ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Камышинский технологический институт (филиал)

ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Кафедра «физика»

Курс лекций

по «Физике»

(механика и теплота)

РПК «Политехник»

Волгоград

2009

УДК

Рецензент к.ф.м.н. доцент Казак В.Ф.

Гнедов Ю.А., Караваев В.Б., Ковалёва С.А. «КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ФИЗИКЕ».

Курс лекций предназначен для студентов, обучающихся по всем направлениям. Рассматривается материал относящейся к разделам «механика и теплота». Приведён в компактном виде теоретический материал соответствующих разделов.

Илл. Табл. Библ. Назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета.

Волгоградский

государственный

технический

университет, 2009.

Введение

Физика изучает самые простые формы движения и взаимодействия тел.

Первая физическая теория (неверная) сформулирована Аристотелем 2,5 тыс. лет назад и основывалась на постулате: скорость тела пропорциональна приложенной силе. Эта теория продержалась почти 2000 тыс. лет и была опровергнута лишь в XVII веке благодаря экспериментам Г. Галилея (первого в истории физика-экспериментатора). Первая физическая теория, сохранившаяся до наших дней, сформулирована Ньютоном (первым физиком- теоретиком) в 1687 году. Этот раздел физики носит название классической механики и правильно описывает движение, если выполняются два условия:

1. Скорость тела меньше скорости света.

2. Размер тела больше размера атома, но меньше размера галактики.

Около 200 лет назад начинается этап серьезного изучения электрических, магнитных и тепловых явлений, около 100 лет насчитывает теория относительности Эйнштейна и менее 100 лет квантовая механика и ядерная физика. Таким образом, физика является сравнительно молодой наукой и в ней остаются нерешенные проблемы. В то же время она является фундаментом естественных наук, находит широкое применение в практической деятельности и заслуживает повышенного внимания со стороны тех, кто выбрал своей профессией технические профессии (электрик, энергетик, механик и т.д.)

Кинематика точки

Изучение физики начинается с раздела «механика», в котором рассматривается только изменение положения тела в пространстве. Часть механики, в которой не интересуются причинами вызывающими движение, называется кинематикой.

Основные понятия кинематики:

1. Материальная точка – тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

2. Система отсчета – тело, относительно которого задается положение точки. Математически это система координат.

3. Траектория – линия, по которой движется точка (или центр масс тела).

4. Путь – расстояние, пройденное точкой по траектории.

5. Радиус – вектор, проведенный из начала системы координат к движущейся точке.

6. Перемещение – изменение радиус- вектора.

7. Средняя путевая скорость <υ> равна отношению пройденного пути ко времени движения.

8. Мгновенная скорость – производная по времени от радиус-вектора (или иной вариант – от пути).

9. Ускорение – производная от скорости по времени.