Раздел механики в физике: Механика. Кинематика – начальные понятия

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

Тест Механика по физике (9 класс)

Сложность: знаток. Последний раз тест пройден 18 часов назад.

1. Вопрос 1 из 10

   Кинематика – это:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 55% ответили правильно
   • 55% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Следующий вопросОтветить

2. Вопрос 2 из 10

   Механическое движение происходит:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 81% ответили правильно
   • 81% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

3. Вопрос 3 из 10

   Механическое движение происходит:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 81% ответили правильно
   • 81% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

4. Вопрос 4 из 10

   Два автомобиля движутся по прямолинейному участку шоссе друг за другом с одинаковой постоянной скоростью. Движется ли шофер первого автомобиля относительно шофера второго автомобиля?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 68% ответили правильно
   • 68% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

5. Вопрос 5 из 10

   Из письменного стола выдвинули ящик. Движется ли в это время стол относительно ящика?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 61% ответили правильно
   • 61% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

6. Вопрос 6 из 10

   Тело отсчета – это:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 77% ответили правильно
   • 77% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

7. Вопрос 7 из 10

   Какое тело в механике может быть принято в качестве тела отсчета?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 75% ответили правильно
   • 75% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

8. Вопрос 8 из 10

   Существуют ли в природе абсолютно неподвижные тела?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 81% ответили правильно
   • 81% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

9. Вопрос 9 из 10

   Может ли тело одновременно совершать механическое движение и покоиться?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы ответили лучше 71% участников
   • 29% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

10. Вопрос 10 из 10

    Система отсчета – это:

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ
    • Вы и еще 71% ответили правильно
    • 71% ответили правильно на этот вопрос

    В вопросе ошибка?

    Ответить

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

ТОП-3 тестакоторые проходят вместе с этим

Рейтинг теста

Средняя оценка: 3.9. Всего получено оценок: 282.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать – пройдите тест.

Первый урок в 8 классе “Механика-наука о движении тел”

Первый урок в 8 классе по физике УМК Громов С.В.

«Механика – наука о движении тел»

Цели урока: Познакомить учащихся с разделом физики «Механика», дать понятие механического движения, относительности механического движения.

Демонстрации

Ход урока

1. Организационный момент. Инструктаж по технике безопасности на уроках в кабинете физики и во время проведения лабораторных работ. Правила поведения и работы в кабинете физики.

Рассказать об основном содержании курса физики в 8 классе, напомнить о требованиях к оформлению письменных работ, критериях оценки ответа учащегося.

2. Повторение в форме краткого фронтального опроса:

• Что изучает физика?

• Какие закономерности вы заметили? Почему вы считаете, что это – закономерности? Как их можно учитывать?

• Что такое наука? Какие методы научного познания вам известны? Что принесла наука в жизнь людей?

3. Введение в тему занятия

Все тела занимают некоторое пространство, а все явления природы (живой и неживой) протекают во времени. Время и пространство – формы существования материи. Общим свойством всех тел является их перемещение в пространстве – изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени – механическое движение. Поэтому понятие движения бессмысленно без указания системы отсчета или тела отсчета, т.е. относительно какого другого тела совершается движение.

Механика – это раздел физики, изучающий движение тел и связанные с ним представления о силе и энергии.

Основная задача механики – определение положения тела в пространстве относительно других тел в любой момент времени.

Кинематика – это раздел механики, описывающий движение тел без учета причин его вызывающих.

Динамика – это раздел механики, выясняющий причины движения тел.

Статика – это раздел механики, изучающий условия равновесия тел.

Основные понятия механики

1. Механическое движение

2. Материальная точка

3. Система отсчёта

4. Траектория

5. Путь

6. Перемещение

7.Относительность

Способы описания движений

1. Табличный

2. Графический

3. Аналитический

Равномерное движение. Понятие средней скорости(средневременная, среднепутевая)

4. Закрепление изученного.

• Можно ли при определении объема стального шарика с помощью мензурки считать этот шарик материальной точкой?

• Можно ли принять автомобиль за материальную точку, если при этом решается задача «Пройдет ли автомобиль в ворота ограды?»

• Какие детали велосипеда движутся почти поступательно, а какие нет? Зависит ли тип движения деталей велосипеда от выбора системы отсчета?

• Какова траектория движения кончика ручки?

Кроссворд интерактивный по закреплению материала

• Парадокс Зенона: «Летящая стрела не летит, так как в каждой точке траектории она покоится (не может же быть движения в точке). В любой момент времени она покоится, а, следовательно, – вообще не движется». Давайте попробуем распутать клубок парадокса Зенона.

5. Подведение итогов урока.

6. Постановка домашнего задания.

Источники:

http://www.funlib.ru/cimg/2014/102016/5632497

Презентация по физике “Механика”

Разделы физики:

• Механика и механическое движение
• Теплота и молекулярная физика
• Электродинамика
• Оптика
• Квантовая физика

Тема урока: Механика

Механика – раздел физики изучающий законы движения тел.

Кинематика – раздел механики, в котором движение тел рассматривается без выяснения причин этого движения. Динамика – раздел механики, в котором изучаются причины возникновения механического движения.

Основные понятия кинематики: 1. Механическое движение 2. Материальная точка 3. Система отсчета 4. Траектория 5. Путь 6. Перемещение 7. Скорость 8. Ускорение

Механическим движением тела (точки) называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

Материальная точка – тело, размерами и формой которого в условиях рассматриваемой задачи можно пренебречь.

Система отсчета – совокупность системы координат, тела отсчета, с которым она связана, и прибора для измерения времени. Тело отсчета – тело, относительно которого рассматривается движение других тел.

Траектория – воображаемая линия, по которой движется тело. Путь – длина траектории. Перемещение – вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории.

Молекулярная физика  — раздел  физики , который изучает физические свойства тел на основе рассмотрения их молекулярного строения.  Теплота и молекулярная физика

ФОРМУЛЫ

[кг/моль]

k = 1, 38∙10 -23 Дж/К

Электродинамика-раздел физики

изучающий электрические заряды в природе, и электризацию тел при соприкосновении.

Магнитное и электрическое поле

• Электрическое поле существует вокруг неподвижных электрических зарядов и действует только на другие заряды.
• Основной характеристикой электрического поля является – электрическая напряженность, которая показывает какая сила действует в электрическом поле на внесенный в него пробный электрический заряд.

Магнитное поле

• Создается движущимся электрическим зарядом ( током )
• Существует объективно, то есть независимо от нашего сознания.
• Не действует на органы чувств человека, а только на специальные приборы ( электрический ток )

Силовой характеристикой магнитного поля является магнитная индукция .

Измеряется в теслах ( Тл )

СИЛОВЫЕ ЛИНИИ

Графически магнитное поле изображается с помощью магнитных силовых линий.

