Механика. Кинематика

Манида Сергей Николаевич
Кафедра физики высоких энергий и элементарных частиц
[email protected]
https://vk.com/id_manida
Группа “FFisica”:
https://vk.com/public191596904

Название образовательной программы 03.03.02 ФИЗИКА
Срок обучения 4 года
Присваиваемая квалификация бакалавр
Специальность по диплому физик

Впервые курс физики на русском языке был прочитан в Санкт-Петербургском университете выпускником этого университета Михаилом Ломоносовым в 1746 - 1747 учебном году. Ценный вклад в преподавание физики внес профессор Эмилий Христианович Ленц, который возглавлял кафедру физики с 1835 по 1862 годы.

Среди выпускников физического факультета
3 лауреата Нобелевской премии:
Николай Николаевич СЕМЁНОВ (1896 – 1986). 1956 – Нобелевская премия по химии.
Выпускник физико-математического факультета Петроградского университета 1917 года.
Лев Давидович ЛАНДАУ (1908 – 1968).
1962 – Нобелевская премия по физике.
Выпускник физико-математического факультета Ленинградского университета 1927 года.
Александр Михайлович ПРОХОРОВ (1916 – 2002).
1964 – Нобелевская премия по физике.
Выпускник физического факультета Ленинградского университета 1939 года.

Георгий Антонович Гамов (1904 – 1968).
Выпускник физико-математического факультета Ленинградского университета 1926 года.
Самый молодой (с 28 лет) член-корреспондент АН СССР, создатель теории альфа-распада, модели горячего Большого Взрыва, предсказал существование реликтового излучения.

Результаты сканирования реликтового излучения детектором микроволновой анизотропии WMAP с 2001 по 2009 г.г.

Декан физического факультета
Директор НИЦ «Курчатовский институт»
член-корреспондент РАН, профессор
Михаил Валентинович Ковальчук

Научно-исследовательская деятельность
При выполнении исследований студенты используют экспериментальные установки мирового уровня в 26 ресурсных центрах СПбГУ, объединённые в блоки
Нанотехнологии и материаловедение
Биомедицина и здоровье человека
Экология и рациональное природопользование
Информационные системы и технологии

Детектор ALICE,
CERN, Switzerland

Программы обмена, реализуемые
в рамках межуниверситетских соглашений СПбГУ
Leipzig University (Германия) Hamburg University (Германия)
National Taiwan University of Science&Technology (Тайвань)
University of Santiago de Compostela (Испания)
University of Georgia (UGA) (США)
University of Southern California (США)
Åbo Akademi University (Турку, Финляндия)
Lappeenranta University of Technology (Финляндия)
Royal Institute of Technology (Швеция)
Institute of Nano- and Biosystems, Aachen Technical university (Аахен, Германия)
Darmstadt Technical University (Германия)
Institute of Macromolecular Compounds of Czech Academy of Sciences (Чехия)

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЧЕТА:
Посещение занятий
Активность на занятиях
Выполнение заданий (аудиторных и/или домашних)
Успешное прохождение контрольных тестов и заданий

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЧЕТА:
Посещение занятий
Активность на занятиях
Выполнение заданий (аудиторных и/или домашних)
Успешное прохождение контрольных тестов и заданий
2 из 4

МЕХАНИКА
1.1. Кинематика
Физика изучает свойства материи.
Материя – это все, что существует в природе.
Физическое тело – это любой материальный предмет.
В природе мы видим физические тела и вещества, из которых тела состоят.
Материя – это физические тела, вещества и физические поля.
В природе мы наблюдаем физические поля: гравитационное поле, электрическое поле, электромагнитное поле.
Движение материи – это любое изменение материи.
Например, изменение температуры, состояния вещества, положения тел.
Кинематика изучает механическое движение тел во времени, но не рассматривает причины этого движения.

