Механическое движение

Всякое изменение вообще называется движением в широком смысле слова.

Простейшей формой движения является механическое движение. Механическое движение заключается в изменении с течением времени взаимного расположения тел или частей тел друг относительно друга.

Механика - часть физики, изучающая закономерности механического движения. Основные законы механики установлены итальянским физиком и астрономом Г. Галилеем (1564 - 1642) и окончательно сформулированы английским ученым И. Ньютоном (1643 - 1727).

Механика Галилея-Ньютона называется классической механикой, в ней изучаются законы движения макроскопических тел, скорости которых малы по сравнению со скоростью света в вакууме (V<<с).

Законы движения макроскопических тел со скоростями, сравнимыми со скоростью света в вакууме, изучаются релятивистской механикой, законы движения микроскопических тел (отдельные атомы и элементарные частицы) - изучаются квантовой механикой.

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

Кинематика изучает движение тел, не выясняя причин, его обуславливающих.

Динамика изучает законы движения тел и причины, обуславливающие это движение.

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

Реальные движения тел настолько сложны, что изучая их, необходимо отвлечься от несущественных для рассматриваемого движения деталей. В механике часто используют идеализации движений, а для описания движения тел в зависимости от условий конкретных задач используют разные физические модели.

Простейшими моделями являются материальная точка – МТ, макрочастица - МЧ и абсолютно твердое тело - АТТ.

Материальная точка (МТ) - тело, размерами которого можно пренебречь, считая что вся масса тела сосредоточена в одной точке.

Макроскопическая частица (МЧ) - частица образованная большим числом атомов.

Абсолютное твердое тело (АТТ) - тело, деформациями которого в условиях данной задачи можно пренебречь.

Системой отсчета (СО) называют совокупность неподвижных друг относительно друга тел, по отношению к которой рассматривается движение, и часов, связанных с ними, отсчитывающих время.

Для описания движения систему отсчета связывают с системой координат. Самая простая система - декартова система координат, три взаимно перпендикулярных оси x, y, z.

В пространственной декартовой системе координат положение частицы задается ее координатами - x, y, z.

Траекторией движения МТ называется линия, которую описывает материальная точка (частица) при своем движении.

В зависимости от формы траектории движение делят на: прямолинейное, криволинейное, по окружности.

Расстояние между точками а и b, отсчитанное вдоль траектории называется длиной пройденного пути или путем - (S_ab- l_ab).

Перемещением - - называется направленный отрезок прямой, проведенной из начального положения в конечное.

Перемещение характеризуется числовым значением и определенным направлением.

Рис. 1.1. Длина пройденного пути, при движении от точки a до точки b,

вектор перемещения

Механика ставит перед собой две основные задачи:

1. Изучение различных движений и обобщение полученных результатов в виде законов движения – законов, с помощью которых может быть предсказан характер движения в каждом конкретном случае.

2. Отыскание общих механических свойств, т.е. общих теорем или принципов, присущих любой системе, независимо от конкретного рода взаимодействий между телами системы.

Решение первой задачи привело к установлению Ньютоном и Эйнштейном так называемых динамических законов, решение же второй задачи – к обнаружению законов сохранения таких фундаментальных величин, как энергия, импульс и момент импульса.

Дата добавления: 2014-01-05