Краткое теоритическое обоснование.

Механическое движение — изменение положения тела или материальной точки или их систем относительно других точек, тел, систем с течением времени.

Механическое движение можно рассматривать для разных механических объектов:

Движение материальной точки полностью поределяется изменением ее координат во времени. Изучением этого занимается кинематика точки. В частности, важными характеристиками такого движения являются траектория, путь, перемещение, скорость, ускорение.

Различают прямолинейное и криволинейное движение материальной точки.

Прямолинейное движение — точка всега находится на прямой, вектор скорости всегда параллелен этой прямой.

Криволинейное движение — движение точки по траектории, не представляющей собою прямую, с произвольным ускорением и произвольной скоростью в любой момент времени.

Движение твердого тела складвается из движения какой-либо его точки (например, центра масс) и вращательного движения вокруг этой точки. Изучается кинематикой твердого тела.

Если вращение отсутствует, то движение называется поступательным и полностью определяется движением выбранной точки. Движение при этом не обязательно является прямолинейным.

Также для твёрдого тела выделяют плоское движение — движение, при котором траектории всех точек лежат в параллельных плоскостях, при этом оно полностью определяется одним из сечений тела, а сечение тела — положением любых двух точек.

Механическое движение представляют графическим способом. Зависимость физических величин выражают при помощи функций.

Одна из задач требует построения графиков на основе исходного. Сформулируем основные правила постороения графиков при равномерном и равноускоренном движениях.

Графики равномерного движения:

Зависимость ускорения от времени. Так как при равномерном движении ускорение равно нулю, то зависимость a(t) - прямая линия, которая лежит на оси времени.

Зависимость скорости от времени. Скорость со временем не изменяется, график v(t) - прямая линия, параллельная оси времени.

Зависимость пути от времени. График s(t) - наклонная линия.

Графики равноускоренного движения

Зависимость ускорения от времени. Ускорение со временем не изменяется, имеет постоянное значение, график a(t) - прямая линия, параллельная оси времени.

Зависимость скорости от времени. Скорость изменяется на одинаковую величину за одинаковые промежутки времени. График — прямая, наклоненная под углом к оси времени.

Зависимость пути от времени. При равноускоренном движении путь изменяется, согласно квадратной зависимости . В координатах зависимость имеет вид . Графиком является ветка параболы.

Сравнительная таблица графиков

Трение — процесс взаимодействия тел при их относительном движении (смещении) либо при движении тела в газообразной или жидкой среде.

Сила трения — это сила, возникающая при соприкосновении двух тел и препятствующая их относительному движению. Причиной возникновения трения является шероховатость трущихся поверхностей и взаимодействие молекул этих поверхностей. Сила трения зависит от материала трущихся поверхностей и от того, насколько сильно эти поверхности прижаты друг к другу. В простейших моделях трения (закон Кулона для трения) считается, что сила трения прямо пропорциональна силе нормальной реакции между трущимися поверхностями. В целом же, в связи со сложностью физико-химических процессов, протекающих в зоне взаимодействия трущихся тел, процессы трения принципиально не поддаются описанию с помощью простых моделей классической механики.