Направлением магнитного поля в данной точки считают направление, в котором установится северный конец магнитной стрелки.

Магнитное поле постоянных магнитов

Магнитные линии катушки с током

Направление силовых линий магнитного поля определяется по правилу буравчика.

Линии магнитной индукции

• Линиями магнитной индукции называют линии, касательные к которым направлены так же, как и вектор магнитной индукции в данной точке поля.
• Начинаются на северном полюсе, заканчиваются на южном.
• Всегда замкнуты.
• За направление принято направление северного полюса маленькой магнитной стрелки, помещенной в магнитное поле.

Модуль вектора магнитной индукции

• Называется отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током, к произведению силы тока в этом участке на его длину.

Домашнее задание: Определить вектор магнитной индукции: 1. Ток на вас 2. Ток от вас 3. Ток направлен вниз

Статья по физике на тему: Механика читать

Главная>Статьи по химии

Механика

Механика представляет собой науку, являющуюся разделом физики, целью которой является изучение принципов движения и взаимодействие отдельных материальных тел. А вот движением в науке механике будет изменение положения как во времени, так и в пространстве. Механикой принято считать науку, задачей которой является решение любых задач на движение, равновесие и взаимодействие тел. И движение планеты Земля вокруг Солнца также подчиняется законам механики. С другой стороны, в понятие механики входит и создание проектов на основании расчетов для двигателей, машин, их деталей. В данному случае можно говорить не только о механике, но и о механике сплошной среды. Механика также призвана решать проблемы движения твердых, газообразных, жидких тел, имеющих способность к деформации. Т.е. речь идет о материальных телах, заполняющих все пространство сплошным непрерывным потоком с меняющимся расстоянием между точками в процессе движения.

Механика подразделяется на: механику сплошных сред, теоретическую и специальную (о механизмах и машинах, механика грунта, сопротивление и др.) – по предмету изучения; классическая, квантовая и релятивистская – по отношению в понятиям времени, материи и пространства. Предметом изучение механики являются механические системы. Каждая механическая система существует при наличии определенных степеней свободы. Состояние механической системы описывается системой обобщенных координат и импульсов. Соответственно, задача механики – узнать и исследовать свойства систем и определить наличие эволюции во времени.

Механические системы бывают замкнутыми, открытыми и закрытыми – по взаимодействию с окружающим пространством; статические и динамические – по наличию возможности видоизменяться во времени. Основными и значимыми механическими системами признаны: тело абсолютной упругости, физический маятник, тело со способностью к деформации, математический маятник, материальная точка. Школьный раздел механики изучает кинематику, динамику, статику и законы сохранения. В то время как теоретическая механика состоит из небесной, неголономной, нелинейной динамики, теории устойчивости, теории катастроф, и гироскопов.

Механика сплошных тел – это, прежде всего гидростатика, аэромеханика, гидродинамика, реология, а также теории упругости и пластичности, газовая динамика и механика разрушения и композитов. Большинство курсов по теории механики ограничивается теорией твердых тел. Деформируемые тела изучаются в теории упругости и теории пластичности. А жидкости и газы изучаются в механике жидкостей и газов. Дифференциальное и интегральное исчисления – основа классической механики. Исчисления разработаны Ньютоном и Лейбницем. Все 3 закона Ньютона относятся к разным вариационным принципам. Таким образом, классическая механика основывается на законах Ньютона. Но на сегодняшний день известно 3 варианта развития событий, при которых классическая механика не соответствует реальности. К примеру, свойства микромира, здесь для объяснения законов необходим переход от классической к квантовой механике. Другой пример, это скорости близкие к скорости света – здесь требуется специальная теория относительности. И третий вариант – системы с большим числом частиц, когда требуется переход к статической физике.

см. также:
Все статьи по физике

Механика и молекулярная физика | СГУ

Цели и задачи дисциплины:

– обеспечение студентов: знаниями теорий явлений и процессов в области механики, молекулярной физики и термодинамики, законов классической физики и основ специальной теории относительности; представлением о фундаментальных физических опытах и их роли в развитии науки;

– формирование у студентов основ естественнонаучной картины мира;

– выработке у студентов навыков практического применения законов и моделей физики к решению конкретных естественнонаучных и технических проблем, навыков работы с лабораторным оборудованием, обработки результатов измерений и оценки погрешностей измерений;

– выработке навыков восприятия большого объема информации и ее осмысления, включая междисциплинарные знания, навыков работы с литературой и конспектами,  умения конспектировать информационные источники и выделять главное;

– приобретение обучающимися универсальных и предметно специализированных компетенций, способствующих их социальной мобильности, востребованности на рынке труда и успешной профессиональной карьере.

 

Основные разделы дисциплины.

МЕХАНИКА: Кинематика материальной точки. Динамика материальной точки и системы материальных точек. Поле тяготения. Законы сохранения. Динамика твердого тела. Неинерциальные системы отсчета. Деформация твердых тел. Столкновения. Механика идеальной жидкости. Колебательное движение. Волны в сплошной упругой среде. Основы специальной теории относительности.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА: Строение вещества. Микросистема и макросистема. Эмпирические газовые законы. Уравнение состояния идеального газа. Элементы статистической теории идеальных газов. Явления переноса в газах. Первое начало термодинамики. Второе начало термодинамики. Реальные газы. Жидкости. Твердые тела.  Фазовые переходы.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: основные законы и модели механики, молекулярной физики и термодинамики, основы специальной теории относительности; границы применимости законов классической физики; основные методы физического эксперимента и обработки опытных данных, правила техники безопасности при проведении физических экспериментов.

Уметь: понимать, излагать и критически анализировать базовую общефизическую информацию; применять на практике законы и модели механики, молекулярной физики и термодинамики; описывать и качественно объяснять физические процессы, происходящие в естественных условиях, указывать законы, которым подчиняются физические явления, предсказывать возможные следствия; оценивать основные параметры физических систем и процессов.

Владеть: методами обработки и анализа экспериментальной и теоретической физической информации; навыками практического  применения законов и моделей физики в инженерной практике; навыками работы с основными измерительными приборами и экспериментальной аппаратурой; навыками обработка экспериментальных данных, методами оценки погрешностей измерений.

 

Виды учебной работы: лекции, практические занятия (семинары), лабораторные работы.

 

Изучение дисциплины заканчивается семестровыми экзаменами (1-й и 2-й учебные семестры).

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

Что такое классическая механика?

