Введение

Дисциплина «Физика» входит в цикл математических и естественнонаучных дисциплин, изучаемых студентами направления 221400.62 «Управление качеством», профиль подготовки «Управление качеством в социально-экономических системах».

Цель изучения дисциплины – содействие становлению профессиональной компетентности бакалавра. Задачами дисциплины является формирование общекультурных и профессиональных компетенций, развитие культуры мышления, становление научного мировоззрения. В результате освоения дисциплины формируются следующие общекультурные (ОК) и профессиональные компетенции (ПК) обучающегося:

• способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ОК-11);

• способность пользоваться системами моделей объектов (процессов) деятельности, выбирать (строить) адекватные объекту модели (ПК-12).

Физика – наука о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих формах движения материи и их взаимных превращениях. Физика изучает механическую, тепловую и другие общие формы движения материи, которые присутствуют во всех высших и более сложных формах движения (химических, биологических и др.) Физика тесно связана с другими естественными науками, с современными технологиями и экономикой в целом. Физика – база для создания новых технологий; физические знания, внедренные в производство, − фактор конкуренции в современной экономике.

Любой объект управления является объектом материального мира, прямо или косвенно связанным с природой, с материальными ресурсами. Наиболее общими законами материального мира являются законы физики. Именно поэтому студенты направления «Управление качеством» изучают эту дисциплину.

Модуль 1 Физические основы механики

Лекция № 1 Механическое движение

1 Механическое движение и его виды

2 Кинематика поступательного движения

3 Кинематика вращательного движения

4 Связь между угловыми и линейными величинами

1 Механическое движение и его виды

Простейшей формой движения материи является механическое движение – перемещение тел или их частей относительно друг друга.

Классическая механика Галилея – Ньютона изучает законы движения макроскопических тел, скорости которых меньше скорости света. Законы движения макроскопических тел со скоростями, близкими к скорости света изучает релятивистская механика А. Эйнштейна. Квантовая механика изучает движение микроскопических тел – атомов и элементарных частиц.

Любое движение твердого тела можно разложить на два основных вида движения – поступательное и вращательное.

Поступательным называется такое движение, при котором любая прямая, жестко связанная с телом, остается параллельной самой себе. При этом все точки тела движутся по одинаковым траекториям.

Вращательным называется движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой. Эта прямая называется осью вращения.

Тело, относительно которого мы рассматриваем положение других тел в пространстве, называется телом отсчета. С телом отсчета связывается система отсчета – совокупность системы координат и часов. Для описания движения материальной точки и твердого тела наиболее часто используется декартова система координат (рисунок 1).

Рисунок 1 – Определение положения материальной точки

Положение материальной точки в данный момент времени характеризуется тремя координатами x, y и z или радиус-вектором , проведенным из начала системы координат в данную точку.

При движении материальной точки ее координаты с течение времени изменяются. В общем случае движение определяется тремя скалярными уравнениями, эквивалентными одному векторному уравнению:

x=x(t), y=y(t), z=z (t), (1.1)

Уравнения (1.1) называются кинематическими уравнениями движения.