Механика в физике: Что изучает механика в физике – раздел, предмет изучения и определение кратко (9 класс)

Содержание

Классическая механика

Содержание статьи

1. Основные понятия классической механики

2. Основные принципы классической механики

Определение

Классическая механика – это раздел классической физики, изучающий механическое движение макроскопических объектов, которые движутся со скоростями много меньше скорости света ( =3 108 м/с). Под макроскопическими объектами понимаются объекты, размеры которых м. (размер типичной молекулы).

Таким образом, предмет изучения классической механики – законы и причины механического движения, понимаемого как взаимодействие макроскопических (состоящих из огромного числа частиц) физических тел и составляющих их частей, и порождаемое этим взаимодействием изменение их положения в пространстве, происходящее с досветовыми (нерелятивистскими) скоростями.

Место классической механики в системе физических наук и границы её применимости показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Область применимости классической механики

Классическая механика подразделяется на статику (которая рассматривает равновесие тел), кинематику (которая изучает геометрическое свойство движения без рассмотрения его причин) и динамику (которая рассматривает движение тел с учётом вызывающих его причин).

Существует несколько эквивалентных способов формального математического описания классической механики: законы Ньютона, Лагранжев формализм, Гамильтонов формализм, формализм Гамильтона — Якоби.

Когда классическая механика применяется к телам, скорости которых много меньше скорости света, а размеры значительно превышают размеры атомов и молекул, и при расстояниях или условиях, когда скорость распространения гравитации можно считать бесконечной, она даёт исключительно точные результаты. Потому и сегодня классическая механика сохраняет своё значение, поскольку она намного проще в понимании и использовании, чем остальные теории, и достаточно хорошо описывает повседневную реальность. Классическую механику можно использовать для описания движения очень широкого класса физических объектов: и обыденных объектов макромира (таких, как волчок и бейсбольный мяч), и объектов астрономических размеров (таких, как планеты и звёзды), и многих микроскопических объектов.

Классическая механика – древнейшая из физических наук. Ещё в доантичные времена люди не только опытным путём осознавали законы механики, но и применяли их на практике, конструируя простейшие механизмы. Уже в эпоху неолита и бронзового века появилось колесо, несколько позже применяются рычаг и наклонная плоскость. В античный период накопленные практические знания начали обобщаться, были сделаны первые попытки определить основные понятия механики, такие как сила, сопротивление, перемещение, скорость, и сформулировать некоторые её законы. Именно в ходе развития классической механики закладывались основы научного метода познания, предполагающего некие общие правила научных рассуждений об эмпирически наблюдаемых явлениях, выдвижения предположений (гипотез), эти явления объясняющих, построения моделей, упрощающих изучаемые явления при сохранении существенных их свойств, формирования систем идей ли принципов (теорий) и их математической интерпретации.

Однако качественная формулировка законов механики началась только в XVII веке н. э., когда Галилео Галилей открыл кинематический закон сложения скоростей и установил законы свободного падения тел. Через несколько десятилетий после Галилея Исаак Ньютон сформулировал основные законы динамики. В механике Ньютона движение тел рассматривается при скоростях, много меньше скорости света в пустоте. Ее называют классической или ньютоновской механикой в отличие от релятивистской механики, созданной в начале XX века, главным образом благодаря работам Альберта Эйнштейна.

Современная классическая механика в качестве метода исследования природных явлений использует их описание с помощью системы основных понятий и построения на их основе идеальных моделей реальных явлений и процессов.

Основные понятия классической механики

  • Пространство. Считается, что движение тел происходит в пространстве, являющимся евклидовым, абсолютным (не зависит от наблюдателя), однородным (две любые точки пространства неотличимы) и изотропным (два любых направления в пространстве неотличимы).
  • Время — фундаментальное понятие, постулируемое в классической механике. Оно считается является абсолютным, однородным и изотропным (уравнения классической механики не зависят от направления течения времени).
  • Система отсчёта состоит из тела отсчёта (некоего тела, реального или воображаемого, относительно которого рассматривается движение механической системы), прибора для измерения времени и системы координат. Те системы отсчета по отношению, к которым пространство однородно, изотропно и зеркально – симметрично и время однородно называются инерциальными системами отсчета (ИСО).
  • Масса — мера инертности тел.
  • Материальная точка — модель объекта, имеющего массу, размерами которого в решаемой задаче пренебрегают.
  • Абсолютно твердое тело – система материальных точек, расстояния между которыми не меняются в процессе их движения, т.е. тело, деформациями которого можно пренебречь.
  • Элементарное событие – явление с нулевой пространственной протяженностью и нулевой длительностью (например, попадание пули в мишень).
  • Замкнутая физическая система – система материальных объектов, в которой все объекты системы взаимодействуют между собой, но не взаимодействуют с объектами, которые не входят в систему.
  • Основные принципы классической механики