Что такое классическая механика?
следующий: мкс единиц Up: Введение Предыдущая: Основные источники: Классическая механика – это исследование движения тел (включая частный случай, когда тела остаются в покое) в соответствии с общими принципы, впервые сформулированные сэром Исааком Ньютоном в его философии Naturalis Principia Mathematica (1687), широко известная как Principia . Классическая механика была первым открытым разделом физики. фундамент, на котором построены все другие разделы физики. Более того, классическая механика имеет много важных приложений в других областях науки, такие как астрономия ( например, , небесная механика), химия (, например, , динамика молекулярных столкновений), геология (, например, , распространение сейсмических волн, генерируемых землетрясениями через земную кору), и инженерных ( у.е.грамм. , Равновесие и устойчивость конструкций). Классический механика также имеет большое значение за пределами области науки. Ведь последовательность события, приведшие к открытию классической механики – начиная с новаторских работа Коперника, продолжая исследования Галилея, Кеплера и Декарта, и достигнув высшей точки в монументальных достижениях Ньютона – предполагал полное свержение аристотелевской картины Вселенной, преобладавшей ранее более чем на тысячелетия, и его замену узнаваемой современной картиной, в которой человечество больше не играл привилегированной роли.

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

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

Вращательное движение – движение, при котором вытянутое тело меняет ориентацию относительно к другим телам в космосе, не меняя своего положения ( e.грамм. , движение волчок).

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

Круговое движение – движение, при котором одно тело движется по круговой орбите вокруг другого. фиксированный корпус [ например , (приблизительное) движение Земли вокруг Солнца].

Конечно, эти разные типы движения можно комбинировать: например, движение правильно подобранный шар для боулинга состоит из комбинации поступательного и вращательного движение, тогда как распространение волн представляет собой комбинацию поступательного и колебательного движения. Кроме того, вышеупомянутые типы движения не совсем отличный: например , круговое движение содержит элементы как вращательного, так и колебательного движения. Мы также изучим статику : то есть , раздел механики. который связан с силами, которые воздействуют на тела в состоянии покоя и в состоянии равновесия. Очевидно, что статика имеет большое значение в гражданском строительстве. инженерия: например, принципы статики были использованы при проектировании здания в котором проходит эта лекция, чтобы убедиться, что она не рухнет.

---

следующий: мкс единиц Up: Введение Предыдущая: Основные источники:

Ричард Фицпатрик 2006-02-02

Университетская физика I: Классическая механика

Отзыв Митчелла Стивенсона, доцента, Университет Монтаны – Вестерн, 29.01.20

Полнота рейтинг: 5 видеть меньше

Текст

Gea-Banacloche рассматривает классические темы физики (линейная и угловая кинетика и кинематика) в линейном виде, прежде чем углубиться в более сложные темы волн и термодинамики. Это прекрасная возможность подготовить студентов к основам физики II, интегрировав последние темы в контекст первых. Важно отметить, что автор информирует студентов о предлагаемом подходе к тексту, направляя их через ценную стратегию обучения, которая опирается на упражнения и практические задачи, содержащиеся в нем.

Точность содержания рейтинг: 5

Я чувствую, что в учебнике физики будет сложно быть предвзятым или содержать ошибки, если автор не умел пользоваться своим собственным калькулятором! Этот текст хорошо продуман, точен и содержит реалистичные примеры.Важно отметить, что упрощенные описания явлений и эффектов более чем адекватны, но не содержат слов.

Актуальность / долголетие рейтинг: 4

Классические темы и примеры в физике мало изменились за последние десятилетия, но этому тексту удается оставаться относительно современным с чистыми, хорошо обоснованными примерами и задачами. Я бы предположил, что многие из примеров можно расширить и связать с тем, чтобы студенты-физики могли наблюдать и испытывать на опыте без существенного оборудования или ресурсов. Примечательно, что учебники по биомеханике контекстуализируют эти явления для человеческого тела, предоставляя учащимся более понятные материальные примеры.

Ясность рейтинг: 5

Если в этом тексте было что-то одно, то его ясность, безусловно, является главным претендентом. Слишком часто учебники физики погрязли в статьях и деталях, которые отвлекают от проблемы. Этот текст не только обходит этот риск, но и написан доступным, но профессиональным образом, который напрямую общается со студентом.Другим авторам следует обратить внимание на то, как повествование от первого лица упрощает структуру предложения и облегчает переход к уравнениям.

Последовательность рейтинг: 5

Форматирование, ссылки, тематическая глубина и голос – все это надежно во всем тексте. Я нахожу это особенно впечатляющим, учитывая активное повествование, на которое опирается автор.

Модульность рейтинг: 5

Организация глав / разделов / подразделов, часто встречающаяся у автора технических публикаций в Latex, хорошо поддается модульности текста без чрезмерного разделения тем на слишком мелкие элементы. Темы представлены чересстрочно, но не так, чтобы требовать частой навигации. Этот текст также выделяется своей модульной ценностью; Я могу представить себе, что части этого текста будут использоваться для множества тем и курсов прикладной физики, не подрывая его образовательную и справочную ценность.

Организация / структура / поток рейтинг: 5

Организация этого текста меня немного удивила; это была не та организация, к которой я бы по умолчанию обратился, но ее повествование красиво построено и прорезает линейный логический путь через множество тем.Автор замечательно связывает разделы и главы вместе, обеспечивая переходы, полезные для понимания учащимися, не нарушая модульности текста.

Интерфейс рейтинг: 4

Текст имеет адекватные гиперссылки и последовательно структурирован. Латексное форматирование иногда бывает расточительным, но при этом разделы и подразделы организованы последовательно. Цифры в целом четкие, хотя некоторые из них имеют небольшое искажение. Было бы полезно сделать ссылки на другие разделы в их справочных материалах и предоставить ссылку «вернуться к указателю» в конце разделов для упрощения навигации при модульном использовании текста.Я нахожу веб-адреса в тексте немного громоздкими и задаюсь вопросом, будет ли предпочтительнее встроенная гиперссылка в сочетании с указанными в конце главы веб-адресами для тех, кто печатает текст.

Грамматические ошибки рейтинг: 5

Этот текст чисто и ясно написан без грамматических или справочных ошибок в тексте или уравнениях (последнее, к сожалению, является относительно редким товаром в доступной ООР физики).

Культурная значимость рейтинг: 5

Примеры свободны от каких-либо культурных соображений, хотя я могу утверждать, что предвзятое отношение к надуманным примерам физики может оттолкнуть некоторых биологически заинтересованных студентов.Некоторые примеры неоценимо контекстуализированы для биомеханики, но я чувствую, что чем сложнее математический пример, тем больше вероятность, что автор вернется к шаблонным примерам, выходящим за пределы досягаемости человеческого опыта.

Комментарии

В целом, это замечательный текст, который ценен во многих контекстах. Надеюсь, автор рассматривает возможность расширения своего корпуса ООР!

