ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

УДК 53 + 531

Берзин А.А., Воробьев А.П., Давыдов В.А., Коробкин Ю.В., Студенов В.Б., Фотиев В.А. Механика и молекулярная физика: Учебное пособие. Часть 1. Механика. /Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет). – М., 2002. – 80с./

ISBN 5-230-12089-4.

Излагаются основные законы и методы классической механики. В пособие включены традиционные разделы: кинематика, динамика, статика, колебательное движение. Большое внимание уделено изложению закономерностей движения абсолютно твердого тела, основополагающих принципов законов сохранения. Пособие представляет собой теоретическое введение к изучению различных физических эффектов, используемых в радиотехнике, электронике и автоматике. Оно дает необходимую подготовку для успешного освоения других разделов физики, а также ряда прикладных дисциплин.

Пособие предназначено для студентов всех специальностей вечернего и заочного отделений технических вузов.

Табл.: Нет. Иллюстр.: 30. Библиогр.: 5.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета).

Рецензенты: С.Д. Бенеславский, С.Г. Каленков

3

ВВЕДЕНИЕ

Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) готовит инженеровспециалистовширокогопрофилявобластипроектированияиэксплуатации автоматизированных систем управления, радиотехнических и электроакустических систем и устройств, оптоэлектронных систем, средств вычислительной и микропроцессорной техники и их математическогообеспечения, электронныхимикроэлектронныхприборов.

За основу принятой в МИРЭА системы обучения положена фундаментальная подготовка студентов на младших курсах в сочетании с производственным обучением на старших курсах. При этом одной из важнейших дисциплин в теоретической и практической подготовке современного инженера является курс физики. Студенты всех специальностей изучают физику в расширенном объеме при углубленном преподавании специальных разделов.

Предлагаемое учебное пособие по первой части курса физики предназначено для студентов всех специальностей, обучающихся на заочном и вечернем отделениях МИРЭА.

Необходимость издания данного пособия продиктовано следующими обстоятельствами. Во-первых, существующие учебники рассчитаны, в основном, на студентов дневных отделений технических вузов, поэтому они не полностью учитывают специфику преподавания курса физики на вечернем и заочном отделениях вузов при подготовке специалистов по наиболее наукоемким отраслям техники, а именно, по современной радио - и оптоэлектронике, кибернетике и вычислительной технике. Во-вторых, тиражи издаваемых учебников, в настоящее время, недостаточны для снабжения всех студентов соответствующей литературой.

Материал учебного пособия, в соответствии с учебными планами разбит на две части. Содержание первой части – физические основы механики, второй – молекулярная физика и термодинамика. В конце пособия приведен библиографический список дополнительной рекомендованной литературы.

Авторы выражают глубокую благодарность преподавателям кафедры физики МИРЭА, сделавшим ценные замечания при прочтении рукописи.

4

МЕХАНИКА

1.ВВЕДЕНИЕ В МЕХАНИКУ

Окружающий нас мир представляет собой совокупность различных форм материи, которые находятся в постоянном движении и взаимодействии.

Физика – наука, которая изучает наиболее общие законы этих явлений и взаимодействий.

Простейшей формой движения является механическое движение, которое состоит в изменении с течением времени взаимного расположения тел или их частей в пространстве.

Механическое движение мы наблюдаем повседневно. Отсюда наглядность механических представлений и объяснение того факта, что механика как наука получила наибольшее развитие прежде других разделов физики. Начало развития механики связано с именами Архимеда, Галилея, Ньютона.

Механика Галилея – Ньютона называется классической механикой. Предметом ее изучения является движение макроскопических материальных тел, совершаемое со скоростями, значительно меньшими скорости света с в вакууме (с ≈ 3 108 м/с).

Движение тел со скоростями, приближающимися к скорости света в вакууме, рассматривается в теории относительности (релятивистская механика, основоположником которой является Эйнштейн), а движение микрочастиц – в квантовой механике.

По характеру решаемых задач механику разделяют на кинематику и динамику. В кинематике рассматриваются характеристики движения тел без указания причин, вызывающих это движение. В динамике рассматриваются причины движения тел. Частным случаем динамики является статика, которая изучает условия равновесия тел.

1.1. Пространственно – временные системы отсчета.

Механическое движение – это изменение расположения материальных тел в пространстве с течением времени. Положение тела в пространстве определяется относительно некоторой сис-