  • Принцип инвариантности относительно пространственных перемещений: сдвигов, поворотов, симметрий: пространство однородно, и на протекании процессов внутри замкнутой физической системы не сказывается ее место положения и ориентация относительно тела отсчета.
  • Принцип относительности: на протекании процессов в замкнутой физической системе не сказывается ее прямолинейное равномерное движение относительно системы отсчета; законы, описывающие процессы, одинаковы в разных ИСО; сами процессы будут одинаковы, если одинаковы начальные условия.
  • Сообщество экспертов Автор24

    Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 05.11.2021

    Глава I. Классическая механика. Революция в физике

    Глава I. Классическая механика

    1. Кинематика и динамика

    В этой небольшой главе мы отнюдь не собираемся делать какого-либо, даже краткого, обзора принципов классической механики и, тем более, критически анализировать эту область физики. Для этого недостаточно было бы и целой книги; к тому же эти вопросы уже рассмотрены многими выдающимися учеными. Мы остановимся здесь лишь на некоторых вопросах, которые, на наш взгляд, представляют интерес в связи с излагаемым материалом.

    Аналитическая механика состоит из двух разделов, носящих совершенно различный характер: кинематики и динамики, частным случаем которой является статика. Необходимо вкратце остановиться на этом разделении, поскольку оно основывается на предположениях, не оправдавших себя с точки зрения квантовой теории.

    В самом деле, что же такое кинематика и почему ее изучают обычно прежде, чем динамику? Кинематика изучает движения тел, происходящие в трехмерном пространстве в течение какого-то времени и совершенно независимо от физических причин этого движения. На первый взгляд кажется вполне естественным предпослать изучению динамики изучение кинематики, ибо представляется совершенно логичным сначала изучить in abstracto различные виды движения в пространстве, а уж затем задаваться вопросом, по какой причине и следуя каким законам то или иное движение возникает в тех или иных условиях.

    Но этот кажущийся естественным путь в действительности покоится на одной гипотезе, в чем до последнего времени не отдавали себе ясного отчета даже наиболее выдающиеся умы. Действительно, математики, очевидно, вправе заниматься изучением перемещений в пространстве трех измерений в зависимости от параметра, который может быть идентифицирован со временем. Однако речь здесь идет о том, можно ли, как это без всякого анализа предполагалось, применять результаты этого абстрактного изучения к случаю реального движения физических объектов.

    Классический переход от кинематики к динамике, по существу, содержит в себе гипотезу о том, что локализация физических объектов в некоторой абстрактной области трехмерного пространства и времени возможна вне зависимости от внутренних свойств самих физических объектов, например от их массы. Совершенно достоверно известно, что если оставаться в пределах нашего масштаба, то окружающие нас материальные тела с большой степенью точности могут считаться локализованными в пространстве и во времени. Именно это свойство тел и, в частности твердых, позволяет нам наглядно представить себе трехмерное пространство, в котором они перемещаются. Движение этих тел дает нам возможность точно определить время и способ его измерения. По этому оказывается вполне естественным, что методы аналитической механики с успехом применяют для изучения движения подобного рода материальных объектов. Однако распространение, без всяких оговорок, предположения о возможности локализации физических объектов в трехмерном пространстве и во времени на элементарные частицы материи, т е. на чрезвычайно легкие объекты, как это было сделано на заре развития атомной физики, – слишком смелая экстраполяция. В действительности, для этих элементарных объектов классические понятия пространства и времени не будут более справедливы, и мы сможем использовать их теперь лишь с ограничениями, которые и составляют наиболее своеобразные стороны квантовой теории. Ниже мы обсудим этот вопрос более подробно. Пока же нам достаточно указания, на какую гипотезу, заведомо справедливую только для объектов нашего масштаба, опирается метод изучения и описания движения материальных тел, вытекающий из классической механики.

