Механическое движение как простейшая форма движения материи. Система отсчёта.

Механика – часть физики, изучающая механическое движение и причины, вызывающие или изменяющие его.

Механическое движение – изменение взаимного расположения тел или их частей относит. друг друга с течением времени.

Классическая механика делится на 3 раздела:

• Кинематика – движение без причин;

• Динамика – причины движения;

• Статика – законы равновесия.

Простейшие модели механики:

1. материальная точка – тело, которое обладает массой, размерами его в данной задаче можно пренебречь.

2. абсолютно твёрдое тело – тело, которое ни при каких условиях не может деформироваться.

2 основных вида движения:

• поступательное;

• вращательное.

Система отсчёта – совокупность системы координат и часов, неразрывно связанных с телом отсчёта.

Движение точки в пространстве определяется уравнениями: x=x(t), y=y(t), z=z(t) – скалярные; - векторные.

Траектория движения мат.точки – линия, описываемая этой точкой в пространстве.

Длина пути – длина уч-ка траектории, пройденного мат.точкой с момента начала отсчёта времени. .

Скорость. Ускорение и его составляющие.

Скорость – векторная ФВ, определяющая, как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени..

Вектор средней скорости – ФВ, равная отношению приращения радиуса-вектора точке к промежутку времени.

Мгновенная скорость – предельное значение средней скорости. .

Модуль мгновенной скорости: .

Средняя скорость неравномерного движения: .

Длина пути, пройденного мат.точкой за промежуток времени от t₁ до t₂: .

Ускорение – векторная ФВ, характериз. быстроту изменения скорости по модулю и направлению.

Среднее ускорение неравномерного движения наз. отношение изменения скорости к промежутку времени. .

Мгновенное ускорение – предельное значение среднего ускорения: .

Составляющие ускорения:

1. тангенциальная: (по модулю) характ. быстроту изменения скорости.

2. нормальная: (по направлению) центростремительное

3. полное: .

Классификация движения:

1. a_τ=0; a_n=0 – движение равномерное, прямолинейное.

2. a_τ=const; a_n=0 – равнопеременное, прямолинейное.

3. a_τ=f(t); a_n=0 – прямолинейное с переменным ускорением.

4. a_τ=0; a_n=const – равномерное движение по окружности.

5. a_τ=0; a_n≠0 – равномерное, криволинейное.

6. a_τ=const; an≠0 – равнопеременное, криволинейное.

7. a_τ=f(t); a_n≠0 – криволинейное с переменным ускорением.

Угловая скорость – векторная ФВ, равная первой производной угла поворота тела по времени: ; если w=const, то вращение равномерное: период вращения: ; частота:

Угловое ускорение – векторная ФВ, равная первой производной угловой скорости по времени: .

Связь м/у линейными и угловыми величинами: , , , .

Первый, второй и третий законы Ньютона.

ИСО – система, связанная со свободным телом.

1 з-н: Тело покоится или движется равномерно и прямолинейно, если векторная сумма всех действующих на него сил равна нулю. .

2 з-н: ускорение, приобретаемое мат.точкой прямо пропорционально действ. на неё силе и обратно пропорциональна массе этой точке.

; - общая формулировка 2-го з-на Ньютона. - импульс (кол-во движения точки).

3 з-н: силы, с которыми взаимодействуют два тела равны по величине и противоположны по направлению: .

Закон сохранения импульса. Силы трения.

Силы трения делятся на:

• внешние (сухие)

• внутренние (жидкие или вязкие)

Внешнее – трение, возникающее в плоскости касания 2-х соприкасающихся тел при их относительном перемещении.

Делятся на трение: покоя; скольжения; качения; верчения.

Внутреннее – трение, м/у частями одного и того же тела.

Сила трения скольжения определяется произведением коэф. трения скольжения на силу нормального давления. .

Сила трения качения (Кулон): .

Закон сохранения импульса для замкнутой системы.

Замкнутая система – механическая система тел, на которую не действ. внешние силы. - з-н сохранения импульса.