Физика механика определение: Механика/Основные определения | это… Что такое Механика/Основные определения?

Механика/Основные определения | это… Что такое Механика/Основные определения?

Толкование

Механика/Основные определения

Предупреждение. Здесь приведены определения некоторых терминов в школьной, элементарной формулировке. При этом некоторыми более сложными эффектами может быть пренебрежено.

Содержание 1 Кинематика 2 Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси 3 Первый закон Ньютона 4 Второй закон Ньютона 5 Третий закон Ньютона 6 Принцип относительности Галилея 7 Закон Гука 8 Импульс 9 Центр масс 10 Работа, мощность, энергия

Кинематика

Кинематика — изучает геометрические свойства движения тел без учета их масс и действующих на них сил. Рассматривает движение тел без выяснения причин этого движения.

• Материальная точка — тело, размерами и формой которого в данных условиях можно пренебречь.
• Система отсчёта — совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и часов.
• Часы — устройство, в котором протекает периодический процесс, положенный в основу отсчета времени.
• Траектория движения материальной точки — линия, описываемая этой точкой в пространстве. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным.
• Вектор перемещения — вектор, начальная точка которого совпадает с начальной точкой движения, конец вектора — с конечной.
• Путь — сумма длин всех участков траектории, пройденных точкой за определенное время.
• Средняя скорость — отношение модуля вектора перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло.
• Мгновенная скорость (скорость) — предел отношения вектора перемещения к промежутку времени, за который это перемещение произошло, при стремлении длительности промежутка времени к нулю.
• Ускорение — характеристика степени неравномерности движения. Определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению.
• Закон сложения скоростей: абсолютная скорость материальной точки равна векторной сумме переносной и относительной скоростей.
• Среднепутевая скорость — отношение пройденного пути к соответствующему промежутку времени.

Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси

Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси — движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой хх, называемой осью вращения.

• Угловое перемещение — векторная величина, характеризующая изменение угловой координаты в процессе её движения.
• Угловая скорость — векторная величина, характеризующая быстроту вращения материальной точки. Вектор направлен вдоль оси вращения таким образом, чтобы, смотря с его конца, вращение казалось происходящим против часовой стрелки.
• Период вращения (Т) — время, за которое вращающееся тело совершает один полный оборот.
• Частота вращения — число полных оборотов, совершаемых при равномерном движении, в единицу времени.
• Плоское движение — движение плоского тела, при котором все точки тела движутся в некоторой фиксированной плоскости пространства, условно считаемой неподвижной.

Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона:В мире существуют такие системы отсчета, в которых изолированная материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерно-прямолинейно движется. Такие системы отсчета называются инерциальными.

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона: в инерциальных системах отсчета ускорение материальной точки прямо пропорционально векторной сумме сил, действующих на материальную точку, и обратно пропорционально её массе.

Третий закон Ньютона

Третий закон Ньютона: в инерциальных системах отсчета всякое действие одной (первой) материальной точки на другую (вторую), сопровождается воздействием второй материальной точки на первую, т. е имеет характер взаимодействия; силы, с которыми взаимодействуют материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены, действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки, являются силами одной природы и приложены к разным материальным точкам.

Принцип относительности Галилея

Принцип относительности Галилея: никакими механическими опытами, проводимыми внутри данной инерциальной системы, нельзя установить, покоится эта система или находится в равномерном и прямолинейном движении. Во всех инерциальных системах отсчета законы механики одинаковы.

• Вес тела — сила, с которой тело давит на опору.

Закон Гука

Закон Гука: при достаточно малых деформациях сила упругости пропорциональна величине деформации тела и направлена в сторону, противоположную деформации.

• Импульс тела (материальной точки) — векторная величина, равная произведению массы тела (материальной точки) на её скорость.
• Импульс системы тел (материальных точек) — векторная сумма импульсов всех точек.
• Импульс силы — произведение силы на время её действия (или интеграл по времени, если сила изменяется со временем).
• Закон сохранения импульса: в инерциальной системе отсчета импульс замкнутой системы сохраняется.

• Изменение импульса системы материальных точек — в инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса механической системы равна векторной сумме внешних сил, действующих на материальные точки системы.

Центр масс

Центр масс — воображаемая точка С, положение которой характеризует распределение масс этой системы.

• Закон движения центра масс — в инерциальных системах отсчёта центр масс системы движется как материальная точка, в которой находится масса всей системы и на которую действует сила, равная геометрической сумме всех внешних сил, действующих на систему.

; ;

• Система центра масс — система отсчёта, поступательно перемещающаяся в некоторой инерциальной системе, относительно которой центр масс механической системы неподвижен.