Программа

| Классическая механика | Физика

«Предыдущая | Следующая »

Видео-введение проф.Дипто Чакрабарти и доктор Петр Дурмашкин

Введение в курс классической механики

Время проведения курсов

Лекции: 2 занятия в неделю, 2 часа в неделю

Решение проблем: 1 сеанс в неделю, 1 час / сеанс

Предварительные требования

Для этого курса нет предварительных требований. 18.01SC Исчисление с одной переменной является обязательным условием.

Обзор курса

Этот первый курс физики знакомит с классической механикой.Исторически сложилось так, что набор основных понятий – пространство, время, масса, сила, импульс, крутящий момент и угловой момент – был введен в классическую механику для решения самой известной физической проблемы – движения планет.

Принципы механики успешно описывают многие другие явления, встречающиеся в мире. Законы сохранения, включающие энергию, импульс и угловой момент, предоставили второй параллельный подход к решению многих из тех же проблем. В этом курсе мы исследуем оба подхода: законы силы и сохранения.

Наша цель – разработать концептуальное понимание основных концепций, ознакомиться с экспериментальной проверкой наших теоретических законов и уметь применять теоретические основы для описания и предсказания движений тел.

Учебник

Учебник для этого курса – “Классическая механика: MIT 8.01 Курс” (PDF – 67.9MB) Петра Дурмашкина. Конкретные показатели для каждого задания приведены в разделе «Литература».

Охваченные темы

Как пользоваться этим сайтом

Эта версия 8. 01 Классическая механика в OCW является изменением материалов, представленных в осеннем курсе 2016 года, преподаваемом в Массачусетском технологическом институте. Курс разбит на двенадцать недель, как указано выше. Каждую неделю состоит из 3-4 уроков по разным темам. Каждый урок состоит из серии видеороликов, объясняющих тему, которые предназначены для последовательного просмотра.

Первый урок посвящен векторам; кнопки «Назад» и «Далее» можно использовать для перехода между видео.Кроме того, все видео можно просмотреть на странице «Неделя», соответствующей этому уроку.

Марки

Этот предмет не засчитывается для студентов первого курса.

Критерии оценки.

мероприятия	процента
3 промежуточных экзамена	45%
Заключительный экзамен	25%
Наборы задач	10%
Участие в классе	20%

Наборы задач

Почти каждую неделю будет выполняться набор задач. Это домашнее задание обычно состоит из пяти или шести задач. Чтобы получить полную оценку письменного компонента вашего домашнего задания, вы должны подготовить и представить ясные и четко аргументированные письменные решения. Выборка этих задач будет оценена и возвращена.

Совет к успеху

Работайте чаще. Делайте домашнее задание частыми небольшими частями. Сделайте несколько задач на одну ночь, несколько задач на другую. Это гарантирует, что любое понимание, которое у вас есть, останется в вашем мозгу, помогая вам лучше понимать и запоминать вещи в долгосрочной перспективе.

Групповая работа

Ученые и инженеры работают как в группах, так и в одиночку. Социальное взаимодействие имеет решающее значение для их успеха. Большинство хороших идей рождается из обсуждений с коллегами. Этот предмет поощряет совместную командную работу. Когда вы вместе учитесь, помогайте своим партнерам, задавайте друг другу вопросы и критикуйте свои групповые домашние задания и описания лабораторных работ. Учите друг друга! Вы можете многому научиться, обучая других.

Вы будете объединяться в группы по три человека для совместной работы.Если вас не устраивает то, как работает ваша группа, сначала попробуйте обсудить это с членами вашей группы. Если вы не можете прийти к удовлетворительному решению, обсудите проблемы со своим инструктором.

«Предыдущая | Следующая »

Mechanics – New World Encyclopedia

Первый и второй законы движения Ньютона на латыни из оригинального издания 1687 года Principia Mathematica.

Механика (от греческого слова Μηχανική ) – раздел физики, включающий изучение движения физических тел под действием сил или смещений и последующего воздействия тел на окружающую среду. Эта дисциплина, уходящая корнями в несколько древних цивилизаций, в настоящее время подразделяется на две основные ветви: классическую механику и квантовую механику.

В период раннего Нового времени такие ученые, как Галилей, Иоганн Кеплер и особенно Исаак Ньютон, заложили основы того, что сейчас известно как классическая механика. Основы квантовой механики были заложены в первой половине двадцатого века Максом Планком, Вернером Гейзенбергом, Луи де Бройль, Альбертом Эйнштейном, Нильсом Бором, Эрвином Шредингером, Максом Борном, Джоном фон Нейманом, Полем Дираком, Вольфгангом Паули и другими. Квантовая механика теперь считается теорией фундаментального уровня, которая охватывает и заменяет классическую механику. Однако классическая механика полезна для расчетов макроскопических процессов, а квантовая механика помогает объяснять и предсказывать процессы на молекулярном, атомном и субатомном уровнях.

Исследования в области механики внесли жизненно важный вклад в различные области инженерии. Они включают машиностроение, аэрокосмическую инженерию, гражданское строительство, строительное проектирование, материаловедение и биомедицинскую инженерию. Таким образом, знание механики привело к множеству практических применений.

Классическая механика

История · Хронология Составы Ньютоновская механика Лагранжева механика Гамильтонова механика Филиалы Прикладная механика Небесная механика Механика сплошной среды Геометрическая оптика Статистическая механика

Квантовая механика

ΔxΔp≥ℏ2 {\ displaystyle {\ Delta x} \, {\ Delta p} \ geq {\ frac {\ hbar} {2}}}

Принцип неопределенности

Введение в. .. Математическая постановка … Основные концепции Квантовое состояние · Волновая функция Суперпозиция · Запутанность Измерение · Неопределенность Исключение · Двойственность Декогеренция · Теорема Эренфеста · Туннелирование Эксперименты Эксперимент с двумя щелями Эксперимент Дэвиссона-Гермера Эксперимент Штерна-Герлаха Эксперимент Белла с неравенством Эксперимент Поппера Кот Шредингера Тестер бомбы Элицура-Вайдмана Составы Изображение Шредингера Изображение Гейзенберга Изображение взаимодействия Матричная механика Суммирование историй Уравнения Уравнение Шредингера Уравнение Паули Уравнение Клейна – Гордона Уравнение Дирака Интерпретации Копенгаген · Ансамбль Теория скрытых переменных · Транзакционный Множественные миры · Непротиворечивые истории Квантовая логика Дополнительные темы Квантовая теория поля Квантовая гравитация Теория всего

Значение

Механика – это исходная дисциплина физики, которая раньше была частью «натурфилософии», занимаясь силами и движением в макроскопическом мире, воспринимаемым человеческим глазом. Эта дисциплина превратилась в огромный массив знаний о важных аспектах мира природы. Современная механика охватывает движение всей материи во Вселенной в соответствии с четырьмя фундаментальными взаимодействиями (или силами): гравитацией, сильным и слабым взаимодействиями и электромагнитным взаимодействием.