    2. Классическая механика и физика – это всего лишь приближения

    2. Классическая механика и физика – это всего лишь приближения Теперь обсудим вкратце вопрос о том, какую роль современная физика отводит классической механике и физике. Разумеется, они полностью сохраняют свое практическое значение в той области явлений, для описания

    Глава II. Классическая физика

    Глава II. Классическая физика 1. Дальнейшее развитие механики В предыдущей главе мы не собирались давать сколько-нибудь полного обзора классической механики. Тем более мы не собираемся излагать в этой главе всю классическую физику. Мы отметим здесь лишь ее основные

    1. Классическая и квантовая физика

    1.

    Классическая и квантовая физика Наступило время перейти к введению понятия квантов в физику. Однако прежде чем излагать историю появления квантов, необходимо в нескольких словах остановиться на глубоком различии между классическими, доквантовыми теориями и

    Глава VIII. Волновая механика

    Глава VIII. Волновая механика 1. Основные идеи волновой механики В 1923 г. стало почти ясно, что теория Бора и старая теория квантов лишь промежуточное звено между классическими представлениями и какими-то очень новыми взглядами, позволяющими глубже проникнуть в

    Глава IX. Квантовая механика Гейзенберга

    Глава IX. Квантовая механика Гейзенберга 1. Основные идеи Гейзенберга Первая работа Гейзенберга по квантовой механике появилась в 1925 г., когда уже были сформулированы первые идеи волновой механики, но еще не были опубликованы статьи Шредингера. Правда, казалось, что цель

    Глава XII. Волновая механика систем и принцип Паули

    Глава XII. Волновая механика систем и принцип Паули 1. Волновая механика систем частиц До сих пор мы рассматривали новую механику только для случая, когда в заданном силовом поле движется одна частица. Иногда мы предполагали, что тот или иной принцип справедлив и для

    ОБЫЧНАЯ КЛАССИЧЕСКАЯ САМОДИФФУЗИЯ

    ОБЫЧНАЯ КЛАССИЧЕСКАЯ САМОДИФФУЗИЯ Я хочу рассказать о том непременном признаке жизни кристалла, который можно охарактеризовать так: «охота к перемене мест». Поэт считает, что применительно к людям это «весьма мучительное свойство». Кристалл мук не испытывает, но

    Относительность и механика

    Относительность и механика Теория относительности с необходимостью возникает из серьезных и глубоких противоречий в старой теории, из которых, казалось, не было выхода.

    Сила новой теории заключается в согласованности и простоте, с которой она разрешает все эти

    I. АНТИЧНАЯ МЕХАНИКА

    I. АНТИЧНАЯ МЕХАНИКА Началом расцвета механики как науки можно считать XVII век — век бурного развития математического естествознания. Именно тогда сформировались основные законы классической механики. Однако зарождение механических знаний относится к глубокой

    VII. МЕХАНИКА В XIX ВЕКЕ

    VII. МЕХАНИКА В XIX ВЕКЕ РОЛЬ ГАМИЛЬТОНА В РАЗВИТИИ ВАРИАЦИОННЫХ ПРИНЦИПОВ МЕХАНИКИ И ТЕОРИИ КВАТЕРНИОНОВ Уильям Роуан Гамильтон (1805—1865) был одним из гениальных людей своего времени. Уже в ранние годы он поражал окружающих исключительными разнообразными способностями. В

    МЕХАНИКА ГЕРЦА

    МЕХАНИКА ГЕРЦА В XVII в. трудами Галилея и Ньютона были заложены принципиальные основы классической механики.В XVIII и XIX вв. Эйлер, Даламбер, Лагранж, Гамильтон, Якоби, Остроградский, исходя из этих основ, построили великолепное здание аналитической механики и разработали ее

    НЕЕВКЛИДОВА МЕХАНИКА

    НЕЕВКЛИДОВА МЕХАНИКА Неевклидова механика, т. е. классическая механика в неевклидовом пространстве, и прежде всего в пространстве Лобачевского, возникла в конце 60-х годов XIX в., когда идеи Лобачевского начали получать признание математиков.Основным стимулом развития

