1 Что изучает механика?

Меха́ника — область физики, изучающая движение материальных объектов и взаимодействие между ними.

2 Основная задача механики.

Решение задачи на нахождение скорости тела в заданный момент времени, на заданном пройденном пути.

3 Механическое движение. Определение.

Механи́ческим движе́нием тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени. При этом тела взаимодействуют по законам механики. В более общем значении движением называется любое пространственное или временное изменение состояния физической системы.

4 Относительность механического движения. Примеры.

Относительность — зависимость механического движения тела от системы отсчёта. Не указав систему отсчёта, не имеет смысла говорить о движении.

5 Система отсчета. Определение.

Система отсчёта — это совокупность тела отсчёта, системы координат и системы отсчёта времени, связанных с этим телом, по отношению к которому изучается движение (или равновесие) каких-либо других материальных точек или тел.

6 Инерциальные системы отсчета. Определение.

Инерциа́льная систе́ма отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой справедлив закон инерции: все свободные тела

(то есть такие, на которые не действуют внешние силы или действие этих сил компенсируется) движутся прямолинейно и равномерно.

7 Закон инерции Галилея. Формулировка.

Существуют такие системы отсчёта, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий (или при их взаимной компенсации) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

8 Принцип относительности Галилея. Формулировка.

При́нцип относи́тельности — фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

9 Неинерциальные системы отсчета. Определение.

Неинерциа́льная систе́ма отсчёта — произвольная система отсчёта, не являющаяся инерциальной. Примеры неинерциальных систем отсчета: система, движущаяся прямолинейно с постоянным ускорением, а также вращающаяся система.

10 Модели в механике. Назвать, дать определения.

Материальная точка.и так далее. Метод состоит в создании лабораторной физической модели явления в уменьшенных масштабах, и проведении экспериментов на этой модели. Выводы и данные, полученные в этих экспериментах, распространяются затем на явление в реальных масштабах.

11 Материальная точка. Определение, примеры.

Материа́льная то́чка — простейшая физическая модель в механике — математическая абстракция — тело, размеры которого допустимо считать бесконечно малыми по отношению к остальным объектам исследуемой задачи.

12 Способы описания движения.

Координатный способ. Векторный способ.

13 Радиус вектор материальной точки. Определение.

Радиус-вектор — Вектор, определяющий положение М. Т. в пространстве. Геометрически изображается вектором, проведенным из начала координат к материальной точке. Зависимость радиус-вектора от времени называется законом движения.

14 Вектор перемещения. Определение.

Вектор перемещения — Перемещение в классической механике направленный отрезок, характеризующий изменение положения материальной точки в пространстве. Обладает свойствами вектора, поэтому является векторной величиной.

15 Траектория. Определение, примеры.

След в пространстве, представляющ собой множество точек, в которых находилась, находится или будет находиться материальная точка при своём перемещении в пространстве. Существенно, что понятие о траектории имеет физический смысл даже при отсутствии какого-либо по ней движения. Кроме того, и при наличии движущегося по ней объекта, траектория сама по себе не может ничего дать в отношении причин движения, то есть о действующих силах.

16 Средняя скорость. Определение.

средняя скорость равна скорости такого равномерного движения, при котором тело прошло бы данный участок пути за тот же промежуток времени, что и при действительном движении.

17 Мгновенная скорость. Определение, направление, единицы измерений.

Мгновенная скорость - предел средней скорости за бесконечно малый промежуток времени. Мгновенная скорость направлена по касательной к траектории движения в данной точке траектории.

18 Закон сложения скоростей в классической механике.

Скорость движения тела относительно неподвижной системы отсчёта равна векторной сумме скорости этого тела относительно подвижной системы отсчета и скорости самой подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы.

19 Среднее ускорение. Определение.

Среднее ускорение - физическая величина, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло. Вектор среднего ускорения совпадает с направлением вектора изменения скорости.

20 Мгновенное ускорение. Определение, направление, единицы измерений.

Мгновенное ускорение - предел, к которому стремится среднее ускорение за бесконечно малый промежуток времени. (совпадает по направлению {a_n+a_t})

21 Тангенциальное ускорение. Определение, направление, единицы измерений.

Тангенциальное ускорение — компонента ускорения, направленная по касательной к траектории движения. Совпадает с направлением вектора скорости при ускоренном движении и противоположно направлено при замедленном. Характеризует изменение модуля скорости.

22 Нормальное ускорение. Определение, направление, единицы измерений.

часть полного ускорения точки, обусловленного кривизной траектории и скоростью движения по ней материальной точки.

23 Система материальных точек. Определение.

