7. Механика как основа многих технологий. Основные законы и понятия механики.

Механика — наука о механическом движении материальных тел и происходящих при этом взаимодействиях между телами. Под механическим движением понимают изменение с течением времени взаимного положения тел или их частиц в пространстве. Рассматриваемые в механике взаимодействия представляют собой те действия тел друг на друга, результатом которых являются изменения механического движения этих тел. Обычно под механикой понимают так называемую классическую механику, в основе которой лежат законы Ньютона - механики и предметом которой является изучение движения любых материальных тел кроме элементарных частиц, совершаемого со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света.При изучении движения материальных тел в механике вводят ряд абстрактных понятий, отражающих те или иные свойства реальных тел; таковы: 1. Материальная точка — объект пренебрежимо малых размеров, имеющий массу; это понятие применимо, если в изучаемом движении можно пренебречь размерами тела по сравнению с расстояниями, проходимыми его точками. 2. Абсолютно твёрдое тело — тело, расстояние между двумя любыми точками которого всегда остаётся неизменным; это понятие применимо, когда можно пренебречь деформацией тела. 3. Сплошная изменяемая среда - это понятие применимо, когда при изучении движения изменяемой среды можно пренебречь молекулярной структурой среды.Механику разделяют на: М. материальной точки, М. системы материальных точек, М. абсолютно твёрдого тела и М. сплошной среды. В каждом из этих разделов в соответствии с характером решаемых задач выделяют: статику — учение о равновесии тел под действием сил, кинематику — учение о геометрических свойствах движения тел и динамику — учение о движении тел под действием сил. В динамике рассматриваются 2 основные задачи: нахождение сил, под действием которых может происходить данное движение тела, и определение движения тела, когда известны действующие на него силы.Механику, непосредственно связанную с техникой, составляют многочисленные общетехнические и специальные дисциплины, такие, как гидравлика, сопротивление материалов, кинематика механизмов, динамика машин и механизмов, теория гироскопических устройств, внешняя баллистика, динамика ракет, теория движения различных наземных, морских и воздушных транспортных средств, теория регулирования и управления движением различных объектов, строительная механика, ряд разделов технологии и многое др. Все эти дисциплины пользуются уравнениями и методами теоретической Механики.  Теоретические основы механики является одной из научных основ многих областей современной техники. Основные понятия механики: 1. Мгновенной скоростью поступательного движения тела в момент времени t называется отношение очень малого перемещения к малому промежутку времени, за который произошло это перемещение. ;  . 2. Мгновенным ускорением называется векторная физическая величина, равная отношению очень малого изменения вектора скорости к малому промежутку времени, за которое произошло это изменение. ;  . 3. Масса – физическая величина, которая характеризует способность тела к гравитационным и инертным взаимодействиям. [кг] 4. Импульс -  векторная физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость. Направление импульса тела совпадает с направлением скорости. [кг* м/с.]

5. Сила - векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей.  (2 закон Ньютона). [H] Сила в 1Н - такая сила, которой надо подействовать на тело массой 1кг, чтобы изменить его а на 1 м/с². 6. Энергия - способность тела совершать работу. Е кинетическая (энергия движения) - физическая величина, равная половине произведения массы тела на его скорость. Кинетическая энергия всегда положительна. [кг*м/с².]

Е потенциальная - это энергия взаимодействия тел, зависит от взаимного их расположения. 7. Работа - это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины, направления силы (сил) и от перемещения точки (точек) тела или системы. , 1 Дж = [1кг* м²/с².] 8. Мощность - Мощность - это работа, совершаемая в единицу времени.  

В основе механики лежат законы Ньютона.

Первый закон Ньютона: Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.

Второй закон Ньютона: В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе: В случае, когда масса материальной точки меняется со временем, второй закон Ньютона формулируется с использованием понятия импульс: В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней сил.

Третий закон Ньютона: Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению: F2-1 = -F1-2