1. Основне завдання механіки

Виклад навчального матеріалу рекомендується почати з нагадування про те, що на уроках фізики у 8 класі вже вивчалося поняття механічного руху.

І Механічним рухом називається зміна з плином часу положення певного тіла відносно інших тіл.

Механічний рух часто є складовою більш складних немеханічних процесів, наприклад теплових. Вивченням механічного руху опікується розділ фізики, що називається механікою. І Розділ механіки, у якому розглядається опис руху тіл, називається кінематикою.

Вивчити рух тіла означає визначити, як змінюється його положення в просторі з плином часу. Якщо це відомо, можна дізнатися про положення тіла в будь який момент часу. З урахуванням цього можна сформулювати основне завдання механіки: Щ визначити положення тіла в будь який момент часу.

Для виконання основного завдання механіки потрібно знати початкове положення тіла і його швидкість у початковий момент часу. Крім того, якщо швидкість тіла змінюється з плином часу, необхідно знати, як саме вона змінюється.

2. Система відліку

Положення тіла в просторі завжди визначають відносно якого нібудь іншого тіла, яке називається тілом відліку. Тіло відліку на явне в будь якій задачі про рух тіл, навіть тоді, коли воно прямо не згадується. Дуже часто тілом відліку вважається Земля.

З тілом відліку пов'язують систему координат. Положення точки в просторі задається трьома числами, які називаються координатами точки й позначаються літерами х, у, г. Часто вдається вибрати систему координат так, щоб одна або дві координати тіла залишалися незмінними впродовж усього часу руху. Тоді описати рух тіла можна за допомогою лише однієї або двох координат.

Пов'язана з тілом відліку система координат і обраний спосіб вимірювання часу утворюють систему відліку.

Отже, система відліку складається:

1. з тіла відліку;

2. пов'язаної з ним системи координат;

3. годинника.

3. Матеріальна точка

Під час визначення положення тіла в просторі виникають ускладнення, пов'язані з тим, що тіло має розміри. Проте, під час розв'язання багатьох задач розмірами тіла можна знехтувати, розглядаючи його як одну точку. При цьому опис руху тіла набагато спрощується.

І Тіло, розмірами якого в умовах задачі можна знехтувати, називається матеріальною точкою.

Отже, ми замінюємо реальне тіло його моделлю — матеріальною точкою. Наприклад, вивчаючи рух Землі навколо Сонця, Землю можна вважати матеріальною точкою, тому що відстань між Землею та Сонцем приблизно у 25 тисяч разів більша за радіус Землі. А от тіло спортсмена, що здійснює стрибок у висоту, не можна замінити матеріальною точкою, тому що в цьому випадку розміри тіла можна порівняти з відстанню, яку долає спортсмен.

Не потрібно враховувати розміри й у тому випадку, коли переміщення всіх точок є однаковим. Такий рух тіла називається поступальним.

4. Траєкторія, шлях і переміщення

У процесі руху матеріальна точка займає різні положення в просторі відносно обраної системи відліку. При цьому точка, що рухається, «описує» в просторі певну лінію. Іноді ця лінія помітна, наприклад, літак, що високо летить, може залишати за собою слід у небі. Більш знайомий приклад — слід крейдяної палички на дошці. ^ Траєкторією руху тіла називають уявну лінію в просторі, за якою рухається тіло.

Дуже часто траєкторія — невидима лінія. Траєкторія точки, що рухається, може бути прямою або кривою лінією. Відповідно до форми траєкторії рух буває прямолінійним і криволінійним. ^ Шлях — це довжина траєкторії.

Шлях є скалярною величиною і позначається літерою І. Шлях збільшується, якщо тіло рухається, і залишається незмінним, якщо тіло перебуває в стані спокою. Отже, шлях не може зменшуватися з плином часу.

У випадку прямолінійної траєкторії шлях можна визначити прямим вимірюванням лінійкою або рулеткою. Складніше, коли тіло рухається криволінійною траєкторією. Проте, дуже часто не обхідно знати лише кінцеве положення тіла. Для його визначення використовують фізичну величину — переміщення. ^ Переміщенням точки називають спрямований відрізок прямої,

що з'єднує початкове й кінцеве положення матеріальної точки.

Переміщення є векторною величиною й позначається літерою 5. Модуль переміщення — в.