Механика также составляет центральную часть технологии, применение физических знаний в человеческих целях. В этом смысле дисциплина часто известна как инженерия или прикладная механика, и она используется для проектирования и анализа поведения конструкций, механизмов и машин.Важные аспекты областей машиностроения, аэрокосмической техники, гражданского строительства, строительства, материаловедения, биомедицинской инженерии и биомеханики возникли из изучения механики.

Классическая механика против квантовой

Основным разделом дисциплины механики является тот, который отделяет классическую механику от квантовой механики. Исторически на первом месте стояла классическая механика, а квантовая механика появилась сравнительно недавно. Классическая механика возникла на основе законов движения Исаака Ньютона в Principia Mathematica, , в то время как квантовая механика появилась только в 1900 году. Оба обычно считаются наиболее достоверным знанием о физической природе. Классическая механика особенно часто рассматривалась как модель для других так называемых точных наук. Существенным в этом отношении является неустанное использование математики в теориях, а также решающая роль, которую играет эксперимент в их создании и проверке.

Квантовая механика имеет более широкую сферу применения, поскольку она охватывает классическую механику как субдисциплину, применимую при определенных ограниченных обстоятельствах. Согласно принципу соответствия, между двумя субъектами нет противоречий или конфликтов, каждый просто относится к конкретным ситуациям. Квантовая механика вытеснила классическую механику на фундаментальном уровне и незаменима для объяснения и предсказания процессов на молекулярном, атомном и субатомном уровнях. Однако для макроскопических процессов классическая механика способна решать проблемы, которые неуправляемо трудны в квантовой механике и, следовательно, остаются полезными и широко используются.

Эйнштейн против физики Ньютона

Аналогично квантовой реформации классической механики, общая и специальная теории относительности Эйнштейна расширили сферу применения механики за пределы механики Ньютона и Галилея и внесли в них фундаментальные поправки, которые становятся значительными и даже доминирующими по мере приближения скорости материальных объектов. скорость света, которая не может быть превышена.

Релятивистские поправки также необходимы для квантовой механики, хотя теория относительности еще не полностью интегрирована с ней. Это одно из препятствий, которое необходимо преодолеть при разработке теории Великого Объединения.

Типы механических корпусов

Часто используемый термин body должен обозначать широкий спектр объектов, включая частицы, снаряды, космические корабли, звезды, части машин, части твердых тел, части жидкостей (газы и жидкости) и т. Д.

Другие различия между различными дисциплинами механики касаются природы описываемых тел. Частицы – это тела с малоизвестной внутренней структурой, рассматриваемые как математические точки в классической механике. Жесткие тела имеют размер и форму, но сохраняют простоту, близкую к простоте частицы, добавляя лишь несколько так называемых степеней свободы, таких как ориентация в пространстве.

В противном случае тела могут быть полужесткими, то есть упругими, или нежесткими, то есть текучими.Эти предметы имеют как классические, так и квантовые разделы обучения.

Например, движение космического корабля относительно его орбиты и ориентации (вращения) описывается релятивистской теорией классической механики. Аналогичные движения атомного ядра описываются квантовой механикой.

Поддисциплины механики

В следующих двух списках указаны различные предметы, изучаемые в рамках классической механики и квантовой механики.

Классическая механика

К классической механике относятся следующие области:

• Ньютоновская механика, включает в себя оригинальную теорию движения (кинематика) и сил (динамика)
• Лагранжева механика, теоретический формализм, основанный на принципе сохранения энергии
• Гамильтонова механика, еще один теоретический формализм, основанный на принципе наименьшего действия
• Небесная механика, движение небесных тел, таких как планеты, кометы, звезды и галактики
• Астродинамика, для навигации космических аппаратов и аналогичных объектов
• Механика твердого тела, включающая изучение упругости и свойств (полу) твердых тел
• Акустика, имеющая дело со звуком (или распространением колебаний плотности) в твердых телах, жидкостях и газах.
• Статика, работа с полужесткими телами в механическом равновесии
• Механика жидкостей, или изучение движения жидкостей
• Механика грунта или изучение механического поведения грунта
• Механика сплошных сред, включающая механику сплошных сред (как твердых, так и жидких)
• Гидравлика, имеющая дело с механическими свойствами жидкостей
• Статика жидкостей, работа с жидкостями в состоянии равновесия
• Прикладная / Инженерная механика, для технологических приложений
• Биомеханика, изучение биологических материалов
• Биофизика, изучение физических процессов в живых организмах
• Статистическая механика, имеющая дело со скоплениями частиц, слишком большими для детерминированного описания
• Релятивистская или эйнштейновская механика, имеющая дело с универсальной гравитацией

Квантовая механика

Следующие области классифицируются как часть области квантовой механики:

• Физика элементарных частиц, связанная с движением, структурой и реакциями частиц
• Ядерная физика, связанная с движением, структурой и реакциями атомных ядер
• Физика конденсированного состояния, включающая изучение квантовых газов, твердых тел и жидкостей
• Квантовая статистическая механика, имеющая дело с большими ансамблями частиц

В дополнение к вышеупомянутым областям существует «теория полей», которая представляет собой отдельную дисциплину в физике, формально рассматриваемую отдельно от механики, будь то классические поля или квантовая поля. Но на практике предметы, относящиеся к механике и отраслям, тесно переплетаются. Так, например, силы, действующие на частицы, часто происходят из полей (электромагнитных или гравитационных), а частицы создают поля, действуя как источники. Фактически, в квантовой механике частицы сами по себе являются полями, как теоретически описывается волновой функцией.

См. Также

Список литературы

• Пиво, Фердинанд Пьер, Э. Рассел Джонстон и Джон Т.ДеВольф. 2006. Механика материалов. Бостон: Высшее образование Макгроу-Хилла. ISBN 978-0073107950.

• Байрон, Фредерик У. и Роберт У. Фуллер. [1969] 1992. Математика классической и квантовой физики. Переиздание , Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 048667164X.

• Гриффитс, Дэвид Дж. 2005. Введение в квантовую механику, 2-е изд. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0131118928.

• Hibbeler, R.С. 2007. Инженерная механика: Динамика. Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Пирсон / Прентис-Холл. ISBN 978-0132215046.

• Hibbeler, R.C. 2008. Механика материалов, 7-е изд. Река Аппер Сэдл, штат Нью-Джерси: Prentice Hall. ISBN 978-0132209915.

• Мессия, Альберт. [1958] 1999. Квантовая механика. Переиздание , Минеола, Нью-Йорк: Dover Publications. ISBN 0486409244.

• Мансон, Брюс Рой, Дональд Ф. Янг и Т.Х. Окииси. 2006. Основы механики жидкости. Хобокен, Нью-Джерси: J. Wiley & Sons. ISBN 978-0471675822.

