Кафедра физики Лекционные демонстрации Лектор КОРНИЛОВ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ,

Кафедра физики Лекционные демонстрации Лектор КОРНИЛОВ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ, доцент кафедры физики Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 1

Кафедра физики Рекомендуемая литература 1. И. В. Савельев. Курс общей физики, т. 1 -5. Учебное пособие для Втузов. М: ООО «Издательство Астрель» : ООО «Издательство АСТ» , 2002. 2. А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. Курс физики. – М. : Академия, 2003. 3. Курс физики, т. 1 -2 / под редакцией В. Н. Лозовского/. – СПб: Издательство «Лань» , 2001. 4. Ю. И. Тюрин, И. П. Чернов, Ю. Ю. Крючков. Физика. т. 1 -2. Издательство Томского университета, 2002. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 2

Кафедра физики Рекомендуемая литература 5. Т. И. Трофимова. Курс физики. – М. : Высшая школа, 2003. 6. Т. И. Трофимова, З. Г. Павлова. Сборник задач по курсу физики с решениями. – М. : Высшая школа, 2003. 7. В. С. Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики. СПб. : Издательство «Специальная литература» , Издательство «Лань» , 1999. – 328 с. 8. И. В. Иродов. Задачи по общей физике. – М. : Наука, 1988. 9. Учебно–методические материалы ТУСУРа. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 3

Кафедра физики ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Предмет и особенности механики. Классическая механика. 2. Математические понятия, необходимые для изучения механики. 3. Кинематика материальной точки и твердого тела. Скорость и ускорение. Уравнения движения. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 4

Кафедра физики Физика есть наука о формах материи, которые входят в состав любых сложных материальных систем, о взаимодействиях этих форм материи и их движениях. Значение физики: 1. Физика выполняет общеобразовательную функцию. 2. Физика дает фундаментальные базовые знания, необходимые для изучения специальных дисциплин. 3. Физика формирует творческое инженерное и научное мышление. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" Термоядерная реакция Рентген Ядерная физика Яд. энергетика Микроэлектроника Компьютеры Физика твердого тела Электроника Оптоволоконная связь Голография Оптика Лазеры Приборы и устройства Связь, ТВ Электромагнетизм Радиолокация Теория машин и механизмов Баллистика Теор. механика Механика 5

Физические основы механики. Кинематика Кафедра физики Предмет механики - изучение механического движения тел и связанных с этим движением взаимодействий между телами. Две части механики: кинематика и динамика. Кинематика - изучает пространственно-временные характеристики механического движения. Динамика – изучает взаимосвязь между механическим движением тел и их взаимодействием. КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА РЕЛЯТИВИСТСКАЯ КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 6

Физические основы механики. Кинематика Кафедра физики Основные характеристики и понятия Механическая система – совокупность тел, выделенных для рассмотрения. Система отсчета - совокупность неподвижных относительно друга тел, по отношению к которым рассматривается движение. Материальная точка – тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с общим перемещением в пространстве. Абсолютно твердое тело – тело, деформациями которого можно пренебречь при рассмотрении его движения. Траектория движения материальной точки – это линия, которую описывает при своем движении точка. Вектор – это величина, которая характеризуется числовым значением и направлением. Модуль вектора – это числовое значение вектора. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 7

Некоторые сведения о векторах Кафедра физики 1. Выражение вектора через его проекции на координатной оси - вектор, у , - единичный вектор (орт вектора) и - это проекции вектора на оси координат - проекция вектора на ось координат х Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 8

Некоторые сведения о векторах Кафедра физики 2. Сложение и вычитание векторов у х Сложение двух свободных векторов по правилу параллелограмма. Приводят векторы к одному началу и достраивают на них параллелограмм. Тот же результат получается, если начало второго вектора совместить с концом первого, затем провести результирующий вектор. Операция вычитания векторов - это операция сложения первого вектора и вектора, обратного второму. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 9

Некоторые сведения о векторах Кафедра физики 3. Умножение векторов А) Скалярное произведение двух векторов Скалярным произведением векторов и называется скаляр, равный произведению модулей этих векторов на косинус угла. между ними: Б) Векторное произведение двух векторов Векторным произведением векторов и называется вектор, равный произведению модулей этих векторов на синус угла. между ними: Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 10

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Мгновенная скорость y – радиус-вектор точки. А Уравнение движения точки в векторной форме: B Уравнения движения точки в скалярной форме: x Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 11

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Мгновенная скорость - вектор перемещения y Вектор средней скорости перемещения материальной точки: А B Мгновенная скорость точки в положении А: x Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 12

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Мгновенная скорость - это производная радиуса-вектора частицы по времени: Вектор скорости можно представить в виде - проекции вектора на координатные оси. Поскольку Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 13

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Мгновенная скорость Проекции вектора скорости на координатные оси: , , Модуль мгновенной скорости равен: Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 14

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Мгновенное ускорение Скорость частицы может изменяться со временем как по модулю, так и по направлению. Быстрота изменения вектора скорости определяется производной вектора по времени: Вектор мгновенного ускорения характеризует быстроту изменения вектора скорости материальной точки. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 15

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Мгновенное ускорение По аналогии с выражением для вектора мгновенной скорости запишем выражения для : - проекции вектора ускорения на оси координат. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 16

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Мгновенное ускорение R(t) - радиус кривизны траектории в точке А. - тангенциальное ускорение A - нормальное ускорение R(t) О Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 17

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Мгновенное ускорение - выражение для вектора мгновенного ускорения - выражение для модуля мгновенного ускорения Нормальное ускорение характеризует мгновенной скорости по направлению. быстроту изменения Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения мгновенной скорости по величине. Вектор мгновенного ускорения характеризует быстроту изменения скорости по величине и направлению. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 18

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Повторить и изучить самостоятельно 1. Прямоугольная (декартова), сферическая, цилиндрическая системы координат. 2. Прямолинейное движение. 3. Движение тела, брошенного под углом к горизонту. Траектория, дальность, максимальная высота, продолжительность полета. Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 19

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Движение по окружности z - угол поворота радиусвектора положения материальной точки y x Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 20

Основные характеристики движения материальной точки Кафедра физики Движение по окружности - выражение для мгновенной угловой скорости - выражение для мгновенного углового ускорения Угловая скорость характеризует быстроту изменения угла поворота со временем при вращательном движении Угловое ускорение характеризует быстроту изменения угловой скорости со временем при вращательном движении Общая физика. Раздел "Основы классической механики" 21