Основные понятия кинематики

Кинематика

ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ

МЕХАНИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО И

Балмашнов А.А.

А.А.Балмашнов

ОБЩАЯ ФИЗИКА.

МЕХАНИКА И

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

Конспект лекций

Для иностранных студентов I курса

инженерного факультета

направлений «Энергомашиностроение»,

«Строительство» и «Горное дело»

Москва

Издательство Российского университета дружбы народов

У т в е р ж д е н о

РИС Ученого совета

Российского университета

дружбы народов

Экспериментальная физика: Конспект лекций. –– М.: Изд-во РУДН, 2009. – 162 с.

Для студентов I курса инженерного факультета направлений «Энергомашиностроение», «Строительство» и «Горное дело».

Конспект лекций подготовлен на кафедре экспериментальной физики.

	К.С.Голованивскому

Автор благодарен профессору

за предоставленный материал, на основе которого бы разработан данный курс лекций.

© Балмашнов А.А. 2009

© Издательство Российского университета дружбы народов, 2009

РАЗДЕЛ I

Кинематикой называют раздел механики, в котором движение тел рассматривается без выяснения причин его вызывающих.

Механическим движением тела называют изменение его положения в пространстве относительно других тел.

Механическое движение относительно. Движение одного и того же тела относительно разных тел различно. Для описания движения тела нужно указать, по отношению к какому телу рассматривается движение. Это тело называют телом отсчета.

Система координат, связанная с телом отсчета образует систему отсчета.

С кинематической точки зрения все характеристики движения относительны и все системы отсчета равноправны. Это позволяет при решении той или иной задачи выбрать наиболее рациональную систему отсчета.

Любое реальное тело деформируемо и имеет определенные размеры. Однако, если изменениями в расстояние между двумя произвольно выбранными элементарными объемами тела в процессе изучаемого движения, можно пренебречь, то такое тело можно считать абсолютно твердым. Тело можно считать материальной точкой, если можно пренебречь его размерами по сравнению с пространственными масштабами изучаемого движения.

Положение материальной точки (С) в пространстве характеризуется радиус-вектором , которому в Декартовой системе координат соответствуют определенные значения .

.

Уравнения, позволяющие найти положение перемещающегося в пространстве тела в любой момент времени, называются кинематическими уравнениями движения.

С точки зрения кинематики, движение материальной точки характеризуется формой траектории, длиной пройденного пути (), вектором скорости () и вектором ускорения (). Вспомогательную роль играет вектор перемещения ().

Траекторией движения будем называть воображаемую линию, которую описывает тело (материальная тока) в процессе своего движения.

Длина пути определяется расстоянием, пройденным телом (материальной точкой) вдоль траектории движения.

Вектор перемещения характеризует перемещение тела в пространстве, он соединяет местоположения тела в различные моменты времени. При прямолинейном движении вектор перемещения направлен вдоль траектории и по модулю равен длине пройденного пути. При криволинейном движении вектор перемещения замыкает соответствующую рассматриваемому промежутку времени часть траектории. Если в момент времени тело находилось в точке А, а в момент времени - в точке В, то перемещению за промежуток времени соответствует вектор, соединяющие эти точки.

Величина вектора перемещения с одной стороны определяется разностью радиус-векторов, характеризующих положение тела (материальной точки) в различные моменты времени () и разностью векторов перемещения относительно некоторой точки С (), соответствующей положению тела в момент времени предшествующий , с другой стороны, причем (см. рис. 1.2).

Если перейдем от конечного промежутка времени к бесконечно малому , то величины, соответствующие изменению радиус-векторов и перемещений будут также бесконечно малыми, т.е. и соответственно. При этом, эти вектора будут направлены по касательной к траектории и модули их величин будут равны (), т.к. радиус кривизны бесконечно малого участка траектории можно считать равным бесконечно большим, а этот участок прямолинейным.

Дата добавления: 2014-01-05