• Тейлор, Джон Р. 2005. Классическая механика. Саусалито, Калифорния: Университетские научные книги. ISBN 978-18221.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 13 сентября 2018 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3. 0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедия Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Классическая механика – документация SymPy 1.8

Механика

В физике механика описывает условия покоя (статика) или движения. (динамика). Есть несколько общих шагов для решения всех проблем с механикой. Во-первых, описывается идеализированное представление системы. Далее мы используем физические законы для создания уравнений, определяющих поведение системы. Затем мы решаем эти уравнения, иногда аналитически, но обычно численно. Наконец, извлекаем информация из этих уравнений и решений.Текущий объем модуля это динамика многих тел: движение систем из множества частиц и / или твердые тела. Например, этот модуль можно использовать для понимания движения двойного маятника, планет, роботов-манипуляторов, велосипедов и любых другая система твердых тел, которая может нас заинтересовать.

Часто целью динамики множества тел является получение траектории движения система твердых тел во времени. Задача этой задачи – сначала сформулировать уравнения движения системы.Как только они сформулированы, они должны быть решены, то есть интегрированы в будущее. Когда цифровые компьютеры пришел, решение стало легкой частью проблемы. Теперь мы можем решать более сложные проблемы, что оставляет проблему формулирования уравнения.

Термин «уравнения движения» используется для описания приложения Ньютона. Второй закон для систем нескольких тел. Вид уравнений движения зависит от от метода, используемого для их создания.Этот пакет реализует два из этих методы: метод Кейна и метод Лагранжа. Этот модуль облегчает формулировка уравнений движения, которые затем могут быть решены (интегрированы) с использованием универсальные решатели обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ).

Подход к особому классу задач динамики – задачам вперед. динамика, имеет следующие ступени:

1. с описанием геометрии и конфигурации системы,

2. с указанием способа перемещения системы, включая ограничения на ее движение

3. с описанием внешних сил и моментов в системе,

4. объединение вышеуказанной информации в соответствии со вторым законом Ньютона (\ (\ mathbf {F} = m \ mathbf {a} \)) и

5. систематизируя полученные уравнения так, чтобы их можно было проинтегрировать для получения траектория системы во времени.

Вместе с остальной частью SymPy этот модуль выполняет шаги 4 и 5, при условии, что пользователь может выполнить с 1 по 3 для модуля. То есть, пользователь должен предоставить полное представление о бесплатных диаграммы тела, которые сами представляют систему, с которой этот код может предоставить уравнения движения в форме, допускающей численное интегрирование. Шаг 5 представляет собой сложную алгебру даже для довольно простых систем многих тел. Таким образом, желательно использовать символьный математический пакет, такой как Sympy, чтобы выполнить этот шаг.По этой причине этот модуль является частью Sympy. Шаг 4 составляет этот конкретный модуль sympy.physics.mechanics.

Основы кинематики | Безграничная физика

Определение кинематики

Кинематика – это исследование движения точек, объектов и групп объектов без учета причин их движения.

Цели обучения

Определить кинематику

Основные выводы

Ключевые моменты

• Для описания движения кинематика изучает траектории точек, линий и других геометрических объектов.
• Изучение кинематики можно абстрагировать в чисто математических выражениях.
• Кинематические уравнения могут использоваться для расчета различных аспектов движения, таких как скорость, ускорение, смещение и время.

Ключевые термины

• кинематика : Раздел механики, связанный с движущимися объектами, но не с задействованными силами.

Кинематика – это раздел классической механики, который описывает движение точек, объектов и систем групп объектов без ссылки на причины движения (т.е., силы). Изучение кинематики часто называют «геометрией движения».

Объекты вращаются вокруг нас. Все, от теннисного матча до полета космического зонда над планетой Нептун, связано с движением. Когда вы отдыхаете, ваше сердце перемещает кровь по венам. Даже в неодушевленных предметах есть непрерывное движение в колебаниях атомов и молекул. Могут возникнуть интересные вопросы о движении: сколько времени потребуется космическому зонду, чтобы добраться до Марса? Куда приземлится футбольный мяч, если его бросить под определенным углом? Однако понимание движения также является ключом к пониманию других концепций физики. Например, понимание ускорения имеет решающее значение для изучения силы.

Для описания движения кинематика изучает траектории точек, линий и других геометрических объектов, а также их дифференциальные свойства (такие как скорость и ускорение). Кинематика используется в астрофизике для описания движения небесных тел и систем; и в машиностроении, робототехнике и биомеханике для описания движения систем, состоящих из соединенных частей (таких как двигатель, роботизированная рука или скелет человеческого тела).

Формальное изучение физики начинается с кинематики. Слово «кинематика» происходит от греческого слова «kinesis», означающего движение, и связано с другими английскими словами, такими как «cinema» (фильмы) и «kinesiology» (изучение движения человека). Кинематический анализ – это процесс измерения кинематических величин, используемых для описания движения. Изучение кинематики можно абстрагировать в чисто математических выражениях, которые можно использовать для расчета различных аспектов движения, таких как скорость, ускорение, смещение, время и траектория.

Кинематика траектории частицы : Кинематические уравнения могут использоваться для вычисления траектории частиц или объектов. Физические величины, относящиеся к движению частицы, включают: массу m, положение r, скорость v, ускорение a.

Система отсчета и смещение

Чтобы описать движение объекта, вам необходимо указать его положение относительно удобной системы отсчета.

Цели обучения

Оценить смещение в системе координат.

Основные выводы

Ключевые моменты

• Выбор системы отсчета требует решения, где находится исходное положение объекта и какое направление будет считаться положительным.
• Действительные системы отсчета могут отличаться друг от друга перемещением друг относительно друга.
• Рамки отсчета особенно важны при описании смещения объекта.
• Смещение – это изменение положения объекта относительно его системы отсчета.

Ключевые термины

• смещение : векторная величина, которая обозначает расстояние с направленным компонентом.
• рамка отсчета : система координат или набор осей, в пределах которых можно измерить положение, ориентацию и другие свойства объектов в ней.

Чтобы описать движение объекта, вы должны сначала описать его положение – где он находится в любой конкретный момент времени. Точнее, нужно указать его положение относительно удобной системы отсчета.Земля часто используется в качестве системы отсчета, и мы часто описываем положение объектов, связанных с их положением на Землю или от нее. Математически положение объекта обычно представлено переменной x .

