Билет №1.

1. Механическое движение. Относительность движения. Равномерное и равноускоренное движение.

Механическим движением тела называют изменение положения тела (или его частей) относительно других тел.

Всякое движение, а также покой тела (как частный случай движения) - понятия относительные. Движение каждого тела нужно рассматривать по отношению к любым другим телам. По отношению к разным телам данное тело будет совершать различные движения. Например, человек, едущий на эскалаторе в метро, находится в покое относительно самого эскалатора и перемещается относительно стен туннеля; гора Эльбрус находится в покое относительно Земли и движется вместе с Землей относительно Солнца, чемодан, лежащий на полке в вагоне движущегося поезда, относительно вагона покоится, но относительно Земли движется.

Из этих примеров видно, что всегда надо указать тело, относительно которого рассматривается движение, его называют телом отсчета. Система координат, тело отсчета, с которым она связана, и выбранный способ измерения времени (часы) образуют систему отсчета.

Иногда размерами тела по сравнению с расстоянием до него можно пренебречь, в этих случаях тело считают материальной точкой. Материальная точка – это физическое тело нулевых размеров. Например, космический корабль при наблюдении с Земли вполне можно рассматривать как материальную точку. Но космонавт, находящийся в этом корабле, не может считать свой корабль материальной точкой.

Линию, вдоль которой движется материальная точка, называют траекторией. Длину траектории называют путем. Путь – скалярная величина равная расстоянию, измеренному вдоль траектории движения. Путь обозначается буквой S и измеряется в метрах.

Механическое движение характеризуется тремя физическими величинами: перемещением, скоростью и ускорением. Направленный отрезок прямой, проведенный из начального положения движущейся точки в ее конечное положение, называется перемещением ( ). Перемещение - величина векторная. Единица перемещения - метр.

Скорость — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения тела, численно равная отношению пройденного телом пути ко времени, которое тело затратило на прохождение этого пути. ; Единица скорости: .

Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло. ; Единица ускорения: .

Движение, при котором скорость тела не меняется, т.е. за любые равные промежутки времени перемещается на одну и ту же величину, называется равномерным прямолинейным движением: (тело движется без ускорения).

Характеристики механического движения связаны между собой основными кинематическими уравнениями:

; - уравнения применимы, если тело движется с ускорением.   При таком движении скорость и ускорение имеют одинаковые направления, причем скорость изменяется одинаково за любые равные промежутки времени. Этот вид движения называют равноускоренным.

При торможении автомобиля скорость уменьшается одинаково за любые равные промежутки времени, ускорение направлено в сторону, противоположную; так как скорость уменьшается. Такое движение называется равнозамедленным. В этом случае уравнение принимает вид:

; .

Все физические величины, характеризующие движение тела (скорость, ускорение, перемещение) а также вид траектории, могут изменяться при переходе из одной системы к другой, т.е. характер движения зависит от выбора системы отсчета, в этом и проявляется относительность движения. Например, в воздухе происходит дозаправка самолёта топливом. В системе отсчета, связанной с самолётом, другой самолёт находится в покое, а в системе отсчёта, связанной с Землёй, оба самолёта находятся в движении.