Предмет кинематики. Системы отсчета

О.Г. Бобрович, В.В. Тульев

 

МЕХАНИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

 

 

Тексты лекций по дисциплине «Физика»

 

для студентов специальности 1 – 48 01 02 «Химическая технология органических веществ, материалов и изделий»

 

 

Минск БГТУ 2009

Учреждение образования

 

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

О.Г. Бобрович, В.В. Тульев

 

МЕХАНИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

 

 

ТЕКСТЫ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА»

 

для студентов специальности 1 – 48 01 02 «Химическая технология органических веществ, материалов и изделий»

 

 

Минск 2009

УДК 531/534 (042.4) ББК 22.2/.3я73

 

Б 72

 

 

Рассмотрены и рекомендованы редакционно-издательским сове-том университета

 

Рецензенты:

 

заведующий кафедрой экспериментальной и теоретической физики БГПУ им. Максима Танка

 

доктор физико-математических наук И. С. Ташлыков; заведующий кафедрой физики БНТУ

 

кандидат физико-математических наук П. Г. Кужир

 

 

Бобрович, О. Г.

 

Б 72 Механика и молекулярная физика: тексты лекций по дисци-плине «Физика» для студентов дневной формы обучения спе-циальностей 1 – 48 01 02 «Химическая технология органиче-ских веществ, материалов и изделий» / О. Г. Бобрович, В. В. Тульев. − Минск: БГТУ, 2009.

 

В пособии кратко изложены лекции по разделам «Механика» и «Молеку-лярная физика и термодинамика» для студентов дневной формы обучения специ-альностей 1 – 48 01 02 «Химическая технология органических веществ, материа-лов и изделий».

 

УДК 531/534 (042.4) ББК 22.3/.3я73

 

© УО «Белорусский государственный технологический университет», 2009

 

© Бобрович О. Г., Тульев В. В., 2009

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Физика (от греч. природа)−область естествознания,наука,изу-чающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, опре-деляющие структуру и эволюцию материального мира. Физика − это наука о природе в самом общем смысле. Она изучает вещество (мате-рию) и энергию, а также фундаментальные взаимодействия природы, управляющие движением материи.

 

Физика является фундаментом основных направлений техни-ки, таких как радиотехника, электроника, электротехника и энерге-тика, строительная техника, гидротехника и др. Таким образом, фи-зика является одной из фундаментальных дисциплин, которые за-кладывают основу для общенаучной и общетехнической подготовки будущего специалиста-инженера. Объединяя все достижения со-временной научно-технической мысли, физика служит базой для развития самых передовых технологий и производств. Однако не менее важным для становления инженера является овладение тех-никой физического эксперимента. Знание физических методов ис-следования и законов современной физики обеспечит создание на-дежной теоретической базы для дальнейшей, самостоятельной и плодотворной работы выпускников технических ВУЗов в различных областях народного хозяйства.

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

 

Механика (от греч. наука о машинах,механизмах)−это наука,которая изучает механическое движение материальных тел, его за-кономерности и причины, вызывающие или изменяющие это дви-жение.

 

Механическое движение −это изменение взаимного расположе-ния тел или их частей в пространстве с течением времени.

 

Движение макроскопических тел со скоростями, которые значи-тельно меньше скорости света, описывает классическая (ньютонов-

ская) механика.

 

Движение макроскопических материальных объектов со скоро - стями, близкими к скорости света, изучает релятивистская механика.

 

Поведение микрочастиц с учетом их волновых свойств является предметом рассмотрения квантовой механики.

 

ЭЛЕМЕНТЫ КИНЕМАТИКИ Лекция № 1

 

1.1. Предмет кинематики. Системы отсчета.

 

1.2. Способы задания движения материальной точки.

 

1.3. Средние, мгновенные скорости и ускорения.

 

Предмет кинематики. Системы отсчета

 

Кинематика (от греч. движение)−раздел механики,посвящен-ный изучению движения материальных объектов без учета их масс и действующих на них сил, т. е. кинематика рассматривает движение без учета причин, его вызывающих. Устанавливаемые здесь законо-мерности используются при кинематических исследованиях движе-ний, в частности, при расчете механических передач в различных тех-нических устройствах, а также при решении задач динамики.

 

Основной задачей кинематики является расчет кинематическиххарактеристик движущихся объектов, к которым относятся скорость, ускорение и траектория.

 

В зависимости от изучаемого объекта выделяют кинематику ма-териальной точки, твердого тела и непрерывно распределенной среды (деформируемого твердого тела, жидкости, газа).

 

Для описания движения необходимо выбрать систему отсчета. Система отсчета состоит из тела отсчета и системы простран-

 

ственных координат, снабженной часами и связанной с телом отсчета. Тело отсчета −произвольно выбранное,в идеале−абсолютнотвердое тело, относительно которого определяется положение осталь-

 

ных тел.