- •Механика
- •1. Содержание и структура курса общей физики. Предмет механики.
- •Кинематика
- •2. Системы отсчета. Кинематические характеристики. Виды механического движения.
- •3. Прямолинейное равнопеременное движение.
- •4. Движение тела брошенного под углом к горизонту
- •Динамика.
- •1.Законы Ньютона. Принцип относительности Галилея
- •Относительное движение.
- •2. Работа силы. Мощность. Энергия.
- •6. Законы сохранения импульса и полной механической энергии.
- •2.Сила тяжести. Вес и невесомость.
- •3.Упругие силы.
- •4.Силы трения.
- •Движение тела по наклонной плоскости Динамика твердого тела
- •1. Момент инерции
- •2. Момент силы
- •IV.Законы динамики вращательного движения.
- •Кинетическая энергия вращающегося твёрдого тела.
- •Элементы механики жидкости и газа
Кинематика
2. Системы отсчета. Кинематические характеристики. Виды механического движения.
Кинематика - раздел механики, в котором движение изучается без исследования причин его вызвавших.
Основные задачи кинематики: а) Описание с помощью математических формул, графиков, таблиц совершаемого телом движения; б) определения кинематических величин характеризующих движение тела - кинематических характеристик: пройденный путь, перемещение, скорость, ускорение.
Системой отсчета это абсолютно твердое тело, с которым жестко связана система координат, снабженная часами и используемая для определения положения в пространстве исследуемых тел и частиц в различные моменты времени.
Материальная точка - это тело, размерами которого в рассматриваемой ситуации можно пренебречь.
Рассмотрим движение материальной точки в прямоугольной декартовой системе координат, поместив начало координаты в некую неподвижную точку О.
Положение точки А определяется заданием трех координат X, Y и Z. А ее координаты изменяются с течением времени. По этому в общем случае движение будет определено, заданием трех уравнений. | ||||
|
X = X(t) Y = Y(t) Z = Z(t) |
Кинематические уравнения движения точки |
(1) | |
Исключив из уравнения время, получим уравнение линии, движения описываемой движущейся точкой в пространстве и называется траекторией движения. |
Траектория - непрерывная линия, которую описывает движущееся тело (рассматриваемое как материальная точка) по отношению к выбранной системе отсчета.
В зависимости от формы траектории движения: а) прямолинейное б) криволинейное, (частный случай – вращательное движение)
Длина участка траектории, пройденной точкой за время t, называется длиной пути (путь) S. S – величина скалярная.
Путь - расстояние пройденное телом (материальной точкой) вдоль траектории. Уравнение пути: S = f(t) S≥0;
Радиус вектор это вектор, начало которого находится в начале координат выбранной системы отсчета, а конец в точке, характеризующей положение рассматриваемого тела в данный момент времени.
Перемещение - вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела. Он проведен от начальной точки к конечной.
Скоростью движения - называют векторную физическую величину, характеризующую быстроту (стремительность) и направление движения.
Средняя скорость – скорость движения точки усредненная в некотором интервале времени, определяется отношением перемещения ко времени, за которое это перемещение произошло.
Мгновенная скорость - скорость в данный момент времени (в данной точке траектории). Мгновенная скорость равна отношению бесконечно малого перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло.
Ускорение - физическая величина, характеризующая скорость (быстроту) изменения скорости.
Относительность движения. Скорость тела во второй системе отсчета равна геометрической сумме скорости тела в первой системе отсчетаи скорости первой системы отсчета относительно второй.
Виды движения:
По характеру траектории точек тела: а) поступательное движение - движение, при котором любая прямая, проведенная через тело, остается параллельной сама себе (все точки тела описывают одинаковые траектории); б) не поступательное, частный случай - вращательное движение - движение при котором все точки тела движутся по окружностям различного радиуса, но с одинаковой угловой скоростью.
По характеру движения тела как материальной точки: а) прямолинейное - тело движется вдоль одной прямой; б) криволинейное - тело движется по траектории отличной от прямой; частный случай - движение по окружности.
По характеру изменения скорости: а) равномерное движение - движение с постоянной скоростью; б) неравномерное движение - частный случай - равноускоренной движение.