Министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Алтайская государственная педагогическая академия»

Кафедра

Общей физики

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ):

Физика

КУРС ЛЕКЦИЙ

Специальность:

032100.00 МАТЕМАТИКА

030100.00 ИНФОРМАТИКА

030100.00 ИНФОРМАТИКА с доп. специальностью математика,

032100.00 МАТЕМАТИКА с доп. специальностью информатика.

__________________________________________________________

(код) (наименование)

Раздел: Физические основы механики

Лекция № 1–2

Введение. Кинематика материальной точки

Основные вопросы, рассматриваемые на лекции:

1. Механическое движение.

2. Скорость и ускорение.

3. Уравнение равнопеременного движения.

4. Графическое изображение равнопеременного движения.

5. Движение материальной точки по окружности.

6. Связь линейных и угловых величин.

Краткое содержание лекционного материала

Физикой называется наука, которая изучает:

1. формы движения материи;

2. законы и их взаимосвязь;

3. свойства материальных тел и их строение;

4. практические формы и методы использования законов физики (прикладная и техническая физика).

Связь физики с другими науками: математикой, химией, биологией, историей.

Нас окружает бесконечно разнообразный мир. Он существовал до нас, и будет существовать после нас, независимо от нашего сознания. Этот мир сокращенно называется материей.

1. Механическое движение– это изменение положения тел или частей тел относительно друг друга с течением времени.

Примеры:движение автобуса от одной остановки до другой, надувание шара, рост дерева.

Всякое механическое движение относительно.

Траектория – это линия, которую описывает тело при своем движении.

Различают криволинейное движение (кривая линия) и прямолинейное движение (прямая линия).

Материальная точка – это абстрактная модель реального тела.

Тело, размерами и формами которого можно пренебречь, называют материальной точкой.

Для того, чтобы охарактеризовать механическое движение вводится понятие «система отсчета».

Тело отсчета, прибор для измерения времени и расстояния (часы и линейка), называют системой отсчета (СО).

Способы механического движения:

1. координатный;

2. натуральный;

Рассматривается расстояние вдоль траектории (S).

Путь– это расстояние вдоль траекторииS. Путь – скалярная величина.

3. векторный.

перемещение.

Перемещение – вектор, который соединяет две точки траектории.

2. Скорость и ускорение

Для оценки быстроты движения тел в механике вводится понятие скорости .

Средняя скорость определяется: .

Средняя скорость– физическая величина, численно равная отношению перемещения ко времени в течение, которого это перемещение происходит.

Мгновенная скорость при переменном движении определяется: .

Вектор мгновенной скорости всегда направлен по касательной.

– принцип независимости движения.

– скалярная величина результирующей скорости.

Ускорение характеризует быстроту изменения скорости.

– среднее ускорение.

Ускорение– изменение скорости за единицу времени.

Единица измерения ускорения:.

Если ускорение меняется, то вводится понятие мгновенного ускорения:

.

– тангенциальное (направленное по касательной), т.е. рассматривается проекция вектора а на касательную траекторию.– характеризует изменение скорости по величине.

;, гдеn– единичный вектор.

– нормальное ускорение (центростремительное). Проекцияна нормаль к касательной. Оно характеризует изменение скорости по направлению.

3. Уравнение равнопеременного движения

При а=constвозможно три случая:

1. а>0 – равноускоренное движение (Δv>0);

2. а<0 – равноускоренное движение (Δv<0);

3. а=0; Δv=0, v= const – равномерное.

Рассмотрим частный случай равнопеременного движения. Пусть траектория движения будет прямая линия, т.е. =0;

1)2), 3)– уравнения движения.

Вывод этих уравнений:

1. =>

2. 

3. , или

4. Графическое изображение равнопеременного движения

Пусть в качестве аргумента в графиках выступает время (t), а в качестве функции: ускорение, скорость и путь.

1

a

. 2.

равнозамедленное

равномерное