Кинематика вращательного движения.
Вращательное движение – это движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой (называемой осью движения).
Угловое перемещение – векторная величина, модуль которой равен углу поворота, а направление совпадает с направление поступательного движения правого винта, ручка которого вращается в направлении движения точки по окружности.
Угловое ускорение – векторная величина, равная первой производной от угловой скорости по времени, или второй производной от угла поворота
Угловая скорость – векторная величина, равная первой производной от угла поворота точки по времени.
Динамика поступательного движения.
Динамика изучает законы движения тел и причины, которые вызывают или изменяют это движение. В основе классической механики лежат три закона:
Первый закон Ньютона – «Закон Инерции»: всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние. Выполняется в инерциальных системах отсчета.
Второй закон Ньютона – «Основной закон динамики поступательного движения»: если рассмотреть действие различных сил на одно и то же тело, то оказывается, что ускорение, приобретаемое телом, всегда прямо пропорционально равнодействующей приложенных сил. Выполняется в инерциальных системах отсчета.
Третий закон Ньютона: всякое действие материальных точек (тел) друг на друга носит характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки.
Механический принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Классический закон сложения скоростей.
Если системы отсчета движутся относительно друг друга равномерно и прямолинейно и в одной из них справедливы законы динамики Ньютона, то эти системы являются инерциальными. Установлено также, что во всех инерциальных системах отсчета законы классической динамики имеют одинаковую форму; в этом суть механического принципа относительности (принципа относительности Галилея).
Преобразования координат Галилея имеют вид:
В классической механике предполагается, что ход времени не зависит от относительного движения систем отсчета, т.е. к преобразованиям можно добавить еще одно уравнение: t=t'.
Записанные соотношения справедливы лишь в случае классической механики (
).Скорость движения тела относительно неподвижной системы отсчёта равна векторной сумме скорости этого тела относительно подвижной системы отсчета и скорости самой подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы. Это и есть классический закон сложения скоростей.
Основные положения сто. Преобразования Лоренца.
Система отсчёта представляет собой некоторое материальное тело, выбираемое в качестве начала этой системы, способ определения положения объектов относительно начала системы отсчёта и способ измерения времени. Обычно различают системы отсчёта и системы координат. Добавление процедуры измерения времени к системе координат «превращает» её в систему отсчёта.
Инерциальная система отсчёта (ИСО) — это такая система, относительно которой объект, не подверженный внешним воздействиям, движется равномерно и прямолинейно. Постулируется, что любая система отсчёта, движущаяся относительно данной инерциальной системы равномерно и прямолинейно, также является ИСО.
Событием называется любой физический процесс, который может быть локализован в пространстве, и имеющий при этом очень малую длительность. Другими словами, событие полностью характеризуется координатами (x, y, z) и моментом времени t.
Преобразования Лоренца имеют вид:
