Тема:«Механика
Основные понятия кинематики».
План
1. Основные понятия механики
2. Механическое движение
3. Система отсчета
4. Виды движения
5. Путь, перемещение
6. Скорость. Ускорение
1. Механика (с греч. Искусство постороения машин)
- это наука о механическом движении материальных тел и взаимодействиях между ними .
Механика
раздел механики, в котором движение тел рассматривается без выяснения причин этого движения (человек, машина).
раздел механики, в котором изучаются причины возникновения механического движения (парашутист, мяч).
Пространство и время
Окружающий нас мир – материален
Прстранство - однородно и изотропно
Время- однородно
Однородность пространства- равноправие всех точек
Изотропность пространства- равноправие всех направлений в пространстве
Однородность времени- равноправие всех моментов времени
Основные понятия кинематики
Два типа задач в динамике:
1. Зная законы движения тела, определить действующие на него силы
2. Зная начальное положение тела и его начальную скорость, по действующим на тело силам определить закон его движения.
2. Механическое движение (МД)
Механическим движением тела (точки) называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.
Пространство и время ( время скорости развития событий)
Свойство времени : одномерность, непрерывность
Единица времени - секунда
Разность значений любой величины обозначают Δ (дельта), например : Δt – промежуток времени.
Основной пространственной характеристикой является расстояние
Свойства просранства:
- непрерывность
- трехмерность
Мера расстояния – метр
Существуюет три уровня строения мира:
МЕГАмир (мир галактик)
МАКРОмир (от песчинки до планет Солнечной системы)
МИКРОмир (молекулы, атомы, элементрарные частицы )
3. Система отсчета
Тело отсчета – тело, относительно которого рассматривается движение других тел.
Система отсчета – совокупность системы координат, тела отсчета, с которым она связана, и прибора для измерения времени.
Системы координат
.
- Одномерная - координатная прямая
А(x)
х
Двумерная – координатная плоскость
Пространственная система
Координат (трехмерная)
y
z
А(x,y)
А(x,y,z)
х
х
y
Материальная точка – тело, размерами и формой которого в условиях рассматриваемой задачи можно пренебречь. Тело можно считать материальной точкой, если: 1. расстояния, проходимые телом, значительно больше размеров этого тела; 2. тело движется поступательно, т.е. все его точки движутся одинаково в любой момент времени.
Основная задача механики-
определение положения частицы в выбранной системе отсчета в любой момент времени
Траектория, путь перемещение.
Траектория – воображаемая линия, по которой движется тело
Путь ( S) – длина траектории. Перемещение – вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории.
4. Виды движения
Виды движения по форме траектории:
-прямолинейное
-криволинейное
Простешими являются поступательное и вращательное движение теврдого тела.
Поступательное движение
Движение,
при котором
все точки тела
движутся одинаково
Вращательное движение
5. Путь, перемещение
Путь - обозначается – S или L
B
A
Путь – длина траектории.
Траектория – линия, по которой движется тело
0 ) " width="640"
Свойства пути:
Измеряется в СИ в м ;
Величина скалярная (имеет только численное значение);
Различные участки пути могут складываться;
Пройденный путь всегда величина положительная ( S0 )
Перемещение тела (материальной точки)
- это вектор, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением. Кратчайшее расстояние от одной точки до другой.
Обозначение – S.
Знать вектор перемещения – значит, знать его направление и модуль.
М`
М
S
Свойства перемещения:
- Измеряется в СИ в м ;
- Векторная величина (имеет направление);
- Участки перемещения складываются геометрически (векторно);
- Перемещение может равняться нулю
Путь и перемещение
L 1
L 1
B
B
L 2
s
s
L 3
L 2
A
A
s – перемещение,
L – путь.
ЗАДАЧА №1
Спортсмен пробежал один круг по стадиону. Длина круга 400 м. Чему равны путь и перемещение спортсмена?
старт
финиш
А
ОТВЕТ
Т.к длина круга 400м, а это есть путь (по определению) Спортсмен из начальной точки, пробегая круг, возвращается в то же место, следовательно (по определению) перемещение равно 0м.
Выводы
Путь – скалярная величина, перемещение – векторная.
Тело из точки 1 в точку 2 может переместиться по разным траекториям, пройдя разные пути. Перемещение может быть только одно.
Путь и перемещение измеряются в единицах длины
Путь и перемещение совпадают по численным значениям при прямолинейном движении тела в одном направлении. В остальных случаях путь больше перемещения.
При движении тела по замкнутой траектории его перемещение равно 0.
6. Скорость. Ускорение
Скорость - физическая векторная величина, характеризующая направление и быстроту движения.
Показывает, какое перемещение совершило тело в единицу времени
Скорость изображают направленным отрезком прямой → (V)
×
Средняя скалярная скорость- физическая величина, равная отношению пути, пройденного телом за промежуток времени, к длительности этого промежутка (V ср )
Мгновенная скорость - скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.
Движение точки называется равномерным, если оно за любые равные промежутки времени проходит одинаковые пути.
Равномерное движение бывает двух видов: криволинейное и прямолинейное.
Ускорение - это векторная величина, характеризующая изменения мгновенной скорости тела ко времени, за которое это изменение произошло: