Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


 инематика




I. ћеханика

ћеханика Ц это раздел физики, играющий огромную роль в различных отрасл€х промышленности. ѕроектирование механизмов, станков, автомобилей, самолетов, ракет, расчет конструкций, запуск спутников, расчет их орбит и систем управлени€, исследование ¬селенной невозможны без знани€ законов механики. ¬ысокотехнологичные медицинские и диагностические приборы используют сверхточную механику, например, при наведении в заданную область пучков лазерного, ультразвукового излучени€, пучков ускорителей зар€женных частиц, при получении послойных изображений внутреннего строени€ органов человека.

ћеханика изучает движение тела, т.е. зависимость его пространственных координат от времени. ≈сли известно, как измен€етс€ координата тела со временем, можно определить его положение в любой момент времени.

–аздел механики, изучающий способы описани€ движени€ тел, называют кинематикой.

 инематика

ќдин из самых распространенных и легко наблюдаемых видов движени€ Ц механическое.

ћеханическое движение Ц это изменение положени€ тела или его частей в пространстве с течением времени. ѕримерами механического движени€ могут служить: движение транспорта, деталей машин и механизмов, ма€тника и стрелок часов, небесных тел и молекул, перемещение животных, рост растений и т.д.

“ело, размерами которого при данных услови€х можно пренебречь, счита€ при этом, что вс€ его масса сосредоточена в одной точке, называют материальной точкой. –азмеры

тела должны быть малы по сравнению с размерами рассматриваемой системы. Ќапример, размеры автомобил€ и рассто€ние между двум€ пунктами его следовани€.

—истема отсчета. ƒл€ описани€ механического движени€ вводитс€ пон€тие системы отсчета. ќна включает в себ€ тело отсчета, систему координат и часы. “ело отсчета Ц это тело, к которому Ђприв€зываетс€ї система координат. —истема координат Ц это способ определени€ прот€женности тела и его размеров. »звестны разные системы координат: декартова, пол€рна€, криволинейна€ и другие. Ќа практике чаще всего используют декартову и пол€рную. ƒекартова система координат Ц это три взаимно перпендикул€рных луча, выход€щих из одной точки, называемой началом координат, с нанесенным на них масштабом (рис.1.1, а). Ћини€, которую описывает материальна€ точка в пространстве, называетс€ траекторией. ƒл€ двумерного движени€ на плоскости (х, у) это функци€ у (х). –ассто€ние l, пройденное материальной точкой вдоль траектории, называют длиной пути (рис.1.1, б). ¬ектор Δ r (t), соедин€ющий начальное положение движущейс€ материальной точки r (t1) с каким-либо ее

последующим положением r (t2), называют перемещением

(рис.1.1, б):

Δ r (t) = r (t 2) Ц r (t 1). (1.1.1)

а б

–ис.1.1: а) декартова система координат; б) длина пути

(выделена жирной линией),

A r (t) Ц вектор перемещени€ в течение времени от t 1 до t 2

 

 

—корость. ¬ажной характеристикой движени€ тела, €вл€етс€ его скорость, котора€ дает информацию о том, как быстро происходит изменение положени€ тела в пространстве. Ќапример, чтобы узнать, кто быстрее, спортсмены пробегают определенную дистанцию. „ем меньше времени затрачивает спортсмен, тем быстрее он бежит, тем больше его скорость. —корость €вл€етс€ пространственно-временной характеристикой движени€ тела.

ѕуть, проходимый телом в среднем за секунду, характеризует среднюю скорость:

ср
r = ∆1, (1.1.2)

∆t

—редн€€ скорость, как и люба€ средн€€ величина, €вл€етс€ приблизительной характеристикой движени€.  огда вы передвигаетесь по городу, скорость вашего движени€ посто€нно мен€етс€. ѕри скорости автомобил€ 60 км/ч вы проедете меньшее рассто€ние, чем ожидали, из-за задержек в пробке и на светофорах.  огда водитель смотрит на спидометр, показывающий скорость движени€ в данный момент, он видит другую характеристику скорости Ц мгновенную скорость v мгн. ѕо смыслу мгновенна€ скорость Ц это предел, к которому стремитс€ отношение перемещени€ к промежутку времени при уменьшении этого промежутка до нул€. ѕон€тие мгновенной скорости представл€ет собой математическое пон€тие производной функции:

r(t + ∆t)Цr(t) dr

v = lim∆tЛ0

= = r˙. (1.1.3)

∆t dt

”скорение. ‘изической величиной, характеризующей изменение скорости с течением времени t, €вл€етс€ ускорение:

∆v dv

d2r

a = lim∆tЛ0 ∆t = dt = dt2 = r¨. (1.1.4)

¬иды движени€. ћеханическое движение тела (совокупности материальных точек) бывает поступательным или вращательным.

ѕоступательным называетс€ движение, при котором люба€ пр€ма€, св€занна€ с телом, перемещаетс€ параллельно самой себе. ¬ зависимости от формы траектории поступа-

тельное движение может быть пр€молинейным или криволинейным. ¬ зависимости от характера изменени€ скорости движение может быть равномерным и неравномерным.

ѕри равномерном пр€молинейном движении за любые равные промежутки времени тело совершает одинаковые перемещени€.

ѕри равнопеременном движении ускорение тела остаетс€ посто€нным, т.е. его движение может быть либо равноускоренным, либо равнозамедленным.

¬ращательное движение Ц это криволинейное движение, при котором все точки тела описывают окружности с центрами на оси вращени€, а точки, наход€щиес€ на оси вращени€, неподвижны. Ётот вид движени€ часто встречаетс€ в технике: вращение валов двигателей, турбин, пропеллеров самолета.

 
¬ любой момент времени скорость материальной точки при движении по окружности направлена по касательной, а ускорение Ц к ее центру, поэтому оно называетс€ центростремительным. ¬ этом случае справедлива формула, св€зывающа€ модуль ускорени€ точки, модуль ее скорости и радиус окружности:

a =
r. (1.1.5)

R

ƒействие центростремительного ускорени€ человек ощущает, когда, кача€сь на качел€х, чувствует силу, прижимающую его в верхней точке движени€ качелей. ѕланеты и —олнце вращаютс€ с центростремительным ускорением.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-02-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2046 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ѕольшинство людей упускают по€вившуюс€ возможность, потому что она бывает одета в комбинезон и с виду напоминает работу © “омас Ёдисон
==> читать все изречени€...

541 - | 423 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.016 с.