Механика
Теория
Что такое механика?
Это - наука, изучающая механическое движение тел и способы описания движения и взаимодействия тел.
Название "механика" происходит от греческого слова μηχανή "подъёмная машина", в широком смысле - "ухищрение".
В древности термин относился к науке о машинах и механизмах. Современное значение он приобрел в середине семнадцатого века.
Какова основная задача механики?
Это - определение положения тела (его координат) в любой момент времени.
Что такое тело?
Это - объект, описываемый методами классической механики.
Какие есть виды механических движений?
Выделяют четыре основных вида механических движений: поступательное, вращательное, колебательное и волновое.
Что такое поступательное движение?
Это - движение, при котором любая прямая, проведенная в теле, перемещается параллельно самой себе.
Каково основное свойство поступательного движения?
Все точки поступательно движущегося твердого тела в любой момент времени имеют одинаковые перемещения, скорости и ускорения, следовательно, исключительно поступательное движение тела всегда можно свести к движению материальной точки в любой задаче вне зависимости от формы и размеров тела по сравнению с длиной траектории.
Что такое вращательное движение тела?
Это - движение твердого тела, при котором траектории всех точек тела представляют собой окружности ( или дуги окружностей) с центрами, лежащими на одной прямой, называемой осью вращения твердого тела.
Что такое радиан?
Это - центральный угол, длина дуги которого равна радиусу этой же окружности.
В градусной мере один радиан примерно равен 57,3 градуса.
При выводе размерностей величин радиан можно считать безразмерной физической величиной.
Что такое быстрота?
Это - физическая величина с размерностью скорости изменения данной величины.
Что такое материальная точка?
Это - идеальный объект (модель), которым можно заменить реальный, если в условиях задачи можно не учитывать размеры тела и считать, что в нем сосредоточена вся масса. В геометрии для описания таких тел используют понятие точки.
Модель материальной точки не рассматривает размеры тела, его форму, ориентацию в пространстве. Явления, которые могут быть связаны с этими характеристиками тела, не описываются моделью материальной точки.
Что такое колебательное движение?
Это - механическое движение, при котором тело периодически смещается то в одну, то в другую сторону относительно некоторого положения.
Что такое волновое движение?
Это - механическое движение, представляющее собой возмущения (колебания среды), распространяющиеся в упругой среде.
Что такое кинематика?
Раздел механики, изучающий и описывающий геометрические аспекты механического движения, т.е. способы описания положения тел в пространстве по отношению друг к другу и изменения положения этих тел, а также изменения их формы и размеров с течением времени.
Чаще всего геометрические свойства механического движения тел изучаются путем установления связей между перемещением, скоростью,ускорением движущегося тела и временем, то есть отысканием явного вида для уравнений вида: S=S(t), V=V(t),a=a(t).
Кинематика изучает механическое движение тела без выяснения причин этого движения.
Какова основная задача кинематики?
Уметь найти координаты и скорость тела в любой момент времени, если известны начальные значения этих величин и характер движения тела.
Что такое закон движения?
Это - зависимость радиуса-вектора r (координат x,y,z) точки от времени, записывая в виде уравнения, например, r(t)=5-7t+7t^2.
Что такое относительность движения?
Это - зависимость таких кинематических характеристик движения, как закон движения, перемещение, траектория, скорость и ускорение от выбора системы отсчета.
Что такое прямолинейное движение?
Это - такое движение, траекторией которого является прямая линия.
Что такое путь?
Это - расстояние, пройденное телом вдоль траектории движения между начальным и конечным положениями тела на ней (с учетом и многократного прохождения им одного и того же участка).
Или короче и нестрого: путь - это длина траектории.
Что такое перемещение тела?
Это - вектор S, направленный из точки, где находилось тело в начальный момент времени t1, в точку, где тело находится в рассматриваемый момент времени t2.
Можно короче: перемещение - это вектор, соединяющий начальную и конечную точку траектории.
Понятия перемещения точки и изменение радиус-вектора точки совпадают, так как чтобы получить изменение любой величины (в том числе и радиус-вектора), нужно из её конечного значения вычесть начальное значение: r1-r2=Δr=S
Каково определение прямолинейного равномерного движения (ПРМД)?
Это - такое движения, при котором материальная точка за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения вдоль прямой линии. Формула перемещения для ПРМД: S=S0+V*t, где S - это перемещение, V - это скорость ПРМД, t - это время.
Что такое скорость прямолинейного равномерного движения?
Это - векторная физическая величина V, характеризующая быстроту движения (иначе: быстроту изменения координат тела) и равная отношению перемещения тела за некоторый промежуток времени к величине этого промежутка времени Δt: V=S/Δt=Δr/Δt
Что такое равномерное движение (РМД)?
Это - движение, при котором вектор скорости остается неизменным.При таком движении всегда L=Vt/
Что такое прямолинейное неравномерное движение(ПНРМД)?
Это - движение, в котором перемещение тела за равные промежутки времени различны.
Что такое среднепутевая скорость неравномерного движения?
Это - скалярная величина VL, равная отношению пройденного за некоторый промежуток времени пути L к этому промежутку времени Δt: VL=L/t
Что такое мгновенная скорость?
Это - векторная величина V, характеризующая быстроту движения в данный момент времени и мало отличающаяся от средней скорости за малый промежуток времени Δt: V=r/t=S/t, где r - радиус-вектор, S - вектор перемещения, V - вектор мгновенной скорости.