Механика O Предмет механики O Механикой называют

Механика

O Предмет механики. O Механикой называют раздел физики, посвященный изучению закономерностей простейшей формы движения материи - механического движения. O Механика состоит из трех подразделов: кинематики, динамики и статики. O Кинематика изучает движение тел без учета причин, его вызывающих. Она оперирует такими величинами как перемещение, пройденный путь, время, скорость движения и ускорение.

O Динамика исследует законы и причины, вызывающие движение тел, т. е. изучает движение материальных тел под действием приложенных к ним сил. К кинематическим величинам добавляются величины - сила и масса. O В статике исследуют условия равновесия системы тел. Статика излагается в специальных разделах механики и здесь отдельно рассматриваться не будет.

O Система отсчета. Под системой отсчета понимается совокупность системы координат и часов. Понятие системы отсчета, включает в себя пространственновременную характеристику положения тела, при этом пространственная характеристика дается с помощью координат, а временная – с помощью часов.

O Механическим движением называется изменение взаимного расположения тел относительно друга в пространстве с течением времени. Любое механическое движение относительно.

O Материальной точкой называется такое тело, размерами и формой которого можно пренебречь в сравнении с размерами других тел или расстояниями до них в условиях данной задачи.

O Модель материальной точки можно также использовать при описании поступательного движения, так как в этом случае все точки тела движутся одинаково. Так, при стыковке космического корабля с орбитальной станцией, когда корабль уже сориентирован и все точки его движутся одинаково, его можно рассматривать как материальную точку, хотя его размеры не малы по сравнению с расстоянием до станции и ее габаритами.

Радиус вектор материальной точки O Рассмотрим движение материальной точки М в прямоугольной системе координат, поместив начало координат в точку О на Земле.

Радиус вектор материальной точки O Положение точки М относительно системы отсчета можно задать не только с помощью трех декартовых координат , но также с помощью одной векторной величины - радиуса-вектора точки М, проведенного в эту точку из начала системы координат (рис. 1. 1).

Радиус вектор материальной точки Если единичные вектора осей прямоугольной декартовой системы координат, то

O

O Траекторией материальной точки называется линия, описываемая пространстве этой точкой при ее движении. В зависимости от формы траектории различают прямолинейное и криволинейное движения точки. O Длина пути (∆s). Длиной пути материальной точки называют сумму длин всех участков траектории, пройденных точкой за рассматриваемый промежуток времени.

O

O Для характеристики движения материальной точки вводят векторную физическую величину - скорость, определяющую как быстроту движения, так и направление движения в данный момент времени.

O

O Вектором средней скорости точки в интервале времени от t до t+Δt называют отношение приращения радиуса-вектора точки за этот промежуток времени к его величине : O Вектор средней скорости направлен также, как вектор перемещения , т. е. вдоль хорды МN.

O В случае прямолинейного движения с неизменной по направлению скоростью

O Мгновенная скорость или скорость в данный момент времени. O В процессе уменьшения величины точка N приближается к точке М, и хорда МN, поворачиваясь вокруг точки М, в пределе совпадает по направлению с касательной к траектории в точке М. Поэтому вектор и скорость v движущейся точки направлены по касательной траектории в сторону движения.

O Закон сложения скоростей. O Если материальная точка одновременно участвует в нескольких движениях, то результирующее перемещения в соответствии с законом независимости движения, равно векторной (геометрической) сумме элементарных перемещений, обусловленных каждым из этих движений в отдельности: Таким образом, скорость результирующего движения равна геометрической сумме скоростей всех движений, в которых участвует материальная точка, (это положение носит название закона сложения скоростей).

O Ускорение характеризует быстроту изменения скорости, т. е. изменение величины скорости за единицу времени. O Вектор среднего ускорения. Отношение приращения скорости к промежутку времени в течение которого произошло это приращение, выражает среднее ускорение: Вектор, среднего ускорения совпадает по направлению с вектором .

O Ускорение, или мгновенное ускорение равно пределу среднего ускорения при стремлении промежутка времени к нулю:

O

O