готовые шпоры на 2ой семестр по физике / 1 вопрос

(1)Все тела в окружающем нас пространстве находятся в состоянии покоя или движения. Механическое движение представляет собой изменение положения тел или частей тела относительно друг друга. Движение и покой относительны, так как определяются выбором системы отсчета.

Основная задача механики - определить положение тела в пространстве в любой момент времени.

Кинематика - раздел механики, изучающий движение тел без рассмотрения причин, вызывающих это движение. Описать движение - значит в каждый момент времени указать его положение в пространстве по отношению к выбранной системе отсчета. Часто для решения задач кинематики используют идеализированные объекты (модели тел). Движение тел происходит в пространстве и во времени. Для решения основной задачи механики необходимо задать систему отсчета (СО).

СО - это тело отсчета, связанная с ним система координат и способ измерения времени (часы).

Движение объектов в системе отсчета описывается траекторией, являющейся основной характеристикой движения. Траектория - непрерывная линия, которую описывает тело или его части во время движения в данной СО. Форма траектории может быть различной.

Путь - расстояние, пройденное телом (материальной точкой) вдоль траектории. Путь - величина скалярная. Материальной точкой называется тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Абсолютно твёрдым телом называется тело, деформацией которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Абсолютно твёрдое тело можно рассматривать как систему материальных точек, жестко связанных между собой.

Виды движения по форме траектории:

для материальной точки - прямолинейное, криволинейное;

для твердого тела - поступательное, вращательное.

Поступательное движение.

Поступательное движение - это такое движение, при котором любой выделенный в теле отрезок остается параллельным самому себе.Классическим примером на эту тему является движение кабинок колеса обозрения (рис. 1.4). Этот пример наглядно показывает, что поступательное движение - совсем не обязательно прямолинейное. Очевидно, что число степеней свободы тела в этом случае равно трем, так как достаточно описать движение какой-нибудь одной точки тела (например, точки А на рис. 1.5). Траектории всех остальных точек (например, точки В на рис. 1.5) могут быть получены путем "параллельного" переноса.

Рис. 1.4.	Рис. 1.5.

Допустим, закон движения точки А задан в виде

(1.2)

Тогда закон движения точки В будет иметь вид

(1.3)

где - вектор, проведенный от точки А к точке В.

Скорость точки А

(1.4)

скорость точки В

(1.5)

так как - вектор, постоянный по величине (абсолютно твердое тело) и направлению (поступательное движение).

Ускорения точек А и В также равны между собой:

(1.6)

Таким образом, кинематика поступательного движения твердого тела в принципе ничем не отличается от кинематики материальной точки.