Кафедра физики Курс Физика Тема Физические основы механики

Кафедра физики Курс «Физика» Тема «Физические основы механики» Лекция № 1(з/об) Доцент кафедры ФИЗ Павлова Мария Валентиновна

Содержание курса физики • Физические основы механики • Основы молекулярной физики и термодинамики • Электричество и электромагнетизм • Колебания и волны • Оптика. Квантовая природа излучения • Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц 2

Литература 1) А. А. Детлаф, Б. М. Яворский «Курс физики» , 2008 2) Т. И. Трофимова «Курс физики» , 2008 3) Т. И. Трофимова «Физика в таблицах и формулах» , Москва, «Дрофа» , 2002 Интернет источники: 1) http: //www. sstu. ru/node/2148 (ИОС СГТУ) 2) www. femto. com. ua (Энциклопедия физики и техники) 3) www. physbook. ru (Электронный учебник физики) 4) www. nkj. ru (Электронная версия журнала «Наука и жизнь» ) 5) http: //physics 03. narod. ru/Interes/litra. htm (Физика в литературе) 3

МЕХАНИКА КИНЕМАТИКА ДИНАМИКА СТАТИКА Основные физические модели в механике • Материальная точка – это идеальный объект, которым можно заменить реальный, если в условиях данной задачи можно пренебречь размерами тела и считать, что масса тела сконцентрирована в точке. • Система материальных точек – любое протяженное тело. • Абсолютно твердое тело – тело, деформацией которого в условиях данной задачи можно пренебречь и расстояние между любыми двумя точками этого тела остается постоянным. 4

1. Кинематика материальной точки и поступательного движения твердого тела Механическое движение - это изменение взаимного расположения тел или их частей в пространстве с течением времени. Любое движение твердого тела можно представить как комбинацию поступательного и вращательного движений. Поступательное движение — это движение, при котором любая прямая, жестко связанная с телом, остается параллельной своему первоначальному положению. Вращательное движение — это движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых 5 лежат на одной и той же прямой, называемой осью вращения.

При поступательном движении все точки тела движутся одинаково, поэтому описание движения сводится к описанию движения одной произвольной точки тела. При вращательном движении траектории всех точек являются окружностями с разными радиусами. Плоскости окружностей перпендикулярны оси вращения. 6

Система отсчета – это совокупность системы координат (XYZ), начала отсчета времени (t) и тела отсчета. Положение материальной точки (т. М) в пространстве можно определить двумя эквивалентными способами: 1) М ( x, y, z ); 2) радиус-вектор – это вектор, проведенный из начала координат (т. О) в т. М. Радиус-вектор т. М можно разложить по базису: - единичные по модулю и взаимно перпендикулярные векторы – орты системы координат, образующие её ортонормированный базис. 7

Кинематические параметры: 1) Путь S – это длина траектории. 2) Перемещение - вектор, соединяющий начальную точку пути с конечной. Математически, перемещение есть приращение радиус-вектора точки за рассматриваемый промежуток времени: 3) Скорость – физическая векторная величина, характеризующая быстроту изменения радиус-вектора. Средняя скорость: Мгновенная скорость: Средняя скорость неравномерного движения или средняя путевая скорость (скалярная величина): 8

4) Ускорение – физическая векторная величина, характеризующая быстроту изменения скорости по модулю и направлению. Среднее ускорение Мгновенное ускорение (в данный момент времени) {равно первой производной по времени от скорости рассматриваемой точки или второй производной по времени от радиусвектора этой же точки} В общем случае плоского криволинейного движения: - тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по модулю и направлено по касательной к траектории; - нормальное (центростремительное) ускорение характеризует быстроту изменения скорости по направлению и направлено по нормали к траектории к центру ее 9 кривизны.

Направление вектора средней скорости совпадает с направлением. Величина полного ускорения: 10