Работа, мощность, энергия

• Работа силы равна произведению модуля силы на перемещение и на косинус угла между ними.
• Мощность — отношение работы ко времени, за которое эта работа была совершена.
• Кинетическая энергия — величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости.
• Величину, равную произведению масы тела на g на высоту тела над поверхностью Земли, называют потенциальной энергией тела в поле силы тяжести.
• Консервативные силы — силы, работа которых не зависит от пути, пройденного материальной точкой. Зависит только от перемещения.
• Механическая энергия системы — величина, равная сумме кинетической и потенциальной энергий системы.
• В замкнутой системе, в которой действуют только консервативные силы, механическая энергия сохраняется.
• Вторая космическая скорость — скорость, необходимая материальной точке, чтобы покинуть поле тяготения Земли и стать спутником Солнца.

Разделы физики
Экспериментальная физика | Теоретическая физика
Механика | Специальная теория относительности | Общая теория относительности | Космология | Молекулярная физика | Термодинамика | Статистическая физика | Физическая кинетика | Электродинамика | Оптика | Акустика | Физика плазмы | Физика конденсированного состояния | Атомная физика | Квантовая физика | Квантовая механика | Квантовая теория поля | Ядерная физика | Физика элементарных частиц | Теория колебаний | Нелинейная динамика | Метрология | Астрофизика | Геофизика | Биофизика | Радиофизика | Материаловедение | Физика атмосферы | Химическая физика | Физическая химия | Математическая физика

Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

• Механик Зеленый
• Механика Сплошных сред

Полезное

Механика/Основные определения | это.

.. Что такое Механика/Основные определения?

Толкование

Механика/Основные определения

Предупреждение. Здесь приведены определения некоторых терминов в школьной, элементарной формулировке. При этом некоторыми более сложными эффектами может быть пренебрежено.

Содержание 1 Кинематика 2 Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси 3 Первый закон Ньютона 4 Второй закон Ньютона 5 Третий закон Ньютона 6 Принцип относительности Галилея 7 Закон Гука 8 Импульс 9 Центр масс 10 Работа, мощность, энергия

Кинематика

Кинематика — изучает геометрические свойства движения тел без учета их масс и действующих на них сил. Рассматривает движение тел без выяснения причин этого движения.

• Материальная точка — тело, размерами и формой которого в данных условиях можно пренебречь.
• Система отсчёта — совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и часов.
• Часы — устройство, в котором протекает периодический процесс, положенный в основу отсчета времени.
• Траектория движения материальной точки — линия, описываемая этой точкой в пространстве. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным.
• Вектор перемещения — вектор, начальная точка которого совпадает с начальной точкой движения, конец вектора — с конечной.
• Путь — сумма длин всех участков траектории, пройденных точкой за определенное время.
• Средняя скорость — отношение модуля вектора перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло.
• Мгновенная скорость (скорость) — предел отношения вектора перемещения к промежутку времени, за который это перемещение произошло, при стремлении длительности промежутка времени к нулю.
• Ускорение — характеристика степени неравномерности движения. Определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению.
• Закон сложения скоростей: абсолютная скорость материальной точки равна векторной сумме переносной и относительной скоростей.
• Среднепутевая скорость — отношение пройденного пути к соответствующему промежутку времени.

Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси

Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси — движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой хх, называемой осью вращения.

• Угловое перемещение — векторная величина, характеризующая изменение угловой координаты в процессе её движения.
• Угловая скорость — векторная величина, характеризующая быстроту вращения материальной точки. Вектор направлен вдоль оси вращения таким образом, чтобы, смотря с его конца, вращение казалось происходящим против часовой стрелки.
• Период вращения (Т) — время, за которое вращающееся тело совершает один полный оборот.
• Частота вращения — число полных оборотов, совершаемых при равномерном движении, в единицу времени.
• Плоское движение — движение плоского тела, при котором все точки тела движутся в некоторой фиксированной плоскости пространства, условно считаемой неподвижной.

Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона:В мире существуют такие системы отсчета, в которых изолированная материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерно-прямолинейно движется. Такие системы отсчета называются инерциальными.

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона: в инерциальных системах отсчета ускорение материальной точки прямо пропорционально векторной сумме сил, действующих на материальную точку, и обратно пропорционально её массе.

Третий закон Ньютона

Третий закон Ньютона: в инерциальных системах отсчета всякое действие одной (первой) материальной точки на другую (вторую), сопровождается воздействием второй материальной точки на первую, т. е имеет характер взаимодействия; силы, с которыми взаимодействуют материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены, действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки, являются силами одной природы и приложены к разным материальным точкам.

Принцип относительности Галилея

Принцип относительности Галилея: никакими механическими опытами, проводимыми внутри данной инерциальной системы, нельзя установить, покоится эта система или находится в равномерном и прямолинейном движении. Во всех инерциальных системах отсчета законы механики одинаковы.

• Вес тела — сила, с которой тело давит на опору.

