Тема 1. Кінематика матеріальної точки.

Механіка – розділ фізики, що вивчає механічний рух, механічні взаємодії та рівновагу тіл.

Механічний рух – це зміна взаємних положень тіл у просторі з плином часу.

Для опису руху тіла використовують реальний об’єкт нескінченно малих розмірів, що має масу, - матеріальну точку.

Матеріальна точка - це тіло, розмірами якого можна знехтувати порівняно з відстанню його переміщення в просторі.

Щоб описати рух матеріальної точки, треба вибрати певне тіло відліку. Тіло або система тіл , які умовно вважаються нерухомими, відносно яких визначають положення інших тіл , називають тілом відліку.

Тіло відліку та зв’язану з ним систему координат і сукупність синхронізованих годинників у різних точках простору називають системою відліку. У такій системі кожну подію можна характеризувати місцем, де вона відбулася, і часом, коли вона відбулася.

Лінія, яку описує матеріальна точка під час руху, називають траєкторією.

Відстань між двома заданими точками, відрахована вздовж траєкторії, називається шляхом. [S]=м - метр

Вектор r, проведений із початкового положення матеріальної точки у кінцеве її положення, називають вектором переміщення. Він характеризує зміну положення матеріальної точки за проміжок часу Δt:

Швидкість – величина, яка показує шлях пройдений за одиницю часу.

За одиницю швидкості в системі СІ прийнято метр за секунду, це така швидкість рівномірного руху, при якому точка проходить шлях в один метр за одну секунду.

Види механічного руху.

• Рівномірний поступальний рух – прямолінійний рух, при якому матеріальна точка за будь-які рівні проміжки часу проходить однакові шляхи. Швидкість залишається сталою.

• У випадку коли швидкість руху змінюється рівномірно з часом маємо рівнозмінний рух, що характеризується прискоренням

Прискорення – величина, яка показує зміну швидкості за одиницю часу.

Одиницею прискорення є метр на секунду в квадраті – це прискорення при якому щосекунди швидкість змінюється на 1 м/с.

Рівносповільнений рух – рух швидкість якого з часом зменшується а<0,

Рівноприскорений рух – рух швидкість якого з часом зростає а>0

При зміні швидкості під час руху, тобто наявності прискорення швидкість тіла (М.Т.) виражається так:

ν =ν₀ ± аt – швидкість при наявності прискорення.

S=ν₀t ± ½at² – шлях при наявності прискорення.

Тема 2. Динаміка матеріальної точки. Закони Ньютона. Закони збереження.

Динаміка – розділ механіки, в якому вивчається рух матеріальних об’єктів з урахуванням їхніх взаємодій , що зумовлюють той чи інший характер руху. Взаємодії між тілами змінюють стан руху і виражаються силами. Сила – міра взаємодії тіл.

Властивість тіла зберігати рівномірний прямолінійний рух чи стан відносного спокою називають інертність.

Основна задача динаміки – за відомими силами, що діють на тіло, визначити закон його руху, координати та швидкість в будь-який момент часу.

1-й Закон Ньютона: будь-яке тіло зберігає стан спокою чи прямолінійного рівномірного руху, якщо на нього не діють ніякі сили чи дія сил скомпенсована.

Існують такі системи відліку, відносно яких тіло буде знаходитися у спокої чи прямолінійному і рівномірному русі, якщо дія на нього інших тіл компенсується (зовнішні дії зрівноважують одна одну). Таку систему відліку називають інерціальною. Будь-яка система, що рухається прямолінійно і рівномірно відносно інерціальної системи відліку, також є інерцільною.

Маса - міра інертності тіла. Одиниця маси - кілограм.

Імпульс-це міра механічного руху .

2-й Закон Ньютона: сила, яка надає тілу прискорення, рівна добутку маси тіла на здобуте ним прискорення.

Сила – міра взаємодії між тілами, вона характеризується величиною і напрямком дії. Сила векторна величина.

Одиниця сили – ньютон (Н)

Вага тіла – сила, з якою тіло діє на нерухому горизонтальну опору в наслідок сили тяжіння Землі. Таким чином вага

3-й закон Ньютона: Два тіла взаємодіють одне з одним силами, які рівні по величині і протилежні за напрямком. F= -F´

Закон збереження імпульсу: m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁^/ +m₂v₂^/ - повний імпульс замкнутої системи зберігається, тобто залишається сталим у часі, при будь-яких взаємодіях між матеріальними точками.

Замкненою є система на яку не діють зовнішні сили, або їх геометрична сума рівна нулю.