Механика

Материальная точка – это тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.

Системой отсчета называется система координат + прибор для отсчета времени.

Скорость – Vср=S/t

Мгновенная скорость – предел отношения перемещения к интервалу времени, за который произошло это перемещение при условии, что этот интервал времени стремится к нулю.

Мгновенная скорость – первая производная по времени от перемещения.

Траектория – линия, вдоль которой происходит движение тела.

Путь S – расстояние, отсчитанное вдоль траектории.

Перемещение r – это кратчайшее расстояние между двумя точками.

Радиус-вектор – это вектор, проведенный из начала координат в данную точку. Радиус-вектор однозначно определяет положение точки в пространстве.

Ускорение – это величина, которая показывает, как быстро меняется скорость.

Ускорение – это предел отношения изменения скорости к интервалу времени, за который произошло это изменение скорости при условии, что этот интервал времени стремится к нулю.

Нормальное и тангенциальное ускорение.

Скорость при движении по окружности может меняться как по величине, так и по направлению.

Вектор скорости при движении по окружности всегда направлен по касательной к окружности в данной точке.

Для описания изменения скорости по величине вводят понятие тангенциального ускорения.

Т ангенциальное ускорение направлено, как и скорость, по направлению траектории (вектора скорости), и отвечает за изменение скорости по величине.

Wцентр направлено перпендикулярно скорости в данной точке (по нормали к ней) и отвечает за изменение вектора скорости по направлению.

Полное ускорение W является векторной суммой нормального и тангенциального ускорения.

Модуль полного ускорения W определяется по теореме Пифагора.

Модуль нормального ускорения равен квадрату скорости, деленной на радиус окружности.

Механика Ньютона.

II закон Ньютона.

В инерциальных системах отсчета произведение массы тела на его ускорение равно векторной сумме сил, действующих на тело.

Масса – это мера инертности тела.

Инертность – это свойство тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Сила – векторная физическая величина, характеризующая действие тел друг на друга.

III закон Ньютона.

В инерциальных системах отсчета действие тел друг на друга носит характер взаимодействия: с какой силой 1е тело действует на 2е, с такой же силой, равной по модулю и противоположной по направлению 2е тело действует на 1е.

В ИСО F12=-F21

Законы Ньютона, как и другие фундаментальные законы природы, вывести невозможно. Они являются выражением огромного числа опытных фактов, подтвержденной всей научной, производственной и бытовой деятельностью людей.

I закон Ньютона.

Существуют инерциальные системы отсчета (ИСО)

ИСО – это системы, которые движуться без ускорения.

Расчеты, проведенные по II и III закону Ньютона, верны, таким образом, только в ИСО.

В не ИСО необходимо применять другие методы, которые выходят за рамки данного курса.

Землю с большой степенью точности можно считалть ИСО для всех процессов, длительность которых много меньше, чем период вращения земли вокруг оси или чем время обращения земли вокруг солнца, или сутки.

Преобразование Галилея.

Все законы механики инвариантны относительно преобразования системы координат.

Инвариантность – неизменность, т.е. в любой системе координат вид законов механики не меняется.

Импульс - это векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость. Импульс также называется количеством движения.

II закон Ньютона через импульс:

Производная импульса по времени равна векторной сумме сил, действующих на систему тел, или на тело.

Система тел – это весь набор тел, рассматриваемых в данной задаче.