Код ссылки

Есть два варианта, которые вы должны сделать, чтобы определить переменную положения x . Вы должны решить, где поставить x = 0 и какое направление будет положительным. Это называется выбором системы координат или выбором системы отсчета.Пока вы последовательны, любой фрейм одинаково действителен. Но вы не хотите менять систему координат во время расчета. Представьте, что вы сидите в поезде на станции и вдруг замечаете, что станция движется назад. Большинство людей сказали бы, что они просто не заметили, что поезд движется – это только казалось , как движение станции. Но это показывает, что существует третий, произвольный выбор, связанный с выбором системы координат: действительные системы отсчета могут отличаться друг от друга, перемещаясь относительно друг друга.Может показаться странным использовать систему координат, движущуюся относительно земли, но, например, система координат, движущаяся вместе с поездом, может быть гораздо более удобной для описания вещей, происходящих внутри поезда. Рамки отсчета особенно важны при описании смещения объекта.

СПРАВОЧНИКИ профессора Хьюма и профессора Дональда Айви из Университета Торонто

В этом классическом фильме профессора Хьюм и Айви умело иллюстрируют системы отсчета и различают фиксированные и движущиеся системы отсчета.

Frames of Reference (1960) Обучающий фильм : Frames of Reference – образовательный фильм 1960 года, созданный Комитетом по изучению физических наук. Фильм предназначен для показа на курсах физики в средней школе. В фильме профессора физики Университета Торонто Паттерсон Хьюм и Дональд Айви объясняют различие между инерциальной и неинтерциальной системами отсчета, демонстрируя эти концепции с помощью юмористических трюков с камерой. Например, фильм начинается с Доктора.Хьюм, который кажется перевернутым, обвиняет доктора Айви в том, что он перевернут. Только когда пара подбрасывает монету, становится очевидно, что доктор Айви – и камера – действительно перевернуты. Юмор фильма служит как для заинтересованности студентов, так и для демонстрации обсуждаемых концепций. В этом фильме PSSC используется увлекательный набор, состоящий из вращающегося стола и мебели, занимающих неожиданно непредсказуемые места в зоне просмотра. Прекрасная кинематография Авраама Морочника и забавное повествование профессоров Университета Торонто Дональда Айви и Паттерсона Хьюма – прекрасный пример того, как творческая группа кинематографистов может весело провести время с предметом, который другие, менее изобретательные люди могут посчитать пешеходом.Продюсер: Ричард Ликок Продюсерская компания: Educational Development Corp. Спонсор: Эрик Престамон

Рабочий объем

Смещение – это изменение положения объекта относительно его системы отсчета. Например, если автомобиль движется из дома в продуктовый магазин, его перемещение – это относительное расстояние продуктового магазина до системы отсчета или дома. Слово «смещение» означает, что объект переместился или был перемещен. Смещение – это изменение положения объекта, которое математически можно представить следующим образом:

[латекс] \ Delta \ text {x} = \ text {x} _ \ text {f} – \ text {x} _0 [/ latex]

, где Δ x – смещение, x _f – конечное положение, а x ₀ – начальное положение.

показывает важность использования системы координат при описании перемещения пассажира в самолете.

Перемещение в системе координат : Пассажир перемещается со своего места на заднюю часть самолета. Его расположение относительно самолета указано x. Смещение пассажира на -4,0 м относительно самолета показано стрелкой в ​​направлении задней части самолета. Обратите внимание, что стрелка, обозначающая его перемещение, вдвое длиннее стрелки, обозначающей перемещение профессора (он перемещается вдвое дальше).

Введение в скаляры и векторы

Вектор – это любая величина, которая имеет как величину, так и направление, тогда как скаляр имеет только величину.

Цели обучения

Определите разницу между скалярами и векторами

Основные выводы

Ключевые моменты

• Вектор – это любая величина, имеющая величину и направление.
• Скаляр – это любая величина, которая имеет величину, но не имеет направления.
• Смещение и скорость – это векторы, а расстояние и скорость – скаляры.

Ключевые термины

• скаляр : величина, имеющая величину, но не направление; сравнить вектор.
• вектор : Направленная величина, имеющая как величину, так и направление; между двумя точками.

В чем разница между расстоянием и смещением? В то время как смещение определяется как направлением, так и величиной, расстояние определяется только величиной. Смещение – это пример векторной величины. Расстояние – это пример скалярной величины.Вектор – это любая величина, имеющая как величину, так и направление. Другие примеры векторов включают скорость 90 км / ч на восток и силу 500 ньютонов прямо вниз.

Скаляры и векторы : Г-н Андерсен объясняет различия между скалярными и векторными величинами. Он также использует демонстрацию, чтобы показать важность векторов и сложения векторов.

В математике, физике и технике вектор – это геометрический объект, который имеет величину (или длину) и направление и может быть добавлен к другим векторам в соответствии с векторной алгеброй.Направление вектора в одномерном движении задается просто знаком плюс (+) или минус (-). Вектор часто представлен отрезком линии с определенным направлением или графически в виде стрелки, соединяющей начальную точку A с конечной точкой B, как показано на.

Векторное представление : Вектор часто представлен отрезком линии с определенным направлением или графически в виде стрелки, соединяющей начальную точку A с конечной точкой B.

Некоторые физические величины, такие как расстояние, либо не имеют направления, либо не имеют определенного направления.В физике скаляр – это простая физическая величина, которая не изменяется при поворотах или перемещениях системы координат. Это любая величина, которая может быть выражена одним числом и имеет величину, но не направление. Например, температура 20ºC, 250 килокалорий (250 калорий) энергии в шоколадном батончике, ограничение скорости 90 км / ч, рост человека 1,8 м и расстояние 2,0 м – все это скаляры или величины без указания направление. Обратите внимание, однако, что скаляр может быть отрицательным, например, температура –20ºC.В этом случае знак минус указывает точку на шкале, а не направление. Скаляры никогда не изображаются стрелками. (Сравнение скаляров и векторов показано на.)

Скаляры и векторы : Краткий список величин, которые являются либо скалярами, либо векторами.

Физика – Классическая механика

Классическая механика (последнее обновление: 8 февраля 2021 г.)