    Механика Ньютона

    Механика Ньютона Теория тяготения Ньютона без использования его законов механики не была бы создана. Опуская детали, которые можно найти и в школьном учебнике физики, приведем эти три основных закона в окончательном виде. Без всякого сомнения, они имеют фундаментальное

    Механика в физике презентация, доклад, проект

    Слайд 1
    Текст слайда:

    МЕХАНИКА


    Слайд 2
    Текст слайда:


    Механика – наука об общих законах движения тел
    Механическое движение – перемещение тел в пространстве относительно друг друга с течением времени


    Слайд 3
    Текст слайда:

    КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА НЬЮТОНА


    Механика, основанная на законах Ньютона, называется классической механикой. Эти законы хорошо описывают движение больших тел, если их скорость мала по сравнению со скоростью света


    Слайд 4
    Текст слайда:

    МЕХАНИКА

    КИНЕМАТИКА 4 пары
    1 к/р, 3 с/р

    ДИНАМИКА
    4 пары
    1 к/р, 3 с/р, 1 л/р

    ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
    3 пары
    1 к/р, 2 с/р, 1 л/р

    СТАТИКА


    Слайд 5
    Текст слайда:

    КИНЕМАТИКА

    Раздел механики, изучающий способы описания движений и связь между величинами, характеризующими эти движения
    Описать движение тела – это значит указать способ определения его положения в пространстве в любой момент времени


    Слайд 6
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики

    ТЕОРИЯ:
    Модель реальных явлений
    Точка или материальная точка
    ПРАКТИКА:
    Приведите пример задачи, в которой спортсмена можно рассматривать как материальную точку
    Приведите пример задачи, в которой планету нельзя рассматривать как материальную точку


    Слайд 7
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики

    Модель реальных явлений – упрощение действительности
    Точка – маленький предмет по сравнению с тем расстоянием, которое он проходит


    Слайд 8
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики

    Теория:
    Тело отсчета
    Практика:
    Укажите, что принимают за тело отсчета, когда говорят:
    А) автобус едет со скоростью 80 км/ч;
    Б) пассажир идет по вагону скорого поезда со скоростью 5 км/ч
    В) Земля движется по своей орбите со скоростью 30км/с


    Слайд 9
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики

    Тело отсчета – физическое тело, относительно которого задается положение данного тела или точки.
    Определите координату пешехода, взяв за тело отсчета:


    Слайд 10
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики


    Слайд 11
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики

    Проекция вектора на ось:


    Слайд 12
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики


    Слайд 13
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики

    Способы описания движения


    Слайд 14
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики


    Слайд 15
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики

    Теория:
    Траектория
    Путь
    Перемещение
    Практика:
    Юноша уронил мяч с высоты 2 м, а затем, после отскока мяча от земли, поймал его на половине начальной высоты. Чему равны путь, пройденный мячом, и модуль перемещения?

    Вертолет, пролетев в горизонтальном направлении по прямой 400 км, повернул под углом 90° и пролетел некоторое расстояние. Чему равно это расстояние, если в результате модуль перемещения вертолета оказался 500 км? Чему равен пройденный вертолетом путь?


    Слайд 16
    Текст слайда:

    Основные понятия кинематики


    Слайд 17
    Текст слайда:

    Домашнее задание

    Принести 2 тетради в КЛЕТКУ 18 листовые
    Введение
    §1-6, вопросы после §4, 6 (устно)
    Выучить основные определения
    Сборник задач по физике. 10-11 классы. Парфентьева Н.А. (4, 6, 14, 16)


    Слайд 18
    Текст слайда:

    САМОКОНТРОЛЬ

    На «3» балла:
    Орбитальная космическая станция совершает полет. Можно ли ее считать материальной точкой при управлении стыковкой станции с космическим кораблем?
    В какой системе отсчета проще описывать движение планет?
    Тело переместилось из начальной точки с координатами xo=-1 м и yo=3 м в точку с координатами x= 5 м и y= 6 м. Выберите подходящий масштаб и изобразите в тетради графически вектор перемещения и его проекции. Найдите модуль перемещения.
    Мальчик бежит по прямой дорожке к карусели. Начертите траекторию движения мальчика относительно камня на дорожке.


