- •Мультимедийные
- •Раздел 1.
- •Учебники и учебные пособия
- •Литература для практических и домашних заданий
- •Литература для подготовки к тестовой сдаче коллоквиума
- •Тема 1. Кинематика поступательного и
- •1.1. ВВЕДЕНИЕ
- •Классическую механику создал И. Ньютон.
- •Абсолютное пространство
- •Абсолютное время
- •Вначале ХХ века классическая механика подверглась кардинальному пересмотру.
- •Теория относительности установила следующие положения о пространстве и времени.
- •Механика
- •Классическая механика изучает макроскопические тела, движущиеся с малыми скоростями.
- •Механика состоит из трех разделов – кинематики,
- •Основные понятия механики
- •1.2. Кинематика поступательного движения материальной точки
- •Поступательным движением твердого тела называется такое движение, при котором любая
- •Радиус-вектор
- •Спроецируем радиус-вектор r на оси координат:
- •Траекторией называется линия:
- •Впроцессе движения материальной точки её радиус-вектор изменяется по величине и направлению.
- •Эти уравнения носят название кинематических
- •Пусть материальная точка в момент времени t1
- •Вектор перемещения
- •Для конечных промежутков времени в общем случае элементарное перемещение не равно пройденному
- •Для бесконечно малых промежутков времени
- •Путь получим при интегрировании (суммировании) модулей элементарных перемещений.
- •Скорость:
- •Вектор средней скорости за промежуток времени t:
- •Величина модуля средней скорости равно
- •При движении средняя скорость изменяет направление и величину.
- •Мгновенная скорость равна пределу, к которому стремится вектор средней скорости при неограниченном убывании
- •Вектор мгновенной скорости v направлен по вектору dr , т. е. по касательной
- •Проекции скорости на координатные оси равны
- •Вектор мгновенной скорости v и его модуль V
- •Впроцессе движения материальной точки модуль и направление её скорости в общем случае изменяются.
- •Ускорение:
- •Вектор среднего ускорения за промежуток времени t
- •Мгновенное ускорение равно пределу, к которому стремится среднее ускорение при неограниченном убывании промежутка
- •Вектор мгновенного ускорения по отношению к вектору
- •Если угол - острый, то движение материальной точки будет являться ускоренным.
- •Проекции вектора ускорения на координатные оси равны
- •Вектор мгновенного ускорения a
- •Обратная задача кинематики
- •При решении обратной задачи по известной зависимости ускорения от времени
- •Из определения ускорения имеем
- •Окончательно скорость получим при решении данного выражения.
- •Подставим сюда полученное равенство (1) и проинтегрируем полученное уравнение:
- •Частные случаи 1. Равномерное прямолинейное движение
- •2. Равнопеременное прямолинейное движение
- •Полученное выражение, спроецированное на ось x имеет вид:
- •1.3. Тангенциальное и нормальное ускорения
- •Вектор ускорения a можно разложить на два направления:
- •Тангенциальное ускорение:
- •Нормальное ускорение
- •Полное ускорение материальной точки.
- •Частные случаи движений
- •1.4. Кинематика вращательного движения твердого тела
- •Вращательным движением твердого тела вокруг неподвижной оси называется такое движение, при
- •Вращение твёрдого тела
- •Угловое перемещение твердого тела – вектор,
- •Угловая скорость:
- •Мгновенная угловая скорость равна пределу, к которому стремится средняя угловая скорость при неограниченном
- •Направление углового перемещения и угловой скорости
- •Угловое ускорение:
- •Мгновенное угловое ускорение равно пределу, к которому стремится среднее угловое ускорение при неограниченном
- •Мгновенное угловое ускорение равно первой производной от угловой скорости по времени или второй
- •Вектор ε
- •Направления угловых векторов
- •Направление угловой скорости (правило буравчика) и
- •Обратная задача кинематики
- •При равномерном вращении:
- •Период и частота вращения
- •1.5.Взаимосвязь угловых и линейных величин
- •Пусть за время dt произвольная точка твердого тела А
- •Направления векторов
- •Вектор элементарного перемещения:
- •Если смотреть с конца вектора v , то поворот от
- •Продифференцируем выражения для v по времени:
- •Получим
- •Тангенциальное ускорение характеризует изменение модуля линейной скорости.
- •Нормальное ускорение характеризует изменение направления линейной скорости.
Мультимедийные
лекции по физике
Раздел 1.
Классическая и релятивистская механика
Темы лекций
1.Кинематика поступательного и вращательного движений.
2.Динамика поступательного движения.
3.Динамика вращательного движения.
4.Работа, энергия.
5.Законы сохранения.
6.Специальная теория относительности.
Учебники и учебные пособия
1.Трофимова Т.И. Курс физики: учеб. пособие для вузов. – 7-е изд., стер. – М.: Высш. школа, 2003. – 542 с.: ил.
2.Калистратова Л.Ф. Основы классической и релятивистской механики: учебн. пособие. / Л.Ф.Калистратова и др.// - Омск: ОмГТУ, 1996. - 107 с.
3.Данилов С.В. Классическая и релятивистская механика: конспект лекций /С.В. Данилов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. – 56 с.
Литература для практических и домашних заданий
1.Калистратова Л.Ф. Физика: методические указания для аудиторных практических занятий / Л.Ф. Калистратова и др. // - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 32 с.
2.Лиссон В.Н. Сборник задач по курсу общей физики /В.Н. Лиссон, Н.П. Калистратова и др. // - Омск: Изд- во ОмГТУ, 2002. – 115 с.
Литература для подготовки к тестовой сдаче коллоквиума
1.Калистратова Л.Ф. Кинематика поступательного и вращательного движений: тестовые задания. / Л.Ф. Калистратова и др. // - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 32 с.
2.Данилов С.В. Динамика поступательного и вращательного движений. Элементы специальной теории относительности: тестовые задания./С.В.Данилов и др. // - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 38 с.
3.Павловская О.Ю. Законы сохранения: тестовые задания. /О.Ю.Павловская и др. // - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 34 с.
Тема 1. Кинематика поступательного и
вращательного движений
План лекции
1.1.Введение.
1.2.Кинематика поступательного движения материальной точки.
1.3.Тангенциальное и нормальное ускорения.
1.4.Кинематика вращательного движения.
1.5.Взаимосвязь линейных и угловых величин.
1.1. ВВЕДЕНИЕ
Механическое движение – это процесс перемещения
тел или их частей относительно друг друга.
Механическое, как и всякое другое, движение происходит в пространстве и времени.
Пространство и время – сложнейшие физические и философские категории.
Входе развития физики и философии эти понятия претерпели весьма существенные изменения.
Классическую механику создал И. Ньютон.
Он постулировал, что время и пространство
абсолютны.
Абсолютное пространство и абсолютное время не
взаимосвязаны.
Классическая механика приписывает абсолютному
пространству и абсолютному времени вполне
определенные свойства.
Абсолютное пространство
-трехмерно (имеет три измерения),
-непрерывно (его точки могут быть сколь угодно близки друг к другу),
-эвклидово (его геометрия описывается геометрией Эвклида),
-однородно (в нем нет привилегированных точек),
-изотропно (в нем нет привилегированных направлений).
Абсолютное время
-одномерно (имеет одно измерение);
-непрерывно (два его мгновения могут быть сколь угодно близки друг к другу);
-однородно (в нем нет привилегированных мгновений);
-анизотропно (течет только в одном направлении).