Материальная точка. Системы отсчёта. Кинематика материальной точки

Сегодня мы:

Всё течёт, всё изменяется.
Невозможно дважды войти в одну и ту же реку.
Гераклит
544–483 гг. до н. э.

Механическое движение
Механическое движение — это изменение положения одних тел относительно других в пространстве с течением времени.
Механика — это наука о закономерностях механического движения и причинах, вызвавших это движение.

Механика
Кинематика
Динамика
КАК?
ПОЧЕМУ?

Кинематика
Кинематика — это раздел механики, который изучает движение тел без учёта причин, вызвавших это движение.
Основная задача кинематики: нахождение положения тела в любой момент времени, если известны его положение, скорость и ускорение в начальный момент времени.

Кинематика
Кинематика — это раздел механики, который изучает движение тел без учёта причин, вызвавших это движение.
Основная задача кинематики: нахождение положения тела в любой момент времени, если известны его положение, скорость и ускорение в начальный момент времени.
Каким образом кинематика может описать такие сложные движения?

Кинематика
Любое тело в каждый момент времени обладает некоторой геометрической формой, определённым образом ориентировано в пространстве и занимает в нём некоторое место.

Виды механического движения
Деформация
Вращательное
Поступательное

Кинематика
Абсолютно твёрдое тело — это тело, у которого расстояние между любыми его точками не меняется.

Виды механического движения
Деформация
Вращательное
Поступательное

Кинематика
Одно и то же тело при одних его движениях можно считать МТ, при других — нет.
Абсолютно твёрдое тело — это тело, у которого расстояние между любыми его точками не меняется.
Материальная точка (МТ) — это тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Механическое движение
Абсолютно твёрдое тело — это тело, у которого расстояние между любыми его точками не меняется.
Материальная точка (МТ) — тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.
Тело можно принять за МТ, если:
1) тело движется поступательно;
2) размеры тела много меньше расстояния, которое оно проходит;
3) размеры тела много меньше расстояния до тела отсчёта.

Механическое движение
Тело отсчёта — это тело (или группа тел), принимаемое в данном случае за неподвижное, относительно которого рассматривается движение других тел.
Необходимо указывать тело, относительно которого рассматри-вается движение.

Механическое движение
Положение тела в пространстве определяется с помощью координат.
При изучении движения тела по прямой линии с телом отсчёта связывается система координат, состоящая из одной координатной оси.

Механическое движение
При изучении движения тела по плоскости с телом отсчёта связывается система координат, состоящая из двух взаимно перпендикулярных координатных осей.

Механическое движение
При изучении движения тела в пространстве с телом отсчёта связывается система координат, состоящая из трёх взаимно перпендикулярных координатных осей.
Также необходимо иметь прибор для измерения времени.

Механическое движение
Система отсчёта — это тело отсчёта, снабжённое устройствами для определения положения других тел и для измерения времени.
Во многих случаях невозможно измерить координаты тела.

Знание законов физики позволяет решить основную задачу механики.

а) расстояния от Земли до Солнца;
б) пути, пройденного Землёй по орбите вокруг Солнца за месяц;
в) длины экватора;
г) скорости движения Земли по орбите вокруг Солнца?
Задача. Можно ли принять Землю за материальную точку при расчёте:
1-е условие не выполняется, т. к. о движении Земли ничего не говорится;
2-е условие не выполняется, т. к. мы не знаем расстояние, пройденное Землёй;
3-е условие выполняется, т. к. размеры Земли (радиус 6371 км) во много раз меньше расстояния до Солнца (149,6 млн км).
ИНФОРМАЦИЯ
РЕШЕНИЕ
Тело можно принять за материальную точку, если:
2) размеры тела много меньше расстояния, которое оно проходит;
3) размеры тела много меньше расстояния до тела отсчёта.
1) тело движется поступательно;
ВЫВОД: т. к. выполняется 3-е условие, то Землю в примере а можно принять за материальную точку.

а) расстояния от Земли до Солнца;
б) пути, пройденного Землёй по орбите вокруг Солнца за месяц;
в) длины экватора;
г) скорости движения Земли по орбите вокруг Солнца?
Задача. Можно ли принять Землю за материальную точку при расчете:
ИНФОРМАЦИЯ
РЕШЕНИЕ
Тело можно принять за материальную точку, если:
2) размеры тела много меньше расстояния, которое оно проходит;
3) размеры тела много меньше расстояния до тела отсчёта.
1) тело движется поступательно;
б) Землю можно принять за МТ, т. к. её размеры много меньше расстояния, которое она проходит по орбите за месяц;
в) Землю нельзя считать МТ, т. к. при расчёте длины экватора Земли нельзя пренебречь её размерами;
г) Землю можно считать МТ, т. к. размеры Земли (радиус 6371 км) во много раз меньше расстояния до Солнца (149,6 млн км).