    Слайд 19
    Текст слайда:

    Самоконтроль


    Слайд 20
    Текст слайда:

    Самоконтроль

    На «4» балла:
    Лошадь прошла по арене цирка ¾ окружности радиусом 5 м. Определите пройденный путь и модуль перемещения.
    Мотоциклист движется равномерно по круговой трассе радиусом 2 км, затрачивая на каждый круг 5 мин. Найдите пройденный путь и модуль перемещения за 2,5 мин; за 5 мин; за 10 мин.
    В некоторой системе отсчета координата x и y тела не изменяются со временем. Какой может быть траектория движения тела?


    Слайд 21
    Текст слайда:

    Самоконтроль


    Слайд 22
    Текст слайда:

    Самоконтроль

    На «5» баллов:
    Нарисуйте примерную траекторию движения конца секундной стрелки часов относительно земли, если часы лежат: а) на земле; б) на полу поднимающегося лифта; в) на столе в движущемся поезде.
    Вертолет, взлетевший с аэродрома на антарктической научной станции, взял курс на восток. Пролетев 300 км, он повернул на юг и, пролетев еще 300 км, достиг Южного полюса. На каком расстоянии от Южного полюса находится аэродром? Нарисуйте примерный вид траектории движения.


    Слайд 23
    Текст слайда:

    Самоконтроль

    а) б) в)

    2. Аэродром находится на расстоянии 300 км от Южного полюса.


    Слайд 24
    Текст слайда:

    Тренировка

    На «3» балла:
    Траектория движения двух материальных точек пересекаются. Означает ли это, что тела обязательно сталкиваются? Приведите пример, подтверждающий ваш ответ?
    Тело находится в точке с координатами x0=5 м и y0=3 м. Определите конечные координаты этого тела, если известны проекции перемещения sx=6 м и sy=8 м. Чему равен модуль перемещения тела?


    Слайд 25
    Текст слайда:

    Тренировка

    На «4» балла:
    Что выбирают в качестве тела отсчета, когда говорят, Солнце восходит и заходит?
    Сани спустились под углом 45° к горизонту с горы длиной 100 м. Определите проекции перемещения саней по вертикальному и горизонтальному направлениям.


    Слайд 26
    Текст слайда:

    Тренировка

    На «5» баллов:
    Тропа проходит в северном направлении 3 км, затем сворачивает на юго-восток и тянется еще 4 км, затем делает поворот на северо-восток и тянется еще 4 км. Последние 11 км она направлена строго на юг. Определите путь, пройденный по ней туристом, и модуль перемещения. Начертите траекторию движения.


    Слайд 27
    Текст слайда:

    Контроль


    Скачать презентацию

    Тесты по физике по теме “Механика” онлайн

    1. Онлайн тесты
    2. Физика
    3. Механика
    • Физические величины. Обозначения, единицы измерения и перевод в систему СИ

      15. 12.2021 736 0

      Тест предназначен для отработки знаний  по обозначению физических величин, единиц измерения и перевода в систему СИ.

    • Механическое движение

      09.11.2012 67510

      Тематический тест для учеников 7 класса. Предназначен для проверки и закрепления параграфов 13-16 учебника А.В. Перышкина “Физика-7”

    • Тест по физике. 9 класс. “Относительность движения”

      10.02.2022 136 0

      тест по физике создан для учащихся 9-ого класса, прошедших тему “Относительность движенгия”

    • ЕГЭ по физике, 5 задание.

      Механика (объяснение явлений) 10 вопросов

      23.05.2017 414 0

      Механика (объяснение явлений)  с вариантами ответов. После ответа на вопрос, показывается правильный ответ.

    • Промышленная робототехника

      24.03.2020 325 0

      Наше будущее – с роботами! Роботы уже сейчас широко распространены в промышленности и все больше приходят в быт человека. Робот- программируемая машина для выполнения самых разных работ, и программируют роботов сейчас даже школьники. 

    • Механическое движение

      27. 07.2018 981 0

      Тест предназначен для контроля знаний школьников по теме “Механическое движение”

    • Тест по физике Законы Ньютона для 9-10 классов. Контроль знаний.