Глава 1. Центры масс

1.1	Введение и некоторые определения
1,2	Плоская треугольная пластина
1,3	Плоские области
1,4	Плоские кривые1
Кривые
1,6	Теоремы Паппа
1,7	Однородный твердый тетраэдр, пирамида и конус
1. 8	Полый конус
1,9	Полусферы
1,10	Резюме

Глава 2. Момент инерции

9019 2,15 9019 Вращение тела Размеры системы Частицы

2,1	Момент		Определение момента инерции	Значение инерции вращения
2,3	Моменты инерции некоторых простых форм
2,4	Радиус вращения
2.5	Плоские пластинки и массивные точки, распределенные на плоскости
2,6	Трехмерные твердые фигуры. Сферы, цилиндры, конусы.
2,7	Трехмерные полые фигуры. Сферы, цилиндры, конусы.
2,8	Тор
2,9	Линейная трехатомная молекула
2,10	Маятники
2,11	ПлоскостьМомент продукта. Смещение осей (теорема о параллельных осях).
2,12	Вращение осей
2,13	Моментальный эллипс
2,14	Собственные векторы и собственные значения	Три
2,17	Вращение твердого тела. Тензор инерции.
2.18	Определение главных осей
2,19	Момент инерции относительно точки
2,20	Эллипсы и эллипсоиды
2,21

9018 9019 9019 9019 9018 9019 9019

3,1	Введение
3,2	Момент силы
3,3	Момент импульса
3.4	Обозначение
3,5	Линейный импульс
3,6	Сила и скорость изменения импульса
3,7	Угловой момент 902
Сравнение
3,10	Кинетическая энергия
3,11	Крутящий момент и скорость изменения углового момента
3.12	Крутящий момент, угловой момент и точка движения
3,13	Теорема вириала

Глава 4. Вращение твердого тела

Центрифуги

4,1	Введение
Угловая скорость	и угловая скорость	Углы
4,3	Кинетическая энергия
4,4	Уравнения движения Лагранжа
4,5	Уравнения движения Эйлера
4.6	Движение жесткой асимметричной верхней части без усилий
4,7	Нежесткое вращающее устройство
4,8	Движение жесткой симметричной верхней части без усилий
4,9
4,10	Верх

Глава 5. Столкновения

5,1	Введение
5,2	Прыгающие шары
5.3	Лобовое столкновение движущейся сферы с изначально неподвижной сферой
5,4	Наклонные столкновения
5,5	Косые (скользящие) упругие столкновения, альтернативный подход Два столкновения
5,6 Прямоугольные блоки

Глава 6. Движение в сопротивляющейся среде

6,1	Введение
6,2	Равномерно ускоренное движение
6.3	Движение, при котором сопротивление пропорционально скорости
6,4	Движение, при котором сопротивление пропорционально квадрату скорости.

Глава 7. Снаряды

Глава 8.Импульсные силы

7,1	Нет сопротивления воздуха
7,2	Сопротивление воздуха пропорционально скорости
7,3	Сопротивление воздуха 18 пропорционально квадрату

8,1	Введение
8,2	Проблемы

Глава 9. Консервативные силы

9019 9019 9 Уравнение времени и энергии

9,1	Введение
9,3	Примеры
9,4	Виртуальная работа

Глава 10. Ракетное движение

10.1	Введение
10,2	Интеграл
10,3	Ракетное уравнение
10,4	Проблемы

9019 9018 Простое гармоническое движение 11,2 Масса, прикрепленная к упругой пружине 11,3 Торсионный маятник 11.4 Обычные однородные дифференциальные уравнения второго порядка 11,5 Демпфированные колебательные движения 11,6 Электрические аналоги

1 Глава 12. Принудительные колебания 1 902 9019

12,2	Принудительное колебательное движение
12,3	Электрический аналог

Глава 13.Лагранжева механика

13,1	Введение
13,2	Обобщенные координаты и обобщенные силы
13,3	Голономные ограничения
9018 Уравнения 9018 Лагранжа 9018 Компоненты ускорения
13,6	Скользящее мыло в коническом бассейне
13,7	Скользящее мыло в полусферическом бассейне
13. 8	Дополнительные примеры
13,9	Вариационный принцип Гамильтона

Глава 14. Гамильтонова механика

14,1	Введение
14,2	A Аналог	A Аналоговый	Гамильтон 9018 Уравнения движения
14,4	Примеры
14,5	Скобки Пуассона

Глава 15.Специальная теория относительности

8 9018 9019 Смещение 9019 9019 9019 Поперечное смещение 9019 9019 9019 Смещение 9019 9019 15,20 15,28

15,1	Введение
15,2	Скорость света
15,3	Подготовка
15,4	Скорость относительна. Фундаментальный постулат специальной теории относительности.
15,5	Преобразования Лоренца
15,6	Но это противоречит здравому смыслу
15,7	Преобразование Лоренца как вращение
Времяподобные и пространственноподобные 4-векторы
15,9	Сокращение Фитцджеральда-Лоренца
15,10	Расширение времени
15,11	9019 9019 Bins Paradox 9019 и C
15,13	Одновременность
15,14	Порядок событий, причинно-следственная связь и передача информации
15. 15	Производные
15,16	Сложение скоростей
15,17	Аберрация света
15,18	Эффект Доплера	Ускорение
15,21	Масса
15,22	Импульс
15.23	Некоторые математические результаты
15,24	Кинетическая энергия
15,25	Сложение кинетических энергий
15,26		15,26
Единицы
15,29	Сила
15,30	Электромагнетизм

Глава 16.Гидростатика

16,1	Введение
16,2	Плотность
16,3	Давление
16,4	Давление на горизонтальной поверхности. Давление на глубине z
16,5	Давление на вертикальной поверхности
16,6	Центр давления
16,7	Принцип Архимеда
16.8	Некоторые простые примеры
16,9	Плавающие тела

Глава 17. Вибрационные системы

Двухатомная молекула Гири, две пружины и кирпичная стена 17,10

17,1	Введение
17,2
17,4	Маятник с двойным кручением
17,5	Маятник двойной
17.6	Линейная трехатомная молекула
17,7	Две массы, три пружины, две кирпичные стенки
17,8	Поперечные колебания масс на натянутой струне
17,92	Вода
17,11	Система вибрации общего назначения
17,12	Система с приводом
17.13	Система с демпфирующим приводом

Глава 18. Контактная сеть

18,1	Введение
18,2	Собственное уравнение цепной линии
18,3 Прямоугольная цепь
18,3 Координаты и другие простые отношения
18,4	Площадь катеноида

Глава 19. Циклоида

19.1	Введение
19,2	Касательная к циклоиде
19,3	Собственное уравнение циклоиды
19,4		Циклоидное движение	Цикл.
19,6	Движение на циклоиде, острие вниз
19,7	Брахистохронное свойство циклоиды
19.8	Сжатые и растянутые циклоиды
19,9	Циклоидальный маятник
19,10	Примеры циклоидального движения в физике

Глава 20. Разное

9019 9019 9018 9018 Введение 20.2 Поверхностное натяжение

20.2.1	Избыточное давление внутри капель и пузырьков
20.2,2	Угол контакта
20.2.3	Капиллярный подъем

20,3 Модуль сдвига и постоянная кручения 20,4 9018 9018 9018 9018 9019 20,4 Вязкость 1 Закон Пуазейля 20.4.2 Вискозиметр Куэтта

Глава 21. Центральные силы и эквивалентный потенциал

21.1	Введение
21,2	Движение под действием центральной силы
21,3	Сила притяжения, обратная квадрату
21,4	Закон Гука
Закон Гука
21,6	A General Central Force
21,7	Сила притяжения обратного куба

Глава 22.