Механическая форма движения материи
«Кто не знаком с законами движения, тот не может познать природы», - Галилео Галилей.
Движение – любое изменение материи.
Движение – основное, неотъемлемое, всеобщее, вечное свойство материи, способ ее существования. Любая материя всегда обязательно существует в движении.
Самая примитивная форма движения материи.
Механическое движение – это изменение положения тел относительно друг друга в пространстве и во времени.
Механика – наука, рассматривающая математические методы описания механических движений.
3 вида:
квантовая – движение частиц планковских размеров (10^(-33)) со скоростями, близкими к скорости света;
релятивистская – движение мегачастиц (космических размеров);
теоретическая – описывает движение макроскопических тел со скоростями, намного меньшими, чем скорость света в вакууме.
Структура теоретической механики:
Кинематика рассматривает методы описания механических движений с чисто геометрической точки зрения без связи с причинами, которые вызывают эти движения или влияют на них.
Кинематические уравнения описывают: координаты, время, траекторию, скорость, ускорение, угловая скорость и угловое ускорение. Используются методы мат.анализа и геометрические методы.
Только динамика.
Кинетика – рассматривает причины движения. Использует методы мат.анализа, теорию диффуров, компьютерное моделирование.
Статика и динамика.
Статика изучает состояние равновесия. Величины: сила, масса, момент силы, пара сил, момент пары сил, уравнение равновесия.
Динамика изучает собственно движение. Включает в себя все понятия и кинематики, и статики. Величины: масса, момент инерции, количество движения, количество кинетического момента, кинетическая энергия, работа силы.
Уравнения движения (кинематические уравнения)
Кинематическое уравнение – это способ описания движения материальной точки.
3 способа:
естественный;
координатный;
векторный.
Естественный способ описания
Положение точки на траектории задают длиной дуги между движением точки и началом отсчета.
Траектория точки – это множество ее положений, возможных при заданном движении. Это непрерывная линия (плоская/пространственная, разомкнутая/замкнутая и т.д.).
Дуговая координата соответствует каждой точке траектории. Она равна по величине расстоянию от начала отсчета О до точки А, измеренному вдоль дуги траектории.
Скорость – это характеристика быстроты движения. Это предел отношения координаты ко времени (первая производная от пути). Это вектор; характеризуется модулем и направленностью по касательной к траектории движения.
Ускорение – это характеристика быстроты изменения скорости точки. Это первая производная от скорости (вторая производная от пути).
Нормальное (к центру, характеризует изменение скорости по направлению) и касательное (по касательной к траектории, совпадает по направлению со скоростью; характеризует изменение скорости по величине) ускорения.
An=0 -> движение прямолинейное
Ак=0 -> движение вращательное с постоянной скоростью
Координатный способ описания
Векторный способ описания
