Механика. Колебания и волны. Молекулярная физика и термодинамика.
Часть 1
«Механика. Колебания и волны. Молекулярная физика
и термодинамика»
Раздел 1 «Механика»
М
Динамика
–
изучает законы движения тел и причины,
которые вызывают или изменяют это
движение.
еханика
–
раздел физики, изучающий закономерности
механического движения и причины,
вызывающие или изменяющие это движение.
Кинематика
– изучает движение тел, не рассматривая
причины, которые это движение вызывают.
Статика
– изучает законы равновесия системы
тел.
§ 1.1 ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ И ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЯ
ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ
Поступательное движение – движение, при котором любая прямая, проведенная в теле, остается параллельной самой себе. Траектории всех точек тела одинаковы.
Основные кинематические характеристики
поступательного движения:
Траектория движения – линия, описываемая материальной точкой в пространстве.
В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным.
|
Путь – длина участка траектории АВ, пройденного материальной точкой с момента начала отсчета времени. Длина пути является скалярной функцией времени
Перемещение – вектор, проведенный из начального положения движущейся точки в положение ее в данный момент времени (приращение радиуса- век- тора точки за рассматриваемый промежуток времени) |
|
При
прямолинейном
движении
вектор перемещения совпадает с
соответствующим участком траектории
и модуль перемещения
равен пройденному пути
:
=
Скорость – векторная величина, которая определяет как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени.
Средняя скорость - векторная величина, равная отношению перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло
[1
м/с]
|
Направление
вектора средней скорости совпадает
с направлением
Модуль средней скорости (средняя путевая скорость)
|
|
.
[1
м/с]
Мгновенная
скорость (скорость
в данный момент времени)- векторная
физическая
величина, равная пределу, к которому
стремится средняя скорость при бесконечном
уменьшении промежутка времени
или
векторная величина, равная первой производной радиуса-вектора движущейся точки по времени:
Единица скорости – метр в секунду (1 м/с) – равен скорости прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой эта точка за время 1 с перемещается на расстояние 1 м.
Ускорение – характеристика неравномерного движения; определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению.
Среднее
ускорение
– векторная
величина, равная отношению изменения
скорости
к промежутку времени, за которое это
изменение произошло:
[1
м/с2]
Мгновенное
ускорение -
векторная физическая
величина, равная пределу, к которому
стремится среднее ускорение при
бесконечном уменьшении промежутка
времени
;
или
векторная величина, равная первой производной скорости по времени:
[1
м/с2]
Единица ускорения – метр на секунду в квадрате (1 м/с2) – ускорение такого равнопеременного движения, при котором за 1 с скорость тела изменяется на 1 м/с.
|
Cоставляющие ускорения: - тангенциальная составляющая – направлена по касательной к траектории; характеризует быстроту изменения скорости по модулю:
т.к.
|
|
|
- нормальная составляющая – направлена к центру кривизны траектории; характеризует быстроту изменения скорости по направлению:
т.к.
| |
,
[1
м/с2]
,
,
[1
м/с2]
Полное ускорение при криволинейном движении:
,
Основные динамические характеристики