I. Физические основы механики

Механика - часть физики, которая изучает закономер­ности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение.

Механическое движение - это изменение с течением времени взаимного расположения тел или их частей.

Развитие механики как науки начинается с III в. до н.э., когда древнегреческий ученый Архимед (287 - 212 гг. до н.э.) сформулировал закон равновесия рычага и законы равновесия плавающих тел. Основные законы механики установлены итальянским физиком и астрономом Г. Галилеем (1564 - 1642 гг.) и окончательно сформулированы английским ученым И. Ньютоном (1643 – 1727 гг.).

Механика Галилея - Ньютона называется классической механикой. В ней изучаются законы движения макроскопических тел, скорости которых малы по сравнению со скоростью света в ваку­уме. Законы движения этих тел со скоростями, сравнимыми со ско­ростью света изучаются релятивистской механикой, основанной на специальной теории относительности, сформулированной А. Эйнштейном (1879 - 1955 гг.). Для описания движения микроскопических тел (отдельные атомы и элементарные частицы) законы классической механики неприменимы - они заменяются законами квантовой механики.

В первой главе нашего курса мы будем иметь дело с механи­кой Галилея - Ньютона, т.е. будем рассматривать движение макро­скопических тел со скоростями, значительно меньшими скорости света. В классической механике общепринята концепция пространства и време­ни, разработанная И. Ньютоном и господствовавшая в естествознании на протяжении XVII - XIX вв. Механика Галилея - Ньютона рассматривает пространство и время как объективные формы существования материи, но в отрыве друг от друга и от движения материальных тел, что соответствует уровню знаний того времени.

Так как механическое описание наглядно и привычно и с его помо­щью можно объяснить многие физические явления, в XIX в. некоторые физики стали сводить все явления к механическим. Эта точка зрения соответствовала философскому механическому материализму. Дальней­шее развитие физики показало, однако, что многие физические явле­ния не могут быть сведены к простейшему виду движения - механическому. Механистический материализм должен был уступить место материализму диалектическому, рассматривающему более общие виды движения материи и учитывающему все разнообразие реального мира.

Механика делится на три раздела: кинематику, динамику, статику.

Кинематика изучает движение тел, не рассматривая при­чины, которые это движение обусловливают.

Динамика изучает законы движения тел и причины, кото­рые вызывают или изменяют это движение.

Статика изучает законы равновесия тел. Если известны законы движения тел, то из них можно установить и законы равно­весия. Поэтому законы статики отдельно от законов динамики не рас­сматриваются.

Дата добавления: 2014-11-16