Система материальных точек или механическая система – Совокупность материальных точек или материальных тех, объединяемых общими законами взаимодействия

24 Число степеней свободы системы материальных точек. Определение, примеры.

материальная точка в трёхмерном пространстве — обладает тремя степенями свободы, так как её состояние полностью описывается тремя пространственными координатами.

25 Абсолютно твердое тело. Определение, примеры.

Абсолютно твердое тело - система материальных точек, расстояние между которыми не изменяются в данной задаче. Абсолютно твердое тело обладает только поступательными и вращательными степенями свободы.

26 Поступательное движение. Определение, примеры.

Поступательное движение — это механическое движение системы точек (тела), при котором любой отрезок прямой, связанный с движущимся телом, форма и размеры которого во время движения не меняются, остается параллельным своему положению в любой предыдущий момент времени.

Принцип поступательного движения реализован в чертёжном приборе — пантографе, ведущее и ведомое плечо которого всегда остаются параллельными, то есть движутся поступательно.

27 Кинематические параметры поступательного движения. Назвать, дать определения.

28 Вращательное движение. Определение, примеры.

Враща́тельное движе́ние — вид механического движения. При вращательном движении абсолютно твёрдого тела его точки описывают окружности, расположенные в параллельных плоскостях. Центры всех окружностей лежат при этом на одной прямой, перпендикулярной к плоскостям окружностей и называемой осью вращения. Ось вращения может располагаться внутри тела и за его пределами. Ось вращения в данной системе отсчёта может быть как подвижной, так и неподвижной. Например, в системе отсчёта, связанной с Землёй, ось вращения ротора генератора на электростанции неподвижна.

29 Кинематические параметры вращательного движения. Назвать, дать определения.

угол поворота, траекторию движения, линейную и угловую скорость, период вращения, радиус вращения

30 Угловая скорость. Определение, направление, единицы измерений.

Углова́я ско́рость — векторная величина, характеризующая скорость вращения тела. Вектор угловой скорости по величине равен углу поворота тела в единицу времени: ω= dφ/dt

31 Угловое ускорение. Определение, направление, единицы измерений.(секунда в -2 степени)

Угловое ускорение — псевдовекторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения угловой скорости твёрдого тела. Вектор углового ускорения α направлен вдоль оси вращения.

32 Число степеней свободы твердого тела при различных видах движения. Примеры.

для свободной мат.точки =3.При движении мат.точки по поверхности=2.

При движении по траектории=1 .При жёстких связях i=3n-k ,где к-число связей

33 Связь между линейными и угловыми характеристиками движения. Формулы.

V=w*R, w-омега(угловая скорость). a(t)=e*R , a- тангенциальное ускорения, е – угловое ускорение.

34 Плоское движение твердого тела. Примеры.

Плоское это движение, при котором все его точки перемещаются параллельно некоторой неподвижной плоскости.

35 Преобразования Галилея для координат и времени. Формулы.

36 Принцип относительности Эйнштейна. Формулировка.

При́нцип относи́тельности — фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

37 Постоянство скорости света в вакууме. Опытное обоснование.

Постулат о постоянстве скорости света в вакууме - постулат А.Эйнштейна, согласно которому скорость света в вакууме одинакова во всех направлениях и не зависит от скорости движения источника или приемника.

38 Преобразования Лоренца для координат и времени. Формулы.

Если ИСО K' движется относительно ИСО K с постоянной скоростью V вдоль оси x, а начала пространственных координат совпадают в начальный момент времени в обеих системах, то преобразования Лоренца (прямые) имеют вид:

где c — скорость света, величины со штрихами измерены в системе K', без штрихов — в K

39 Замедление времени в движущихся системах отсчета. Формула.

Если ИСО K' движется относительно ИСО K с постоянной скоростью V вдоль оси x, а начала пространственных координат совпадают в начальный момент времени в обеих системах, то преобразования Лоренца (прямые) имеют вид:

где c — скорость света, величины со штрихами измерены в системе K', без штрихов — в K

40 Относительность одновременности событий. Формула.

Если два разнесённых в пространстве события (например, вспышки света) происходят одновременно в движущейся системе отсчёта , то они будут неодновременны относительно «неподвижной» системы . При Δt' = 0 из преобразований Лоренца следует

41 Сокращение длин в движущихся системах отсчета. Формула.

Пусть в системе отсчета покоится стержень и координаты его начала и конца равны

Для определения длины стержня в системе фиксируются координаты этих же точек в один и тот же момент времени системы Пусть собственная длина стержня в а длина стержня в Тогда из преобразований Лоренца следует: или Таким образом, длина движущийся стержня, измеренная «неподвижными» наблюдателями оказывается меньше, чем собственная длина стержня.