lecture-3

Формализованное рассмотрение явлений природы с позиций классической механики сформировало и закрепило в науке концепцию детерминизма.

Согласно принципу детерминизма каждое событие имеет свою причину, то есть порождается другим событием. Например, траектория тела однозначно определяется начальными условиями: положением и скоростью.

Законы сохранения и свойства симметрии

Законы динамики тесно связаны с важнейшими физическими принципами – законами сохранения импульса, момента импульса и энергии. Связь между свойствами пространствавремени и законами сохранения установила немецкий математик Амалия Эмми Нётер (1882-1935) в виде фундаментальной теоремы математической физики (теорема Нётер или принцип симметрии, 1918):

из однородности пространства и времени следуют законы сохранения, соответственно, импульса и энергии, а из изотропности пространства – закон сохранения момента импульса.

Энергия — универсальная мера различных форм движения материи и ее взаимодействия.

Консервативные силы – это силы, не совершающие работы при перемещении тела по замкнутой траектории.

Импульс (количество движения) определяется произведением массы тела на его скорость.

Момент импульса характеризует состояние движения вращающегося тела. Например, для материальной точки, вращающейся по окружности, момент импульса равен произведению ее импульса на радиус окружности.

Система тел называется замкнутой, если ее тела взаимодействуют только друг с другом, а взаимодействие с внешними телами отсутствует полностью.

Из свойства однородности пространства следует закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы не изменяется с течением времени.

Из свойства изотропности пространства следует закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы не изменяется с течением времени.

Из свойства однородности времени следует закон сохранения механической энергии: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия не изменяется с течением времени.