Физика что такое механика: Механика. Кинематика – начальные понятия

Содержание

Механика. Кинематика – начальные понятия

МЕХАНИКА.

Механика– наука об общих законах движения и взаимодействия тел.

Механическим движением называется изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Основная задача механики – определить положение тел в пространстве в любой момент времени.

Разделы механики:

КИНЕМАТИКА – раздел механики, изучающий способы описания движений и связь между величинами, характеризующими эти движения.

СТАТИКА – раздел механики, изучающий равновесие абсолютно твердых тел.

ДИНАМИКА – раздел механики, изучающий взаимное влияние тел друг на друга и изменение характера движения этих тел в результате взаимодействий тел.

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ.

Примеры: Ученик идет в школу. Положение ученика изменяется относительно его дома (школы, деревьев и т.п.) с течением времени.

Примеры других видов движения: биологическое – рост организма; социальное – революционное

Материальная точка  – физическая модель тела, размерами которого в данных условиях движения можно пренебречь.

Примеры: можно пренебречь размерами автомобиля при изучении его движения по сравнению с расстоянием от Санкт-Петербурга до Москвы. Размерами этого же автомобиля нельзя пренебречь, если мы изучаем движение жука по поверхности автомобиля.

Поступательное движение – движение, при котором прямая, соединяющая произвольные точки данного тела, перемещается параллельно себе самой. При этом все точки абсолютно твердого тела имеют одинаковые скорости и ускорения.

Примеры: санки скатываются с горы поступательно.

Система отсчета (СО) – тело отсчета, система координат, связанная с ним, прибор для отсчета времени.

Рис. СО

Траектория – воображаемая линия, вдоль которой движется тело.

Примеры: лыжня, кильватерный след.

Уравнение траектории – уравнение, выражающее зависимость между координатами тела.

Путь – длина траектории. Путь не может быть отрицательным!

Способы описания движения.

Табличный.

Достоинства: нагляден, прост, удобен при изучении периодических движений (например, таблицы координат астрономических объектов).

Недостатки: не позволяет определить положение тела в любой момент времени (промежуточные значения), не позволяет предсказать характер движения.

 

t,c

0

1

2

3

4

5

6

x,м

3

0

3

6

6

0

18

 

Словесный.

Достоинства: прост, не требует научных знаний.

Недостатки: слишком не точен, не является научным, не позволяет решить задачу механики.

Для того, чтобы попасть из моего дома в школу надо выйти на улицу, повернуть направо, пройти через двор, свернуть налево…

Аналитический (координатный)     

где – перемещение и радиус-вектор соответственно.

Уравнение движения – уравнение, выражающее зависимость радиус-вектора (вектора перемещения, координат) от времени.

Достоинства: точен, позволяет однозначно решить основную задачу механики, обладает возможностью предсказать характер движения.

Недостатки: требует специальной подготовки.

Графический.

Достоинства: нагляден.

Недостатки: неточен, нельзя предсказать характер движения в дальнейшем.

<img alt=”Графический” top”=”” data-cke-saved-src=”/public/img/formula/image045.jpg” src=”/public/img/formula/image045.jpg”>

ВЕКТОР ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Перемещение направленный отрезок прямой (вектор), соединяющий начальное положение тела с его последующим положением.

Обозначения: , где   – радиус-вектор.

В СИ измеряется в метрах.

Обозначим: x, y, z – координаты тела в любой момент времени;

x0, y0, z0 – начальные координаты тела.

Проекции перемещения на оси координат (иначе – координаты радиус-вектора):
  
Следовательно: 

Тогда:  – решение основной задачи механики.

Вывод: для решения основной задачи механики необходимо знать перемещение тела (проекции перемещения на оси координат.

Знаки проекций: если вектор сонаправлен с осью (координата конца вектора больше координаты начала) – проекция положительна; если вектор направлен против оси (координата конца вектора меньше координаты начала) – проекция отрицательна.

СЛОЖЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

 

Механика и физика материалов

Периодичность издания: 7 выпусков в год.

Свидетельство о регистрации ПИ №ФС77-69287

ISSN 1605-2730, 1605-8119

Главные редакторы: д.ф.-м.н., чл.-корр. РАН Д.А. Индейцев, Институт проблем машиноведения РАН; акад. РАН, д-р техн. наук, проф. А.И. Рудской, СПбПУ

Ответственные редакторы: д.ф.-м.н. А.Л. Колесникова, Институт проблем машиноведения РАН; к.техн. наук, доц.

А.С. Немов

Журнал входит в базы Scopus, Web of Science

Международный научный журнал «Физика и механика материалов» (Materials Physics and Mechanics) издается совместно СПбПУ и Институтом проблем машиноведения РАН в печатном виде и электронной форме. Статьи публикуются на русском или английском языке.

Журнал публикует статьи в следующих научных областях:

  • Механика наноструктурных материалов (таких как нанокристаллические материалы, нанокомпозиты, нанопористые материалы, нанотрубки, наноструктурные пленки и покрытия, материалы с квантовыми точками и проволоками)
  • Физика прочности и пластичности наноструктурных материалов, физика дефектов в наноструктурных материалах
  • Механика процессов деформации и разрушения в традиционных материалах (твердых телах)
  • Физика прочности и пластичности традиционных материалов (твердых тел)

Редколлегия принимает статьи, которые нигде ранее не опубликованы и не направлены для опубликования в другие научные издания. Все представленные в редакцию журнала «Физика и механика материалов» статьи рецензируются. Статьи могут отправляться авторам на доработку. Не принятые к опубликованию статьи авторам не возвращаются.

Журнал индексируется в следующих базах:

  • Scopus
  • Web of Science (Emerging Science Citation Index)
  • Российский индекс научного цитирования (РИНЦ)
  • Elsevier Bibliographic Databases
  • Chemical Abstracts

Контакты


Поделиться записью

Физика. Механика. Астрономия | Издательство АСТ