Курсовая, контрольная работа. Примеры выполнения

[an error occurred while processing this directive] Перемещение, скорость и ускорение материальной точки. [an error occurred while processing this directive]

Лекции по физике 1 курс Кинематика

Конспект лекций по физике

Метод принципов

При изучении всякого круга явлений важно установить основные законы или принципы, с помощью которых можно объяснить все известные явления из рассматриваемого круга, а также предсказать новые. Такой подход к изучению явлений природы получил название метода принципов. Его основоположником в физике является И. Ньютон (Англия, 1643-1727). Сами основные законы или принципы не могут быть доказаны логически. Их доказательством является опыт. Опытным путем можно установить справедливость принципов лишь в ограниченных пределах и с ограниченной точностью. При расширении круга изучаемых явлений и повышении точности измерений могут расширяться и эти пределы. Задача физики состоит в том, чтобы создать в нашем сознании такую картину физического мира, которая наиболее полно отражает свойства мира и обеспечивает такие соотношения между элементами модели, какие существуют между элементами внешнего мира.

Предмет, структура и основные понятия механики

Раньше других разделов физики развилась механика. Механика есть наука о движении, взаимодействии и равновесии тел. Под движением в механике понимается только простейшая его форма — перемещение тела относительно других тел (т.е. изменение с течением времени положения тел или их частей друг относительно друга). В зависимости от характера изучаемых процессов механика подразделяется на: механику материальной точки, механику твердого тела и механику сплошной среды.

Материальной точкой называют тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстояниями до других тел. Абсолютно твердое тело — тело деформациями которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Механика сплошной среды изучает движение и равновесие газов, жидкостей и деформируемых тел. Она рассматривает вещество как непрерывную сплошную среду, отвлекаясь от его прерывистого молекулярного строения.

Классическая (неквантовая) механика подразделяется на ньютоновскую (нерелятивистскую) механику и релятивистскую механику. В основе ньютоновской механики лежат законы Ньютона и она справедлива для макроскопических (масса тела много больше массы атома) тел, движущихся со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света. Релятивистской называется механика, учитывающая требования специальной теории относительности (СТО). Релятивистская механика справедлива и при скоростях, сравнимых со скорость света. В классической механике выделяют: кинематику, статику и динамику. Кинематика описывает движение тел, не интересуясь причинами, обусловившими это движение. Статика рассматривает условия равновесия тел. Динамика изучает движение тел в связи с теми причинами (взаимодействиями между телами), которые обуславливают тот или иной характер движения. Физика курс лекций Цепная реакция деления

Из определения механического движения как изменения взаимного расположения тел в пространстве следует, что приступая к изучению движения какого либо тела, нужно указать по отношению к какому телу (или телам) рассматривается движение данного тела. Кроме того, для измерения времени необходимо иметь часы (любое устройство, совершающее многократно один и тот же процесс). Совокупность неподвижных друг относительно друга тел. по отношению к которым рассматривается движение, и отсчитывающих время часов называется системой отсчета. Для количественного описания движения с телами, образующими систему отсчета, связывают какую-либо, например, декартову систему координат. Тогда положение частицы (материальной точки) можно определить, задав ее координаты .

Линия, которую описывает материальная точка при своем движении, называется траекторией. В зависимости от форы траектории различают прямолинейнее движение, движение по окружности, криволинейное движение и т.д. Пусть частица, двигаясь в одном и том же направлении, переместилась вдоль некоторой траектории (см. Рис. В1) из точки 1 в точку 2. Расстояние между точками 1 и 2, отсчитанное воль траектории, называется длиной пройденного частицей пути или просто путем. Вектор, проведенный из начального положения частицы в конечное, называется перемещением. Из Рис. В1 видно, что , где и - радиус-векторы, характеризующие положение точек 1 и 2 в прямоугольной декартовой системе координат.

 

 

 

Законы Ньютона и законы сохранения При рассмотрении кинематики использовалась неподвижная система отсчета. В природе не существует абсолютного движения, всякое движение имеет относительный характер: либо одного тела относительно другого, либо относительно выбранной системы отсчета. Возникает вопрос, все ли системы отсчета являются равноправными, а если нет, то какие являются предпочтительными. Единственное и естественное требование к системе отсчета состоит в том, что ее выбор не должен вносить усложнения в описание движения тел, т.е. законы движения в выбранной системе отсчета должны иметь наиболее простой вид.
7271f726
Кинематика материальной точки и твердого тела