1_Kinematika

Список литературы и рейтинг.
Савельев, И.В. Курс общей физики : учебное пособие : в 3 томах / И.В. Савельев. — 15-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, [б. г.]. — Том 1 : Механика. Молекулярная физика — 2019. — 436 с.
Трофимова Т.И. Курс физики : учебное пособие для вузов /Т.И. Трофимова. -15-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012. —580 с.
Иродов И.Е. Основные законы механики. - М.: Высшая школа, 1978, с. 240.
Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Наука, 1975-1988, т 1.
Яворский Б.М., Детлаф. Физика. – М.: Дрофа, 1998, с.795.
Зисман, Г.А. Курс общей физики : учебное пособие : в 3 томах / Г.А. Зисман, О.М. Тодес. — 8-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, [б. г.]. — Том 1 : Механика. Молекулярная физика. Колебания и волны — 2019. — 340 с.

План лекции:
Основные понятия механики.
Путь и перемещение.
Скорость.
Ускорение.
Ускорение при криволинейном движении.
Виды механического движения.
Вращательное движение. Основные характеристики.

1. Основные понятия механики.
Механика изучает закономерности механического движения.
Классическая механика имеет пределы применимости. Не применима если:
Скорость сопоставима со скоростью света (υ≈c ) → Релятивистская механика.
Размеры системы сопоставимы с размером атома (l ≈10-9м) → Квантовая механика.
Система содержит большое число частиц → Статистика.
Раздел механики «Кинематика» посвящен описанию движения тел (траектории, скорости, ускорения) при этом не затрагивая описания причин этого движения.
Раздел механики «Динамика» занимается изучением причин движения.
Основоположниками механики являются Галилео Галилей и Исаак Ньютон:
Основной задачей механики является определение положения движущегося тела в любой момент времени.
Галилей открыл закон инерции, сформулировал принцип относительности, обосновал модель Солнечной системы Коперника.
Ньютон сформулировал все основные законы механики –
три закона динамики и
закон всемирного тяготения.

Движение - это способ существования материи.
Материя - бесконечное множество всех сосуществующих в мире объектов и систем, совокупность их свойств и связей, отношений и форм движения
1. Основные понятия механики.

Виды движения:
Поступательное движение – такое движение, при котором любая прямая, связанная с движущимся телом, остается параллельной самой себе.
Вращательное движение - такое движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой, называемой осью вращения.
Механическое движение – изменение положения тела в пространстве, происходящее относительно других тел с течением времени.
Совокупность тела отсчета, системы координат и системы измерения времени называется системой отсчета.
1. Основные понятия механики.
В механике используются простые модели:
Материальная точка – тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.
Абсолютно твердое тело – тело, деформациями которого в условиях рассматриваемой задачи можно пренебречь.
Сплошная среда - непрерывно распределённая в пространстве среда, обладающая упругими свойствами.

2. Путь и перемещение.

Скорость. Ускорение.
y
Положение материальной точки в пространстве зададим радиус-вектором r. Перемещение точки за время Δt будет соответствовать изменению радиус-вектора Δr, не совпадающему в общем случае с ΔS.
Скорость – векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки относительно выбранной системы отсчёта. Предел отношения dr к dt. Касательная к траектории.
В общем случае, в прямоугольной декартовой системе координат, скорость определяется
Пройденный путь
3. Скорость.

Ускорение — векторная физическая величина, определяющая быстроту изменения скорости тела, то есть первая производная от скорости по времени.
В общем случае, в прямоугольной декартовой системе координат, ускорение определяется
Пройденный путь при равнопеременном движении
4. Ускорение.

Ускорение при криволинейном движении
Рассмотрим случай криволинейного движения. Ускорением называется изменение скорости, но скорость – векторная величина, то есть, может изменятся как по величине, так и по направлению.
Нормальное ускорение an - компонента ускорения точки, характеризующая быстроту изменения направления вектора скорости, направлено к центру кривизны траектории.
Тангенциальное ускорение aτ — компонента ускорения, направленная по касательной к траектории движения. Характеризует изменение модуля скорости.
5. Ускорение при криволинейном движении.

6. Виды механического движения.

Вектор угловой скорости ω всегда ориентирован вдоль оси вращения. Направление вектора ω определяется по правилу буравчика.
Изменение угловой скорости, как по величине, так и по направлению, характеризуется угловым ускорением:
7. Вращательное движение. Основные характеристики.
Если угловая скорость возрастает, то вектор углового ускорения параллелен вектору угловой скорости . Если угловая скорость убывает,то вектор углового ускорения антипараллелен вектору угловой скорости.