Механика Основные понятия Механика часть физики которая

Механика. Основные понятия. Механика – часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение. Механическое движение - изменение с течением времени взаимного расположения тел или их частей. Основные разделы механики: Кинематика – изучает движение тел, не рассматривая причин, его вызывающих. Динамика – изучает законы движения тел и причины, вызывающие или изменяющие это движение. Статика – изучает законы равновесия системы тел. Материальная точка (МТ) – тело, обладающее массой, размерами которого в данный задаче можно пренебречь. Тело отсчета - тело, относительно которого в данный момент рассматривается движение. Система отсчета – совокупность системы координат и часов, связанных с телом отсчета. Лекция 1. Механика. Элементы кинематики 1

Механика. Принцип относительности Галилея. Система отсчета, в которой справедлив закон инерции: материальная точка, когда на нее не действуют никакие силы (или действуют силы взаимно уравновешенные), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения – называется инерциальной системой отсчета (ИСО). Всякая система отсчета, движущаяся по отношению к ней поступательно, равномерно и прямолинейно, есть также ИСО. В классической механике считается, что длина и время являются величинами абсолютными, а скорость и перемещение – относительными. Механический принцип относительности (принцип Галилея): все механические явления протекают одинаково в любой инерциальной системе отсчета (форма записи механических законов не изменяется при переходе от одной ИСО к другой). В ИСО невозможно отличить покой от равномерного прямолинейного движения. Для любых механических явлений все инерциальные системы отсчета оказываются равноправными. Лекция 1. Механика. Элементы кинематики 2

Механика. Виды движения в механике: Поступательное – движение, при котором любая прямая, жестко связанная с движущимся телом, остается параллельной своему первоначальному положению. Вращательное – движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой, называемой осью вращения. Траектория движения МТ – линия, описываемая этой точкой в пространстве. Длина траектории – длина пути. Величина скалярная! Перемещение – вектор, проведенный из начальной точки траектории в ее конечную точку. Лекция 1. Механика. Элементы кинематики S DS 3

Механика. Поступательное движение. Вектором средней скорости называется отношение перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение произошло. Мгновенная скорость Если скорость постоянна по величине и направлению – движение равномерное. Степень изменения скорости – ускорение. Среднее ускорение: Мгновенное ускорение: Зная скорость, ускорение и время – можно найти пройденный путь. При равноускоренном движении скорость: Тогда путь: Лекция 1. Механика. Элементы кинематики 4

Механика. Вращательное движение. При криволинейном движении вектора скорости и ускорения можно разложить на тангенциальную и нормальную компоненты. Тангенциальное ускорение определяет изменение скорости по модулю: Нормальное ускорение определяет изменение скорости по направлению: При вращательном движении МТ вокруг оси ее положение характеризуется углом . Угловое перемещение – псевдовектор d , лежащий на оси вращения. Его направление определяют по правилу буравчика. Лекция 1. Механика. Элементы кинематики 5

Механика. Вращательное движение. Угловая скорость – векторная величина, равная производной угла поворота тела по времени. Вектор сонаправлен с вектором d. Связь угловой и линейной скоростей: Если постоянно – вращение равномерное. Характеризуется периодом Т – временем, за которое МТ совершает один полный оборот. Частота вращения – число полных оборотов, совершаемых за единицу времени. Угловое ускорение – вектор, равный производной угловой скорости по времени. Тангенциальная компонента Нормальная компонента Лекция 1. Механика. Элементы кинематики 6