Механика. Задачи механики.

Механика – раздел физики, в котором изучаются закономерности механического движения, а также причины, вызывающие или изменяющие движение.

Основной задачей механики является описание механического движения тел, то есть установление закона (уравнения) движения тела на основе характеристик, описывают (координаты, перемещение, длина пройденного пути, угол поворота, скорость, ускорение и т.п.).Иными словами, если с помощью составленного закона (уравнения) движения можно определить положение тела в любой момент времени, то основная задача механики считается решенной. В зависимости от выбранных физических величин и методов решения основной задачи механики ее разделяют на кинематику, динамику и статику.

4.Механическое движение. Пространство и время. Системы координат. Измерение времени. Система отсчета. Векторы.

Механическим движением называют изменение положения тел в пространстве относительно других тел с течением времени. Механическое движение делят на поступательное, вращательное и колебательное.

Поступательным называется такое движение, при котором любая прямая проведенная в теле, перемещается параллельно себе. Вращательным называется движение, при котором все точки тела описывают концентрические окружности относительно некоторой точки, называемой центром вращения. Колебательным называют движение, при котором тело совершает периодически повторяющиеся движения около среднего положения, то есть колеблется.

Для описания механического движения вводится понятие системы отсчета.виды систем отсчёта могут быть различными, например, неподвижная система отсчёта, подвижная система отсчёта, инерциальная система отсчёта, неинерциальная система отсчёта. Она включает в себя тело отсчета, систему координат и часы. Тело отсчета – это тело, к которому «привязывается» система координат. система координат, которая представляет из себя точку отсчёта (начало координат). Система координат имеет 1, 2 или 3 оси в зависимости от условий движения. Положение точки на линии (1 ось), плоскости (2 оси) или в пространстве (3 оси) определяют соответственно одной, двумя или тремя координатами. Для определения положения тела в пространстве в любой момент времени также необходимо задать начало отсчёта времени. Известны разные системы координат: декартова, полярная, криволинейная и т.д. На практике используют чаще всего декартову и полярную системы координат. Декартова система координат – это (например, в двухмерном случае) два взаимно перпендикулярных луча, выходящих из одной точки, называемой началом координат, с нанесенным на них масштабом (рис.2.1а). Полярная система координат – это в двухмерном случае радиус–вектор, выходящий из начала координат и угол θ, на который поворачивается радиус-вектор (рис.2.1б). Часы необходимы для измерения времени.

 

Рис. 2.1. a ) декартова система координат; б) - полярная система координат.

Линия, которую описывает материальная точка в пространстве, называют траекторией. Для двумерного движения на плоскости (х,у) это функция у(х). Расстояние, пройденное материальной точкой вдоль траектории, называют длиной пути(рис.2.2). Вектор , соединяющий начальное положение движущейся материальной точки r(t₁) с каким – либо ее последующим положением r(t₂) называют перемещением (рис.2.2):

.

 

Рис. 2.2. Длина пути (выделена жирной линией); – вектор перемещения.

 

Каждая из координат тела зависит от времени х=х(t), у=у(t), z=z(t). Эти функции изменения координат в зависимости от времени называют кинематическим законом движения, например, длях=х(t) (рис.2.3).

Рис.2.3. Пример кинематического закона движения х=х( t ).

 

Вектор-направленный отрезок для которого указано его начало и конец .Пространство и время-понятия обозначающие основные формы существования материи. Пространство выражает порядок сосуществование отдельных объектов. Время определяет порядок смены явлений.

Кинематика-раздел механики изучающий движение материальных объектов без учета их масс и действующих на них сил. Материальная точка-физический объект размерами которого можно пренебречь по условиям рассматриваемой задачи. 3 способа описания движения материальной точки; векторный, координатный, траекторный.

 

Перемещение. Путь.

Перемещение-изменение положения физического тела в пространстве с течением времени относительно выбранной системы отсчета. Применительно к движению материальной точки перемещением называют вектор характеризующий его изменения.

Путь-расстояние которое прошло тело за определенное время с определенной скоростью.

Скорость. Ускорение.

Скорость-векторная физическая величина характеризующая быстроту перемещения относительно выбранной системы отсчета; по определению равна производной радиус вектора точки по времени.

Ускорение-величина которая характеризует быстроту изменения скорости. a=dv/dt

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: