- •1.1 Основные понятия.
- •Структура разделов механики
- •Типовая структура разделов классической механики
- •Разделы общей механики (по признаку объекта исследования)
- •Структура разделов механики твердого тела
- •1.2. Ключевые понятия классической механики
- •Структура понятий механического движения
- •Структура понятия системы отсчета
- •1.3. Механические модели материала твердых тел
- •1.3.1. Модель материальной точки
- •1.3.2. Модель атт
- •1.3.3. Модель механики сплошной среды
- •1.3.4. Модель упругого тела
- •1.3.5. Модель линейно упругого тела
- •1.4. Особенности формы представления внешних сил в моделях упругого тела
- •1.5. Основные принципы и допушения
- •Основными допущениями (гипотезами) сопротивления материалов являются
ЛЕКЦИЯ 1
1.1 Основные понятия.
Кинематика- изучает движение материальных тел с геометрической точки зрения, без учета массы и действующих сил. Материя первична, движение вторична. Без пространства и времени нет ни материи и движения. Простые формы движения это механическая. Сложные формы движения заключают в себе основу простых механических движений. Движение рассматриваем относительно какого-либо тела. Движение относительное. Тело отсчета - относительно которого рассматривают движение.
Механикой называют науку, изучающую основные законы механического движения и взаимодействия материальных тел.
механическое движение – это простейшая форма движения, возникающая в результате взаимных действий материальных тел. Такие взаимодействия («взаимные действия тел»,) Исаак Ньютон назвал силами.
по признаку различения объекта исследования (и в зависимости от скорости их движения) механика делится на квантовую, релятивистскую и классическую механику (табл. 1).
Таблица 1
Структура разделов механики
Механика |
|
квантовая, при скоростях движения микрообъектов v≈c
микрообъекты |
релятивистская, при скоростях движения макрообъектов v≈c |
классическая, при скоростях движения макрообъектов v<<c макрообъекты |
Квантовая механика исследует движение микроскопических тел и элементарных частиц вещества (со скоростями сопоставимыми со скоростью света, v≈ c).
Релятивистская механика (теория относительности) исследует движение макротел при скоростях, близких или сопоставимых со скоростью света (v≈ c).
Классическая механика изучает равновесие и движение макротел при скоростях, значительно меньших скорости света (v<<c).
Следовательно, это часть классической механики, которая, в свою очередь, подразделяется на общую (теоретическую) механику и механику сплошной среды. Кроме того, в учебной литературе классическую механику часто подразделяют на статику, кинематику и динамику (табл. 2).
Таблица 2
Типовая структура разделов классической механики
Классическая механика |
|
Статика |
Динамика |
Кинематика |
Общая (или теоретическая) механика изучает движение таких абстрактных моделей тела, как материальная точка (МТ) и абсолютно твердое тело (АТТ), а также систем МТ и АТТ (табл. 3).
Механика сплошной среды – раздел классической механики, включающий в себя: механику газов, жидкостей, деформируемого твердого тела (ДТТ) и особых сред (поля тяготения, поля излучения, температурного поля, электромагнитного поля и др.).
Таблица 3
Разделы общей механики (по признаку объекта исследования)
Общая механика |
|
Механика МТ |
Механика АТТ |
Механика систем МТ и (или) АТТ |
Механика деформируемого твердого тела (механика ДТТ) – очень большой раздел механики сплошной среды. Она включает в себя теорию сопротивления материалов; теории упругости, пластичности, ползучести, теплопроводности; строительную механику; механика грунтов; механику сыпучих сред и др. разделы.
Раздел механики твердого тела (МТТ) состоит из двух подразделов: «механики АТТ» и «механики ДТТ», (табл. 4). Первый из них – механика абсолютно твердого тела – часть общей механики, а второй – часть механики сплошной среды.
Таблица 4