Закон Гука

Закон Гука: при достаточно малых деформациях сила упругости пропорциональна величине деформации тела и направлена в сторону, противоположную деформации.

• Импульс тела (материальной точки) — векторная величина, равная произведению массы тела (материальной точки) на её скорость.
• Импульс системы тел (материальных точек) — векторная сумма импульсов всех точек.
• Импульс силы — произведение силы на время её действия (или интеграл по времени, если сила изменяется со временем).
• Закон сохранения импульса: в инерциальной системе отсчета импульс замкнутой системы сохраняется.

• Изменение импульса системы материальных точек — в инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса механической системы равна векторной сумме внешних сил, действующих на материальные точки системы.

Центр масс

Центр масс — воображаемая точка С, положение которой характеризует распределение масс этой системы.

• Закон движения центра масс — в инерциальных системах отсчёта центр масс системы движется как материальная точка, в которой находится масса всей системы и на которую действует сила, равная геометрической сумме всех внешних сил, действующих на систему.

; ;

• Система центра масс — система отсчёта, поступательно перемещающаяся в некоторой инерциальной системе, относительно которой центр масс механической системы неподвижен.

Работа, мощность, энергия

• Работа силы равна произведению модуля силы на перемещение и на косинус угла между ними.
• Мощность — отношение работы ко времени, за которое эта работа была совершена.
• Кинетическая энергия — величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости.
• Величину, равную произведению масы тела на g на высоту тела над поверхностью Земли, называют потенциальной энергией тела в поле силы тяжести.
• Консервативные силы — силы, работа которых не зависит от пути, пройденного материальной точкой. Зависит только от перемещения.
• Механическая энергия системы — величина, равная сумме кинетической и потенциальной энергий системы.
• В замкнутой системе, в которой действуют только консервативные силы, механическая энергия сохраняется.
• Вторая космическая скорость — скорость, необходимая материальной точке, чтобы покинуть поле тяготения Земли и стать спутником Солнца.

Разделы физики
Экспериментальная физика | Теоретическая физика
Механика | Специальная теория относительности | Общая теория относительности | Космология | Молекулярная физика | Термодинамика | Статистическая физика | Физическая кинетика | Электродинамика | Оптика | Акустика | Физика плазмы | Физика конденсированного состояния | Атомная физика | Квантовая физика | Квантовая механика | Квантовая теория поля | Ядерная физика | Физика элементарных частиц | Теория колебаний | Нелинейная динамика | Метрология | Астрофизика | Геофизика | Биофизика | Радиофизика | Материаловедение | Физика атмосферы | Химическая физика | Физическая химия | Математическая физика

Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

• Механик Зеленый
• Механика Сплошных сред

Полезное

Небесная механика | Определение, теории, задачи, уравнения и факты

геоцентрическая система

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Анри Пуанкаре Жозеф-Луи Лагранж, граф Империи Симеон-Дени Пуассон Феликс Тиссеран Дирк Брауэр

Похожие темы:

Законы движения Ньютона Кеплеровы законы движения планет принцип Маха Закон всемирного тяготения Ньютона космическое движение

См. все связанные материалы →

небесная механика , в самом широком смысле, приложение классической механики к движению небесных тел под действием любого из нескольких типов сил. Безусловно, самая важная сила, с которой сталкиваются эти тела, а в большинстве случаев и единственная важная сила, — это сила их взаимного гравитационного притяжения. Но могут быть важны и другие силы, такие как сопротивление атмосферы искусственным спутникам, давление излучения на частицы пыли и даже электромагнитные силы на частицы пыли, если они электрически заряжены и движутся в магнитном поле.

Иногда предполагается, что термин небесная механика относится только к анализу, разработанному для движения частиц точечной массы, движущихся под действием их взаимного гравитационного притяжения, с акцентом на общее орбитальное движение тел Солнечной системы. Термин астродинамика часто используется для обозначения небесной механики движения искусственных спутников. Динамическая астрономия — гораздо более широкий термин, который, помимо небесной механики и астродинамики, обычно интерпретируется как включающий все аспекты движения небесных тел (например, вращение, приливную эволюцию, определение массы и распределения массы звезд и галактик, движение жидкости в туманности и др. ).

Историческая справка

Ранние теории

Небесная механика берет свое начало в ранней астрономии, в которой движения Солнца, Луны и пяти планет, видимых невооруженным глазом — Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна— наблюдались и анализировались. Слово «планета» происходит от греческого слова «странник», и для некоторых культур было естественным возводить эти объекты, движущиеся на неподвижном фоне неба, в статус богов; этот статус в некотором смысле сохраняется и сегодня в астрологии, где считается, что положения планет и Солнца каким-то образом влияют на жизнь людей на Земле. Божественный статус планет и их предполагаемое влияние на человеческую деятельность, возможно, были основной мотивацией для тщательных, непрерывных наблюдений за движением планет и для разработки сложных схем для предсказания их положения в будущем.

