Механика.

I.Введение.

Физика – это важнейшая наука о природе. Нет строгого определения, что такое физика. Она рассказывает нам о том, что мы знаем об окружающем нас мире, каким образом люди узнавали то, что им теперь известно, и о том, что они познают в наши дни.

Физика позволяет предсказывать и строить новое, понимать и проникать в неизвестное. Из того, что мы узнаем в физике, формируются новые представления, явления. И тогда физика дает новые ответы – возникают новые и вопросы. Многие из этих вопросов никогда бы не возникли, если бы их не поставила сама физика. Невозможно сказать какие вопросы относятся к физике, а какие нет.

Физика и техника – едины. Практически все физические законы использованы в технике: строительство, машиностроение, ядерная энергетика, транспорт. Из физики возникают другие науки и их многочисленные ответвления (приложения), которые мы именуем техникой. Техника растет и развивается на основе науки.

Орудия физики: от самых простых до чрезвычайно сложных (палка, фотопластина ускорители).

Главная задача физики – установление законов окружающего мира.

Каждому движению соответствует свой раздел в курсе “Физика” – механика, молекулярная физика и термодинамика, электромагнетизм, оптика, строение атома, ядерная физика.

Простейший вид движения материи – механическое движение, – рассматривается в разделе механика.

Механика – раздел физики, изучающий простейшую форму движения материи – механическое движение, т.е. движение тел в пространстве и времени.

Для описания положения тела в пространстве необходимо выбрать тело, которое служило бы для определения его положения – тело отсчета. С телом отсчета связывают какую-нибудь систему координат. Координаты тела позволяют установить его положение в пространстве, а также отсчитывают и время с помощью часов того или иного типа.

Совокупность тела отсчета, связанных с ним координат и синхронизированных между собой часов называется системой отсчета.

Систем отсчета можно выбирать сколько угодно. Спрашивается, как перейти от одной системы отсчета к другой? Оказывается это зависит от скорости объекта и поэтому механику делят как бы на две части:

Механику малых скоростей (U << C) – классическую

Механику больших скоростей (U  C) – релятивистскую

Для U << C характерно, что линейные масштабы и промежутки времени остаются неизменными при переходе от одной системы отсчета к другой, т.е. не зависят от выбора системы отсчета к другой, т.е. U  C это положение не соблюдается.

Релятивистская механика является более общей и в частном случае малых скоростей переходит в классическую.

Реальные движения тел очень сложны, т.к. нужно учитывать размеры тел, взаимодействие его частей друг с другом, с внешними телами и так далее. Для упрощения задачи используются понятия (абстракции, идеализации), применимость которых зависит от конкретного характера задачи, а также от степени точности интересующего результата.

Применяемые понятия:

а) материальная точка;

б) абсолютное твердое тело – система материальных точек, расстояние между которыми не меняется в процессе движения.

В соответствии с характером связей частей тел, все тела делятся на твердые, жидкие и газообразные. Механика жидких тел (гидромеханика) и газов (аэромеханика) являются самостоятельными дисциплинами со своими специфическими законами и о них будет дано только общее представление.

Механика в свою очередь делится на подразделы:	Кинематика, определяются понятие величины, с помощью которых описывается процесс перемещения тел и классифицируется виды движения.
	Динамика, рассматривается характер взаимодействия движения тела с окружающими телами.
	Статика, рассматриваются условия равновесия тел, т.е. покоя в данной системе отсчета.

Таким образом, подводя итог, можно сказать, что механика ставит перед собой две основные задачи:

1.	Изучение различных движений и обобщение полученных результатов в виде законов движения – законов, с помощью которых может быть предсказан характер движения в каждом конкретном случае.
	Результат решения: установление динамических законов Ньютона и Эйнштейна.
2.	Отыскание общих свойств, присущих любой системе, независимо от конкретного рода взаимодействий между телами отсчета.
	Результат решения: установление законов сохранения энергии, импульса и момента импульса.