Кинематика поступательного и вращательного движения

I Физические основы механики

Введение

Физика является одной из общеобразовательных дисциплин, составляющих теоретическую основу подготовки специалистов в естественнонаучных и технических областях, так как понятия и законы физики лежат в основе естествознания и техники.

Животные и растения представляют собой биологические системы, в которых протекают физические процессы – механические, тепловые, электрические, оптические. Поэтому на стыке биологии и физики возникла новая наука – биофизика, изучающая физические процессы в биологических системах, а также влияние различных физических факторов на живые организмы. Ветеринарный врач должен быть хорошо знаком как с биофизическими процессами, протекающими в организме животных и в растениях, так и с возможностями физической и электронной аппаратуры, технического оборудования, с которым они могут встретиться на производстве, в лабораториях.

Изучение физики формирует у студентов основные представления о наиболее общих свойствах и формах материи, о важнейших физических закономерностях, лежащих в основе механических, термических, электрических, магнитных, спектральных, поляризационных и других методов исследования. Студенты знакомятся с физической интерпретацией ряда биологических явлений и описанием некоторых физических методов и приборов, широко используемых в сельскохозяйственной практике и в научных исследованиях.

Цель преподавания дисциплины «Основы физики и биофизики» заключается в фундаментализации биологического образования в ветеринарном вузе, повышении его теоретического уровня за счет обобщения основных положений современной физики и биофизики, физической интерпретации ряда биологических явлений, а также рассмотрения теоретических основ применения физических и биофизических методов используемых в практике ветеринарии и научных исследованиях.

Методические указания составлены в соответствии с Государственным стандартом для специальности 111201«Ветеринария» и рабочей программой «Физика и биофизика» для соответствующей специальности, разработанной кафедрой.

2. Содержание дисциплины и методические указания по изучению курса.

При изучении данного раздела формируется понятие кинематических характеристик движения. К общим кинематическим характеристикам: перемещению, скорости ускорению добавляются биомеханические: темп, ритм движения. Основной характеристикой является уравнение, устанавливающее зависимость положения тела в данной системе отсчета от времени S = f(t).

Например, для равноускоренного поступательного движения эта функция в общем случае имеет вид:

В конкретных задачах зависимость пройденного пути от времени задается уравнением с коэффициентами:

Мгновенные значения скорости и ускорения при поступательном движении могут быть найдены дифференцированием соответствующей функции:

Путь S, пройденный телом при поступательном движении, соответствует углу поворота φ во вращательном движении; линейная скорость v поступательно движущегося тела – угловой скорости ω вращающегося тела; линейное ускорение a - угловому ускорению β. Все формулы вращательного движения могут быть получены из формул поступательного движения, если все обозначения линейных величин заменить обозначениями соответствующих угловых величин.

Дата добавления: 2015-04-25