, равный произведению массы частицы на вектор ее скорости:
p = m·V
Закон движения частицы в импульсной форме: ƩFi = ma = mdV/dt = d(mV)/dt = dp/dt. в ИСО скорость изменения импульса частицы равна векторной сумме действующих на нее сил.
применим исключительно к описанию поведения линейных систем