Материальная точка – это тело, размерами которого можно пренебречь в данной задаче. Размер тела много меньше, чем расстояние, которое тело проходит.
Тело отсчета – это тело, относительно которого мы изучаем движение.
Система отсчета (С.О.) – это тело отсчета, система координат и часы.
Система координат – математическое задание положения точки в пространстве относительно тела отсчета.
Тело движется в пространстве, мы описываем движение тела в системе координат OXYZ.
Тело движется в плоскости мы описываем движение тела в системе координат OXY.
Тело движется по прямой, мы описываем движение тела в системе координат OX.
Например, когда мы изучаем движение ракеты, мы выбираем тело отсчета – Земля. Потом,
когда ракета находится далеко от Земли, мы выбираем тело отсчета – Солнце.
Например, O – Земля, OX – направление на Солнце, OY – направление на звезду Канопус (Canopus), OZ – направление, перпендикулярное плоскости OXY.

Механическое движение – это изменение положения тела относительно других тел с течением времени.
Траектория – это линия движения точки или тела.
Виды движения по траектории:
1) прямолинейное движение;
2) криволинейное движение.
Для описания явления природы, в физике используют численные физические величины (параметры).
Физические величины могут быть разных видов, например:
1) скалярные;
2) векторные.
Физические величины отличаются от обычных чисел тем, что всегда имеют размерность - математическое отношение двух соизмеримых понятий.
Траектории могут быть:
1.прямая линия
2.кривая линия
3.окружность
Скалярная величина – это величина, которая
имеет только числовое значение.
Векторная величина – это величина, которая
имеет модуль и направление

Скалярные величины складывают, вычитают,
умножают алгебраически.
Векторные величины складывают, вычитают,
умножают геометрически.
Рассмотрим движение материальной точки М на плоскости в системе отсчёта XOY.

Радиус-вектор – это вектор, который соединяет начало координат с точкой .
Координаты – это проекции радиуса-вектора на оси координат.
Радиус-вектор и координаты определяют положение материальной точки. Когда точка движется, радиус-вектор и координаты изменяются.
Путь – это длина траектории.
Перемещение – это вектор, который соединяет две точки траектории.
Быстроту движения характеризует физическая величина – скорость.
.
Модуль перемещения совпадает с длиной пути, когда точка движется прямолинейно, а также при Δt →0.

Единицы измерения физических величин
Единицы длины
1 м (метр)
1 см (сантиметр) 1 м = 100 см
1 км (километр) 1 км = 1000 м=100000 см
Единицы времени
1 с (секунда)
1 мин (минута) 1 мин = 60 с
1 ч (час) 1 ч = 60 мин = 3600 с
1 сут (сутки) 1 сут = 24 ч=_____мин=________с
Единицы скорости
1 м/с (метр в секунду)
1 см/с (сантиметр в секунду)
1 км/ч (километр в час) 1 км/ч=_______ м/с; 1 м/с=____км/ч

Равномерное прямолинейное движение – это движение с постоянной скоростью. Материальная точка проходит равные пути за любые равные промежутки времени.
Рассмотрим равномерное прямолинейное движение вдоль оси OX.

Рассмотрим равноускоренное движение в плоскости OXY.
Пусть ускорение направлено вертикально вниз и равно g.
Направим ось OY вертикально вверх, а ось OX направим горизонтально.

Греческий алфавит
Аα альфа Вβ бета
Гγ гамма Δδ дельта
Еε эпсилон Zζ дзета
Нη эта(ита) ϑ (θ) тета
Iι йота Кκ каппа
Λλ ламбда Mμ мю
Nν ню Ξξ кси
Оо омикрон Пπ пи
Pρ ро Σσ сигма
Тτ тау Ƴυ ипсилон
Фϕ фи Xχ хи
Ψψ пси Ωω омега
Латинский алфавит
Аа a Вb бе
Сс це Dd де
Ее е Ff эф
Gg же Hh аш
Ii и Jj йот (джи)
Kk ка LI эль
Mm эм Nn эн
Оо о Рр пе
Qq ку Rr эр
Ss эс Tt тэ
Uu у Vv ве
Ww дубль-ве Xx икс
Yy игрек Zz зет