1.11. Аналогія між кінематичними формулами обертального і поступального руху

Зручно записати кінематичні формули у таку таблицю (див. табл. 1.1). Фізичні величини із індексом 0 відповідають моменту часу t=0 c.

Таблиця 1.1. Кінематичними формулами обертального і поступального рухів.

Вид руху	Назва величини	Рух
		Поступальний	Обертальний
Назви фізичних величин	Координата	просторова x	кутова 
	Шлях	s	
	Швидкість	лінійна v	кутова 
	Прискорення	лінійне а	кутове 
Рівномірний рух	Координата	x = x0+ v t	 = 0+ t
	Шлях	s = x – x0 = v t	 =  t
	Швидкість	v =const	 =const
	Прискорення	а = 0	 = 0
Рівноприскоре-ний рух	Координата	x = x0+ v0t	 = 0+0t
	Шлях	s = v0t	 =0 t
	Швидкість	v = v0+ a t	 = 0 + t
	Прискорення	а = const	 =  const
Нерівномірний рух	Координата	x = f (t)	 = f (t)
	Шлях
	Швидкість
	Прискорення

Тема 2

ДИНАМІКА

2.1. Границі застосування класичної механіки

Класична механіка базується на законах Ньютона і є частковим випадком сучасної фізики. Місце класичної механіки серед розділів сучасної фізики показано у табл. 2.1. Визначальними параметрами є c=10⁸ м/с – швидкість світла у вакуумі, та M_a – маса тома (M_a10^–27кг). Якщо маса досліджуваного тіла значно перевищує масу атома (m>>M_a), а швидкість тіла значно менша за швидкість світла у вакуумі (v << с), то явище можна вивчати у межах класичної механіки. Якщо швидкість тіла порівнянна із параметром с, то маємо справу із релятивістьсою механікою (теорією відносності). Квантова механіка вивчає мікросвіт із обєктами малих розмірів та мас (m~M_a).

Таблиця 2.1. Місце класичної фізики серед сучасних фізичних теорій

Умова	v << с	v ~ с
m>>Ma	Класична механіка	Релятивістська механіка
m~Ma	Квантова механіка	Квантова електродинаміка

І, нарешті, сучасна наука, яка квантові принципи розповсюджує на електромагнітну теорію називається квантовою електродинамікою. Цю фундаментальну теорію взаємодії електричного поля та зарядів слід вважати найвизначним досягненням фізики. У ній одній містяться головні правила всіх звичайних явищ, крім тяжіння. Наприклад, із квантової електродингаміки виводяться всі відомі електричні, механічні та хімічні закони; вона првістила існування, крім електрона, іншої частинки з тією ж масою, але протилежним зарядом, – так званий позитрон. До теперішнього часу поки що не знайдено ні одного виключення із законів квантової електродинаміки.

2.2. Закони ньютона

2.2.1. Перший закон Ньютона: тіло знаходиться у стані спокою або рівномірного прямолінійного руху до тих пір (або якщо), поки на нього не діють інші тіла.

Два стани тіла (спокою та рівномірного прямолінійного руху) характеризуються тим, що прискорення дорівнює нулю. Перший закон Ньтона виконується лише у інерціальних системах відліку.

Дві системи відліку називаються інерціальними, якщо вони рухаються одна відносно одної рівномірно (з постійною швидкістю).

Прикладом інерціальної системи відліку може слугувати геліоцентрична система – система, яка має в якості тіла відліку Сонце. Відомо, що Сонце рухається із постійною швидкістю навколо центра нашої галактики по колу, радіус якого приблизно дорівнює 310⁴ світлових років. У земних масштабах цей рух можна вважати прямолінійним.