Греческий астроном Птолемей (который жил в Александрии около 140 г. н.э.) предложил систему движения планет, в которой Земля была зафиксирована в центре, а все планеты, Луна и Солнце вращались вокруг нее. С точки зрения наблюдателя на Земле планеты движутся по небу с переменной скоростью. Иногда они даже меняют свое направление движения, но через некоторое время возвращаются к преобладающему направлению движения. Чтобы описать это переменное движение, Птолемей предположил, что планеты вращаются вокруг маленьких кругов, называемых эпициклами, с одинаковой скоростью, в то время как центр эпициклического круга вращается вокруг Земли по большому кругу, называемому деферентом. Другие вариации движения объяснялись смещением центров ответвителей каждой планеты от Земли на небольшое расстояние. Правильно подобрав комбинацию скоростей и расстояний, Птолемей смог предсказать движение планет с большой точностью. Его схема была принята как абсолютная догма и просуществовала более 1000 лет до времен Коперника.

Викторина “Британника”

Физика и естественное право

Николай Коперник предположил, что Земля была просто еще одной планетой, которая вращалась вокруг Солнца вместе с другими планетами. Он показал, что эта гелиоцентрическая (с центром на Солнце) модель согласуется со всеми наблюдениями и намного проще, чем схема Птолемея. Его вера в то, что планетарное движение должно быть комбинацией равномерных круговых движений, заставила его включить серию эпициклов, чтобы соответствовать движениям по некруговым орбитам. Эпициклы были чем-то вроде терминов ряда Фурье, которые сегодня используются для обозначения движения планет. (Ряд Фурье представляет собой бесконечную сумму периодических членов, которые плавно колеблются между положительными и отрицательными значениями, при этом частота колебаний меняется от члена к члену. Они представляют собой все более и более лучшие приближения к другим функциям по мере того, как сохраняется все больше и больше членов. .) Коперник также определил относительный масштаб своей гелиоцентрической солнечной системы с результатами, которые удивительно близки к современным определениям.

Тихо Браге (1546–1601), родившийся через три года после смерти Коперника и через три года после публикации им гелиоцентрической модели Солнечной системы, все еще придерживался геоцентрической модели, но у него были только Солнце и Луна. вокруг Земли и всех других планет, вращающихся вокруг Солнца. Хотя эта модель математически эквивалентна гелиоцентрической модели Коперника, она представляет собой ненужное усложнение и физически неверна. Самым большим вкладом Тихо было то, что он собирал более 20 лет небесных наблюдений; его измерения положения планет и звезд имели беспрецедентную точность примерно в 2 угловых минуты. (Угловая минута равна 1/60 градуса.)

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Подписаться

Что такое классическая механика?

Что такое классическая механика?
Далее: шт. Up: Введение Предыдущий: Основные источники: Классическая механика есть учение о движении тел (включая частный случай, когда тела остаются в покое) в соответствии с общим принципов, впервые сформулированных сэром Исааком Ньютоном в его Философия Naturalis Principia Mathematica (1687), широко известная как Principia . Классическая механика была первой открытой областью физики. фундамент, на котором построены все остальные разделы физики. Кроме того, классическая механика имеет много важных приложений в других областях науки, например, астрономия ( например, , небесная механика), химия ( например , динамика молекулярных столкновений), Геология ( например , распространение сейсмических волн, генерируемых землетрясениями, через земную кору) и инженерных ( например , равновесие и устойчивость структур). Классический механика также имеет большое значение за пределами области науки. Ведь последовательность события, приведшие к открытию классической механики, начиная с работы Коперника, продолжая исследования Галилея, Кеплера и Декарта, и кульминацией которых стали монументальные достижения Ньютона, повлекшие за собой полное ниспровержение аристотелевской картины Вселенной, господствовавшей ранее более тысячелетие, и его замена узнаваемой современной картиной, в которой человечество перестал играть привилегированную роль.

В нашем исследовании классической механики мы будем изучать много различных типов движения, в том числе:

Поступательное движение –движение, при котором тело перемещается из одной точки пространства в другую. другой ( например, , движение пули, выпущенной из ружья).

Вращательное движение –движение, при котором вытянутое тело меняет ориентацию относительно к другим телам в пространстве, не меняя положения ( напр. , движение волчок).

Колебательное движение — движение, которое постоянно повторяется во времени с фиксированным периодом ( например , движение маятника в напольных часах).

Круговое движение — движение, при котором тело совершает круговую орбиту вокруг другого неподвижный корпус [ напр. , (приблизительное) движение Земли вокруг Солнца].

Конечно, эти разные виды движения можно комбинировать: например, движение правильно поданного шара для боулинга состоит из комбинации поступательного и вращательного движение, тогда как распространение волны представляет собой комбинацию поступательного и колебательного движения.