      07.12.2021 243 0

      Тест по физике Законы Ньютона для 9 класса с ответами. Тест предназначен для проверки знаний учащихся законов Ньютона и умений применять их для решения качественных и расчетных задач.

    • Тематические задания для подготовки к ЕГЭ по физике. Механика. Кинематика

      04.05.2013 3501

      Тест может быть использован для подготовки к ЕГЭ, а также закрепления и контроля знаний при изучении раздела физики “Динамика”. Тест содержит задания разного уровня сложности

    • Импульс. Закон сохранения импульса

      22.04.2020 155

      Тест по физике. Итоговый по теме. Углублённая программа. 9 класс. Механика. Импульс тела. Центр масс. Закон сохранения импульса.

    • ЕГЭ по физике, 6 задание. Механика (10 вопросов)

      25.05.2017 319 0

      Механика.  Изменение физических величин в процессах. После ответа на вопрос, показывается правильный ответ.

    • ЕГЭ по физике, 7 задание.

      Механика. Установления соответствия. (10 вопросов)

      25.05.2017 176 0

      Механика. Установление соответствия. После ответа на вопрос, показывается правильный ответ

    • ЕГЭ по физике, 23 задание. Механика — квантовая физика (10 вопросов)

      06.06.2017 29 0

      Экспериментальное исследование. Анализ графиков. Анализ таблиц. Вновь открытый тест содержит другие вопросы из банка вопросов.  

    • Тренировочный тест “Криволинейное движение”

      27.09.2019 711

      Тренировочный тест по теме “Движение по окружности” . Проверяется знание основных понятий криволинейного движения и движения по окружности, связей между характеристиками вращательного движения, умение решать простые задачи.

    • Блоки, применение правила равновесия рычага к блокам

      21.04.2020 6842 0

      Тест предназначен для учащихся 7 класса , после прохождения темы блоки.Проверяет основные знания о блоках и их применении

    • «Основы динамики и законы сохранения в механике»

      04.12.2020 717

      Итоговая контрольная работа  на тему: “Основы динамики и законы сохранения в механике”. Работа состоит из пяти задач(1 задача- 1 балл) и направлена на контроль знаний в области физики. По результатам работы предоставляется сертификат.

    • Работа силы

      09.02.2021 294 0

      Тест предназначен для учащихся 9 класса, изучающих предмет по УМК Кабардин в качестве повторения, обобщения и систематизации знаний по теме.

    Античная механика | Обучонок

    Автор работы: 

    Гаманенко Егор Дмитриевич, Бусловский Алексей Романович

    Руководитель проекта: 

    Мухин Виктор Иванович

    Учреждение: 

    ФГБОУ ВО Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина

    В ученическом проекте по физике на тему «Античная механика» было проведено изучение истории античной механики, дается определение понятия механика, описываются основные направления развития механики.

    Подробнее о работе:

    В рамках исследовательской работы по физике о формировании и развитии механики в эпоху античности проанализированы характерные для механики античного мира черты, рассматриваются учение Аристотеля, работы Архимеда по механике, вклад Герона Александрийского в развитие механики и разработки принципов киномеханики Евдокса Книдского.

    Материалы индивидуального проекта по физике «Античная механика» содержат собственные исследования автора, на определение знаний студентов в области механики античного мира, а также результаты исследовательской работы и опроса среди студентов ФГБОУ ВО Белгородского государственного аграрного университета имени В.Я. Горина о зарождении механических знаний в античности.

    Оглавление

    Введение
    1.Зарождение механических знаний
    1.1. Термин «механика».
    1.2. Зарождение механических знаний.
    2. Основные направления развития механике античного мира.
    2. 1. Характерные черты механики античного мира.
    2.2. Учение Аристотеля.
    2.3. Работы Архимеда по механике.
    2.4. Вклад Герона Александрийского в развитие механики.
    2.5. Разработки принципов киномеханики Евдокса Книдского.
    3. Результат опроса студентов.
    Заключение
    Список использованной литературы

    Введение

    Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, почему в одном случае машина едет, а в другом она стоит?

