Кинематика. Средняя скорость. Мгновенная скорость. Среднее ускорение. Мгновенное ускорение

Материя – не только вещество, но и все то, что находится вне нашего сознания (поля). Физическая величина – величина, для которой установлен способ ее измерения или вычисления через другие физ. величины, определенные ранее.

Физ. закон – существенная повторяющаяся устойчивая связь между явлениями. Законы могут быть установлены путем обобщения опытных данных или получены теоретически на основании уже известных законов. Закон несет 2 функции – объяснение некоторых явлений, предсказание.

Механика – часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие эти движения. 1) Механика Галилея-Ньютона (классическая) – большая масса и малые скорости. 2) Механика, основанная на спец. теории относительности (СТО) – большая масса и большие скорости. 3) Квантовая механика – малая скорость и малая масса. 4) Релятивистская – малая масса и большие скорости.

Теория – система знаний о некоторой предметной области, которая позволяет объяснить все известные в этой области явления и предсказать все неизвестные.

Механика как физическая теория – система знаний о движении макроскопических тел со скоростями << скорости света с учетом или без учета электромагнитных и гравитационных взаимодействий.

В механике выделяют 3 осн. структурных элемента – основание, ядро, следствия.

1) Основание – предметная область, экспериментально-научные факты, основные понятия, модели, язык.

Предметная область – область, в пределах которой справедлива данная теория. Экс.-науч. факты – с течением времени измен. взаимное располож. тел; измен. скорости тел при их взаимодействии. Язык – математический и естественный.

Основные понятия: Пространство в механике Ньютона считается существ. и хар-ет взаимное расположение матер. объектов, выраж. их притяженность и порядок. Оно непрерывно, однородно, изотропно, односвязанно, имеет 3 измерения, в нем справедлива геометр. Евклида.

Механическое движение – процесс изменения взаимного расположения тел и их размеров и формы с течением времени.

Модели: Матер. точка – модель реального тела, облад. 3 свойствами (масса, не имеет размеров, взаимно непроницаемы) – любое тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Абсолютно твердое тело – модель реального тела, расстояние между 2-мя любыми точками которого в процессе движ. сохр. неизменным. Сплошная среда – среда, непрерывно распределенная в пространстве и облад. упругими свойствами.

Ядро включает аксиомы, принципы, законы, постулаты, т.е. основополаг. идеи, на которых строится данная теория: 1) Время однородно. 2) Пространство однородно, изотропно. 3) Любую физ. велич. можно измерить сколь угодно точно. Законы Ньютона, принцип причинности (следствие не раньше причины), принцип дальнодействия (действия мгновенны).

Следствия включают все выводы, вытек. из данной теории. Следствия механики можно разделить на 3 раздела: кинематика, динамика, статика. Кинематика рассматр. движение тел без учета их взаимодействия. Осн. задачи – описание и изучение движения без исслед. причин, их вызвавших. Динамика рассм. движ. тел под действием прилож. к ним сил. Статика – изуч состояние равновесия механич. сист. тел и мат. точек.

Кинематика. Средняя скорость. Мгновенная скорость. Среднее ускорение. Мгновенное ускорение.

Кинематика рассматр. движение тел без учета их взаимодействия. Осн. задачи – описание и изучение движения без исслед. причин, их вызвавших.

Тело отсчета – тело, относ. которого рассм. измен. полож других тел.

Система отсчета – тело отсчета, система координат, сист. отсчета времени (часы). СО бывае 2 типов – инерциальная и неинерциальная.

Поступательное движение – движ. при котором любая прямая, жестко связанная с движущ. телом, остается параллельной к его первоначал. полож.

Вращательное движение – движ. при котором все точки движутся по окружности, центры которых лежат на одной прямой – оси вращения.

Траектория – линия, точки которой в последующие моменты времени попадает в материальные точки или вдоль которой движется центр масс тела.

Путь – это сумма модулей элементарных перемещений материальной точки

Радиус-вектор – это вектор, проведенный из начала координат к рассматриваемой точке

Изменение радиус-вектора , связанного с его движением, называется вектором перемещения, т.е. вектор перемещения – это вектор, проведенный из начальной точки рассматриваемого участка в конечную.

Отношение к промежутку времени называется средней скоростью

Скорость мат. точки в данный момент времени данной точки траектории называется моментальной скоростью.

Предел вектора средней скорости при , наз. мгновенной скоростью частицы , т.о., вектор скорости есть первая производная радиус вектора по времени

Физический смысл скорости – это величина, равная вектору перемещения за единицу времени, т.е. скорость показывает, какое перемещение совершилось за 1 с.

Бесконечно малое перемещение направлено по касательной траектории частицы, поэтому из определения следует, что вектор скорости направлен по касательной

Среднее ускорение – это отношение изменения вектора скорости к промежутку времени, за который оно произошло:

Мгновенное ускорение – это предел, к которому стремиться среднее ускорение, когда . Иначе говоря, ускорение есть отношение бесконечно малого вектора скорости к бесконечно малому , т.е. ускорение – есть первая производная скорости по времени:

Физический смысл: ускорение показывает, на сколько изменилась скорость в единицу времени.

Движение с постоянным ускорением (a=const) наз. равнопеременным, при - равноускоренное или равнозамедленное.

Скорость – быстрота движения мат. точки в определ. направл. в опред. момент времени.

Ускорение – физ. величина, характер. быстроту изменения скорости по модулю и направлению.