Физика
Механическое движение. Система отсчета, системы координат. Перемещение, траектория, путь. Скорость. Ускорение.
Прямолинейное и криволинейное движение. Кинематика вращательного движения. Кинематические уравнения движения.
Классическая динамика частиц. Понятие состояния частицы в классической механике. Основная задача динамики.
Первый закон Ньютона. Понятие инерциальной системы отсчета.
Масса и импульс тела. Второй закон Ньютона. Уравнение движения.
Третий закон Ньютона. Понятие о механической системе. Импульс тела и импульс силы.
Закон сохранения импульса тела и системы тел.
1. Механическое движение. Система отсчета, системы координат. Перемещение, траектория, путь. Скорость. Ускорение.
Механическим движением называется изменение взаимного положения тел в пространстве с течением времени.
Материальной точкой называют абстрактное тело, имеющее массу, но лишенное линейных размеров.
Система отсчета – это совокупность системы координат, тела, принятого за начало отсчета, и прибора для измерения времени.
Если точка движется в одной плоскости, то ее положение можно определить в плоской
системе координат XOY векторным или координатным способами.
Траектория материальной точки – это непрерывная линия, которую она описывает в пространстве в процессе своего движения.
Путь – это длина траектории от начального положения тела до конечного. Путь – величина скалярная и всегда положительная.
Перемещение тела – вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела и направленный к конечному положению.
Скорость – отношение перемещения тела ко времени, за которое перемещение произошло.
Скорость равна пути, пройденному за единицу времени.
Ускорение – это величина, равная отношению изменения скорости ко времени. за которое это изменение произошло.
Ускорение равно изменению скорости тела за единицу времени.
2. Прямолинейное и криволинейное движение. Кинематика вращательного движения. Кинематические уравнения движения.
Прямолинейное движение – это движение, траектория которого есть прямая линия.
Криволинейное движение – это движение, траектория которого представляет собой кривую линию.
Кинематика вращательного движения — раздел кинематики, изучающий математическое описание движения материальных точек. Основной задачей кинематики является описание движения при помощи математического аппарата без выяснения причин, вызывающих это движение.
Вращательным называется движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой – оси вращения.
При движении материальной точки М ее
координаты
и
радиус-вектор
изменяются
с течением времени t.
Поэтому для задания закона движения м.т. необходимо указать либо вид функциональной зависимости всех трех ее координат от времени:
|
(1.2) |
либо зависимость от времени радиус-вектора этой точки
|
(1.3) |
Три скалярных уравнения (1.2) или эквивалентное им одно векторное уравнение (1.3) называются кинематическими уравнениями движения материальной точки.
3. Классическая динамика частиц. Понятие состояния частицы в классической механике. Основная задача динамики.
Динамика — раздел механики, в котором изучаются причины возникновения механического движения. Динамика оперирует такими понятиями, как масса, сила, импульс, энергия.
Динамика, базирующаяся на законах Ньютона, называется классической динамикой.
Эти методы перестают быть справедливыми для движения объектов очень малых размеров (элементарные частицы) и при движениях со скоростями, близкими к скорости света. Такие движения подчиняются другим законам.
В классической механике всякая частица движется по определенной траектории, так что в любой момент времени точно фиксированы ее координаты и импульс.
Основная задача динамики
Прямая задача динамики: по заданным силам определить характер движения тела.
Обратная задача динамики: по заданному характеру движения определить действующие на тело силы.