    Я обратил своё внимание на этот феномен ещё в детстве, тогда я обратился к родителям и они объяснили основные принципы механики. Как раз после этого случая, я углубился в изучение механики.

    Началом расцвета механики как науки можно считать XVII век-век бурного развития математического естествознания.

    Именно тогда сформировались основные законы классической механики. Однако зарождение механических знаний относиться к глубокой древности, а термин применялся ещё в античности.

    Правда, в течение долгих лет ему придавали иное значение, так продолжалось до XVII века. Происходит он от древнего слова mechane, которым называли все искусно придуманное, понимая при этом механическое искусство. Это относилось как к различным машинам и механизмам, так и вообще к «хитроумным» изобретениям.

    В настоящее время теория машин и механизмов является одним из разделов механики, а название «механика» распространено на науку о всех видах механического движения.

    Актуальность Тему «Античная механика» я выбрал потому, что мне кажется, именно сейчас настал тот момент, когда механика стала неотъемлемой частью в жизни любого человека. Мы используем её во всех сферах жизни, не задумываясь, насколько она важна для человека. Не зная основные принципы механики, человек не сможет понять, почему самолёт летит, машина едет, а человек идёт.

    Механика всегда была в центре борьбы за прогресс и соответственно в центре широких общественных интересов.

    Новизна. На сегодняшний день существуют работы, посвященныеантичной механике. Однако мы решили изучить эту тему более подробно, поскольку сейчас трудно разобраться в новой науке и, следовательно, в движущих силах новой культуры без некоторых представлений о классической механике. В этом заключается новизна нашего исследования.

    Цель работы: изучить исторические этапы зарождения механических знаний и провести исследование для определения их значимости в современной жизни человека.

    Задачи проекта:

    1. узнать, когда в науке появился термин «механика».
    2. Изучить характер и этапы развития античной механики.
    3. Ответить на вопросы:
    • Какое значение имело развитие механики для человека?
    • Какие изобретения были сделаны и кем?

    План работы

    1. Выбор темы и формирование проблемы исследования.
    2. Сбор информации (источников по теме).
    3. Обработка сведений, выделение главного, систематизация и обобщение.
    4. Составление итога работы в виде таблицы.
    5. Создание презентации.

    Термин механика

    Механика (греч. μηχανική – искусство построения машин) — раздел физики, наука, изучающая движение материальных тел и взаимодействие между ними; при этом движением в механике называют изменение во времени взаимного положения тел или их частей в пространстве.

    История механики

    Историю механики, как науки о машинах и механизмах, можно начинать с очень глубокой древности. Уже в эпоху неолита и бронзового века появилось колесо, несколько позже применяются рычаг и наклонная плоскость.

    Регулярное применение рычага и наклонной плоскости начинается в связи со строительными работами в древневосточных государствах. И, разумеется, все это время шел процесс выработки, осознания ряда более и менее абстрактных понятий, таких, как сила, сопротивление, перемещение, скорость.

    Перейти к разделу: 2. Направления развития в античной механике

    Лекции и демонстрации по механике — Кафедра общей физики

    ПечатьDOCPDF

    КУРС ЛЕКЦИЙ 

    ПО МЕХАНИКЕ:

    Лекция №1 “Кинематика”

    Содержание лекции: как изучать физику, как работает физика, роль математики, роль эксперимента, система отсчета и система координат, одномерное движение, плоское движение, движение по окружности, нормальное и тангенциальное ускорения.

    Лекция №2 “Основные законы механики”

    Содержание лекции: кинематика: повторение, радиус кривизны траектории, первый закон Ньютона. Инерция. Инерциальные системы отсчета, импульс, закон сохранения импульса, свойства массы, второй закон Ньютона, сила, третий закон Ньютона, центр инерции.

    Лекция №3 “Реактивное движение. Энергия”

    Содержание лекции: повторение: закон сохранения импульса, центр масс, реактивное движение, уравнение Мещерского, работа силы, мощность, теорема о кинетической энергии, кинетическая энергия, потенциальная энергия силы, классификация сил, критерий применимости закона сохранения энергии, потенциальная энергия системы.

