Лекция I Введение

Физика-это наука, изучающая наиболее простые и общие закономерности объектов, в том числе свойства и законы движения материи (то есть механическое движение).

Физика носит модельный характер. Её основная задача это построение в сознании человека физической картины реального мира. Основное свойство модели - это абстракция и ограниченность. В модели учитывается только наиболее существенные стороны объекта или явления. В связи с этим модель строится с определенными упрощениями и поэтому является ограниченной. Физика является экспериментальной наукой .Все закономерности и связи между процессами и явлениями определяются из опытов и экспериментов, а также из наблюдений. Физика связана с другими науками. Основной язык физики- это математика, но не она лежит в основе физики. Количественные соотношения определяются из экспериментов.

Эксперимент  Физическая модель  Прогноз  Эксперимент

Связь физики с техникой двухсторонняя то есть техника определяет направление исследований в физике, а физика определяет уровень производства (возникновение новых отраслей промышленности)

Теоретика- физическое описание лежит в основе многих дисциплин: биофизика, физическая химия, химическая физика.

Механика

Механика – это раздел физики, изучающий закономерности механического движения.

Механическое движение – это перемещение в пространстве тел или частей одного тела.

Виды механики:

1. Статика изучает условия равновесия тел.

2. Кинематика изучает способы описания движения объектов без относительных причин их обусловливающих.

3. Динамика изучает движение тел в связи с этими причинами

Механика

Механика материальной точки Сплошной среды

Твердого тела

Материальная точка- это тело, размерами которого в данной задаче можно пренебречь

Твердое тело- это система материальных точек, изменением расстоянием между которыми в равной задаче можно пренебречь то есть деформации малы.

Материальная точка- это геометрическая точка, обладающая массой , которой присуще физические, но негеометрические свойства.

Физический объект – пространство и время.

Положение тела определяется относительно тела отсчета. С телом отсчета связана система координат.

Система отсчета- это совокупность тела отсчета связанных с ним координат и синхронизированных между собой часов.

Классическая механика

Ньютоновская Релятивистская

(V<<C)

Ньютоновская Механика

Описать движение материальной точки - это значит указать её положение в пространстве в любой момент времени.

Траектория движения – это последовательность геометрических точек, проходящей материальной точкой за определенный промежуток времени.

способы описания механического движения.

I.Векторный

В данном способе положение точки описывается с помощью радиуса вектора. Концы радиуса вектора образуют траекторию точки.

Мгновенная скорость направлена по касательной.

У скореие-это скорость изменения скорости.

О сновная задача кинематики

1.Прямая задача

2.Обратная задача кинематики.

Задано ускорене

Н еобходимо знать начальную скорость и ускорение

I I.Координатный

Направляющие косинусы

III. Естественный.Описывает с помощью параметров самой траектории и используется, когда траектория известна.

Р адиус вектор зависит от времени

Задано: начальная точка;положительное направление дуговой координаты;уравнение траектории

Радиус вектор зависит от времени

Составляющие ускорения

У скорение в любой точке может быть направлено под любым углом к касательной к траектории движения.

Ускорение направлено по касательной к годографу скорости.

Годограф- это кривая, соединяющая концы вектора скорости приведенный к точке.

Единичный вектор  определяется положением материальной точки на траектории

П ри приближении точки один к точке два траектория будет сводиться к дуге окружности с центром кривизны в точки и радиус этой окружности называется радиусом этой кривизны.

С калярное произведение векторов равно нулю то есть они перпендикулярны.

В ведем единичный вектор

К асательное ускорение направленно по касательной и характеризует быстроту изменения скорости по модулю, а нормальное ускорение направленно по нормали к траектории и характеризует быстроту изменения скорости по направлению.

При движении по окружности нормальное ускорение а_n называется центростремительным.

а	an	Виды движения
0	0	Прямолинейное равномерное
Const	0	Прямолинейное равнопеременное
F(t)	0	Прямолинейное c переменным ускорением
0	Const	Скорость меняется по направлению, а по модулю нет. Равномерное движение по окружности
0	0	Равномерное криволинейное движение

Кинематика твердого тела

Два основных вида движения:

-Поступательное

-Вращательное

Поступательное движение-это движение, при котором любая прямая проведенная в твердом теле всегда остается параллельна своему начальному положению. Любая точка тела при поступательном движении совершает одни и те же перемещения то есть скорости и ускорения всех точек твердого тела одинаковы поэтому в задачу кинематики поступательного движения твердого тела можно к задачи кинематике материальной точки.