- •Место классической механики в физике
- •2. Разделы механики
- •3. Классические представления о пространстве и времени и их арифметизация
- •4. Инвариантный метод описания материальной точки
- •5. Координатные методы исследования движения точки. Метод декартовых координат.
- •7. Метод сферических координат
- •8. Кинематика поступательного движения твердого тела.
- •9. Вращение твердого тела
- •10. Скорость и ускорение материальной точки в различных со.
- •11. Понятие о силе и массе.
- •12. Инерциальные системы отчета и принцип относительности Галилея
- •13. Основные законы динамики Ньютона
- •I закон Ньютона- закон инерции Галилея.
- •II закон Ньютона – закон движения
- •III закон Ньютона – закон взаимодействия
- •14. Уравнения движения механической системы.
- •15. Основная задача динамики и роль начальных условий. Принцип причинности классической механики.
- •19. Частные случаи интегрирования уравнений движения материальной точки. Случай, когда сила, действующая на материальную точку, имеет вид:
- •20. Работа силы и потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом поле.
- •21. Полная потенциальная энергия механической системы.
- •22. Классификация свободных механических систем.
Место классической механики в физике
Механическое движение-изменение положения тепла, относительно других тел в пространстве с течением времени
Границы применимости механики:
Классические скорости v<<c (c=3*108 м/с);
Только –макро; -мега; объекты;
Инерциальность системы отсчетов
Место классической механики среди других современных физических теории
-
Макроскопические тела
Микроскопические объекты
v<<c Классическая механика
Нерелятивистская квантовая механика
v~c Релятивистская механика
Релятивистская квантовая теория (квантовая теория поля)
Принципы соответствия-всякая более общая физическая теория включает в себя менее общую, как свой частный или предельный случай.
2. Разделы механики
1.Кинематика-изучает мех. движение без учета причин, вызвавших это движение(как?)
2. Динамика-изучает мех. движение с учетом причин, вызвавших это движение(почему?)
3. Статика-изучает мех. движение в его частном случае-состоянии покоя(когда?)
Объекты изучения:
1.Кинематика и динамика материальной точки
2.Кинематика и динамика систем материальной точки
3.Механика абсолютно твердого тела и сплошной среды
4.Аналитическая механика
3. Классические представления о пространстве и времени и их арифметизация
В рамках классической механике пространство и время являются формами существования материи - абсолютны. Это означает, что не пространство, не время никаким образом не влияют на находящиеся в них материальные объекты и их свойства.
СВОЙСТВА ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ
ПРОСТРАНСТВО: Непрерывность, однородность, изотропность
ВРЕМЯ: Непрерывность, однородность
Арифметизация пространства и времени
Т.к. изучаются объекты, находящиеся в пространстве и времени, то необходимо определить единицы их измерения. В системе СИ – это метр и секунда.
Система отсчета – это система, состоящая из тела отсчета, системы координат тесно связанной с телом и прибор для измерения времени.
Основные постулаты о свойствах пространства и времени
В классической механике возможно одновременное измерение сколь угодного числа физических величин, находящихся в любой системе отсчета
В классической механике возможно определение временных интервалов какого-либо события, одинаковых в любой системе отсчета
(абсолютность временных интервалов)
В классической механике расстояние между двумя какими-либо двумя точками в данный момент времени одинаковы в любой системе отсчета (
)
(абсолютность пространственных интервалов)
4. Инвариантный метод описания материальной точки
K
M
z
M1
0
L
x y
В
большинстве физических задач описание
механического движения осуществляется
в OXYZ.
Выберем
на
заданной траектории
KMM1L
произвольную
точку М. В данный момент времени положение
точки М описывается
с
течением времени точка перемещается
по траектории и в следующий момент
времени фиксируем ее в точке M1,
положение которой определяется
.
Задание
функции вида
– закон движения материальной точки,
где
непрерывна и дифференцируема.
Линия
KML,
которую описывает
радиус-вектор
при движении точки по траектории –
годограф
Зная вид функции
можно определить вектор-скорости
и вектор-ускорения
:
В любой точке вектора-скорости направленного по касательной к траектории. При этом с течением времени скорость может изменяться как по модулю, так и по направлению.
В связи с изменением возник
Перенесем
в точку М. Оба вектора приложены к одной
точке. Разность между конечной и начальной
скоростями
.
При движении точки конец вектора скорости описывает линию - годограф – КК1 .
Рассмотренный метод инвариантный т.к. и могут быть заданы в различных системах координат.
