Механика.

Литература:

1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1,2.

2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики.

3. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики, 1979

4. М/у Механика № 1885, электростатика № 1990.

Физические основы механики.

Механика изучает простейший вид движения, который сводится к перемещению тел или частей тел относительно друг друга и называется механическим движением.

Различают классическую, квантовую и релятивистскую механику.

В классической механике рассматривается движение макротел, которые имеют скорость, меньшую, чем скорость света.

В релятивистской – движение тел со скоростями, соизмеримыми со скоростью света.

В квантовой – движение микрочастиц, размеры которых соизмеримы с размерами атомов или элементарных частиц.

Механика подразделяется на кинематику, динамику и статику.

Кинематика материальной точки.

В кинематике рассматривается механическое движение без выяснения причин, его вызывающих.

Механическое движение – изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

При изучения механического движения реальных объектов в физике используются физические модели.

Материальная точка – тело, размерами и формой которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Тело можно рассматривать как материальную точку, если его размеры малы по сравнению с расстоянием, которое оно проходит, или по сравнению с расстояниями от него до других тел.

Абсолютно твердое тело – тело, размеры и форма которого не меняются в процессе движения.

Траектория – линия, вдоль которой материальная точка движется в пространстве в выбранной системе отсчета.

По форме траектории движение можно разделить на прямолинейное и криволинейное.

Длина пути – скалярная физическая величина, численно равная расстоянию, пройденному материальной точкой по её траектории от одного положения до другого.

Перемещение – векторная физическая величина, численно равная кратчайшему расстоянию от начального до конечного положения тела, или, другими словами - вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории.

Чтобы описать механическое движение тела, нужно знать его координаты в любой момент времени. Для определения координат материальной точки следует выбрать тело отсчета и связать с ним систему координат.

Система координат, тело отсчета, с которым она связана, и указание начала отсчета времени образуют систему отсчета, относительно которой рассматривается движение тела.

Для описания многих движений систему отсчета связывают с Землей, считая ее неподвижной. В ряде случаев в качестве тела отсчета выбирают Солнце или отдаленные звезды.

Траектория движения тела, пройденный путь и перемещение зависят от выбора системы отсчета. Другими словами, механическое движение относительно.

Положение частицы в пространстве можно задать двумя способами: 1) указав радиус-вектор частицы (), 2) указав координаты частицы (x, y, z).

Радиус-вектор – это вектор, определяющий положение материальной точки в пространстве. Он проводится из начала координат в заданную точку. Радиус-вектор и координаты связаны между собой соотношением: , где ,и- орты, или единичные векторы, задающие направление осей координат.

Поступательное движение – механическое движение, при котором прямая, проведенная через две произвольные точки тела, перемещается параллельно самой себе. Для описания поступательного движения достаточно выбрать одну точку и описать ее движение.

Вращательное движение - движение, при котором траектории всех точек тела являются окружностями с центрами на одной прямой и все плоскости окружностей перпендикулярны этой прямой.

Основными кинематическими характеристиками движения материальной точки являются скорость и ускорение.