1. Физическая модель. Физические величины, их измерение. 2. Осн. понятия кинематики. Координатный и «естественный» способы описания движения. 3. Движение по окружности. Вектор угловой скорости. 4. Инерциальные системы отсчета. I закон Ньютона. 5. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Сложение скоростей.

1 билет: Физическая модель - это модель, создаваемая путем замены объектов моделирующими устройствами, которые имитируют определённые характеристики либо свойства этих объектов. Простейшая физическая модель-объект, размерами которого можно пренебречь(материальная точка) Физическая величина-величина, характеризующая свойства физического мира и применяемая в физических науках.

Группы величин: 1)Свойства объектов(длина,масса) 2)Состояние системы(давление,температура) 3)Процессы(скорость,мощность)

Измерение-это экспериментальное сравнение одной измеряемой величины с другой известной величиной того же качества,принятой в качестве единицы. Для каждой физической величины приняты свои единицы. Для удобства все страны мира стремятся пользоваться одинаковыми единицами физических величин. Она применяется и в России – Международная система единиц – СИ (система интернациональная). Так,  согласно этой системы основной единицей длины является – метр (1м), времени – секунда (1с), скорости – метр за секунду (1 м/с), массы – килограмм (1 кг).  Единицы измерения-это физ. Величина фиксированного размера,которой условно присвоено числовое значение,равное единице и применяемое для количественного выражения однородных с ней физ.величин.

Измерение длины происходит непосредственно прямыми измерениями(прикладыванием принятого эталона к объекту) Измерение времени характеризуется измерением промежутка между двумя происходящими событиями.

2 Билет:

Материальная точка — объект, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь, считая его массу сосредоточенной в одной точке пространства. Вектор — это направленный отрезок.

Траектория — линия в пространстве, вдоль которой движется материальная точка. Путь — это длина траектории. Перемещение — это вектор, соединяющий начальное и конечное положение материальной точки в пространстве. Равномерное движение — движение с постоянной скоростью. Уравнение равномерного движения   или  . Средняя скорость по перемещению — векторная величина, равная отношению перемещения ко времени  Средняя скорость по пути — скалярная величина, равная отношению пути (длины траектории) ко времени . Мгновенная скорость — производная перемещения по времени . При равномерном движении мгновенная скорость равна средней. Ускорение — это производная скорости по времени:  .  При криволинейном движении ускорение материальной точки раскладывается на две составляющих: нормальное ускорение   и тангенциальное ускорение  :

Составляющая ускорения, направленная к центру кривизны траектории, т.е. перпендикулярно (нормально) скорости, называется нормальным ускорением . Она характеризует изменение скорости по направлению:

Составляющая ускорения, направленная вдоль скорости, называется тангенциальным ускорением . Она характеризует изменение скорости по модулю.

При равнопеременном прямолинейном движении ускорение материальнaой точки равно изменению ее скорости за единицу времени (одну секунду):

Уравнение, выражающее зависимость координаты тела от времени его движения, называется уравнением движения. При координатном способе задания движения:

         То есть и вектор скорости точки,  и вектор ее ускорения при координатном способе задания движения определяются через их проекции на координатные оси

Естественный способ описания движения: когда заданы траектория точки и закон движения точки вдоль этой траектории в виде s = s(t).

В этом случае векторы v и a определяют по их проекциям не на оси системы координат Oxyz, а на подвижные оси P  nb, имеющие начало в точке Р и движущиеся вместе с нею (см.рис.). Эти оси, называемые осями естественного трехгранника, направлены следующим образом:

• ось P  направлена по касательной к траектории в сторону положительного направления отсчета координаты s;

• ось Pn направлена по нормали к траектории, лежащей в соприкасающейся плоскости и направленной в сторону вогнутости траектории;

• ось Pb направлена перпендикулярно к первым двум осям P  и Pn так, чтобы она образовалаправую систему осей (с положительного направления оси Pb поворот оси P  к оси Pn в их плоскости на прямой угол виден происходящим против хода часовой стрелки).

Нормаль Pn, лежащая в соприкасающейся плоскости (в плоскости самой кривой, если кривая плоская),называется главной нормалью, а перпендикулярная ей нормаль Pb - бинормалью. 3 билет:

Движение тела по окружности является частным случаем криволинейного движения. Наряду с вектором перемещения ∆  удобно рассматривать угловое перемещение Δφ(или угол поворота), измеряемое в радианах (рис. 1.6.1). Длина дуги связана с углом поворота соотношением 

При малых углах поворота Δl ≈ Δs.

Угловой скоростью ω тела в данной точке круговой траектории называют предел ( ) отношения малого углового перемещения Δφ к малому промежутку времени Δt: 

Угловая скорость измеряется в рад/с.

Связь между модулем линейной скорости υ и угловой скоростью ω: 

При равномерном движении тела по окружности величины υ и ω остаются неизменными. В этом случае при движении изменяется только направление вектора 

Равномерное движение тела по окружности является движением с ускорением. Ускорение 

направлено по радиусу к центру окружности. Его называют нормальным или центростремительным ускорением. Модуль центростремительного ускорения связан с линейной υ и угловой ω скоростями соотношениями:  При малых углах Δφ направление вектора   приближается к направлению на центр окружности. Следовательно, переходя к пределу при Δt → 0, получим: 

При изменении положения тела на окружности изменяется направление на центр окружности. При равномерном движении тела по окружности модуль ускорения остается неизменным, но направление вектора ускорения изменяется со временем. Вектор ускорения в любой точке окружности направлен к ее центру. Поэтому ускорение при равномерном движении тела по окружности называется центростремительным.

Вектор угловой скорости: угловую скорость как вектор, величина которого численно равна угловой скорости, и направленный вдоль оси вращения, причем, если смотреть с конца этого вектора, то вращение направлено против часовой стрелки

 Тогда положение произвольной точки A задается радиус-вектором r, соединяющим начало отсчета с выбранной точкой. Модуль скорости этой точки можно рассчитать по формуле где   − расстояние до оси вращения, α − угол между векторами ω и r. Направлен вектор скорости V перпендикулярно плоскости, проходящей через векторы ω и r. Так давайте, определим новую математическую операцию над векторами ω и r, такую, чтобы ее результатом был вектор V. Естественно, что такая операция была придумана до нас и называется она векторным произведением