    Лекция №4 “Упругие и неупругие столкновения. Момент импульса”

    Содержание лекции: зависимость энергии от системы отсчета, преобразование кинетической энергии при смене СО, теорема Кёнига, упругие и неупругие парные столкновения, метод векторных диаграмм, порог реакции, связь симметрий с законами сохранения, уравнение моментов.

    Лекция №5 “Тяготение”

    Содержание лекции: Момент импульса, закон сохранения момента импульса, вычисление моментов, правило рычага, задача двух тел, центральное поле, потенциальная энергия в поле тяжести, законы Кеплера, плоские кривые второго порядка, третий закон Кеплера, “космические” скорости.

    Лекция №6 “Основы теории относительности. Кинематика”

    Содержание лекции: теорема Гаусса для вычисления гравитационных полей (продолжение), предпосылки создания теории относительности, постулаты теории относительности, замедление времени, сокращение длин, относительность одновременности, преобразования Лоренца, сложение скоростей, относительная скорость vs. скорость сближения, опыт Физо, аберрация звёзд.

    Лекция №7 “Основы специальной теории относительности. Динамика”

    Содержание лекции: Интервал, собственное время. Свойства преобразований Лоренца. Скорости больше с? Законы сохранения в СТО, вектор энергии-импульса. Движение релятивистской частицы под действием внешней силы. Релятивистские столкновения, инвариант энергии-импульса

    Лекция №8 “Вращение твердых тел”

    Содержание лекции: Движение твердого тела. Вектор угловой скорости. Конечные повороты. Уравнение моментов для фиксированной оси. Работа и кинетическая энергия. Аналогии вращательного и поступательного движений. Вычисление моментов инерции. Вычисление моментов инерции симметричных тел. Мгновенная ось вращения. Плоское движение. Движущееся начало. Уравнение моментов относительно движущегося начала. Смена системы отсчёта. Применимость уравнения моментов. Качение без проскальзывания. Маятник Максвелла. “Непослушная катушка”

    Лекция №9 “Общее вращение твердого тела. Гироскопы”

    Содержание лекции: Вектор угловой скорости. Сложение движений. Общая динамика твердого тела. Момент инерции. Главные оси. Связь между L и w. Элипсоид инерции. Уравнение вращения вектора. Вращение осей. О странностях движения твердого тела. Свободная прецессия симметричного волчка. Центробежные моменты. Гироскоп. Прецессия под действием силы. Китайский волчок (Волчок Томсона). Парадоксы гироскопического приближения

    Лекция №10 “Свободные колебания”

    Содержание лекции: Свободная прецессия симметричного волчка. Парадоксы гироскопического приближения. Уравнение свободных незатухающих колебаний. Энергия колебаний, колебания энергии. Универсальность уравнения гармонических колебаний. Примеры колебательных систем. Физический маятник. Крутильный маятник, “неваляшка”, кубик льда на поверхности воды, U-образная трубка. Влияние трения. Затухающие колебания. Решение для затухающих колебаний.

    Лекция №11 “Вынужденные колебания”

    Содержание лекции: Декремент затухания, добротность. Фазовый портрет осциллятора. Сложение колебаний, биения. Cвязанные маятники. Возбуждение колебаний гармонической силой. Резонанс, свойства системы в резонансе. Параметрический резонанс.

    Лекция №12 “Неинерциальные системы отсчёта”

    Содержание лекции: Нелинейные колебания. Адиабатический инвариант. Принцип работы автоколебаний. Инерциальные системы отсчёта. Уравнение движения. Поступательная сила инерции. Консервативность сил инерции. Центробежная сила инерции. Конический маятник. Сила Кориолиса. Атмосферные вихри: циклоны и антициклоны. Маятник Фуко.

    Лекция №13 “Элементы теории упругости”

    Содержание лекции: Невесомость. Инерциальная система отсчёта. Нормальные и касательные напряжения. Закон Паскаля – Основное уравнение гидростатики. Сила Архимеда. Закон Гука. Примеры однородных деформаций. Сдвиг. Тензор напряжений.

    Лекция №14 “Волны в упругих средах”

    Содержание лекции: Объёмная плотность энергии деформации. Изгиб и кручение. Волна на одномерной цепочке. Волна на струне. Бегущая гармоническая волна. Стоячие волны. Энергия волны. Импульс волны. Эффект Доплера.