Вопросы к разделу 1 «Кинематика»

1. Дайте определение материальной точке.

2. Охарактеризуйте виды движения в зависимости от формы траектории.

3. Что называется вектором перемещения?

4. Перечислите оборудование для опыта 1.1 «Равномерное движение».

5. Перечислите оборудование для опыта 1.4 «Падение тел». Какой вывод следует из этого опыта?

6. Дайте определение мгновенной скорости.

7. По какой формуле можно найти путь, пройденный телом за промежуток времени ∆t?

8. Что называется ускорением?

9. Напишите формулы для вычисления среднего и мгновенного ускорений.

10. Какие системы отсчета называются инерциальными?

11. Сформулируйте принцип относительности Галилея.

12. Что называется твердым телом?

13. Какое движение называют поступательным?

14. Какое движение называют вращательным?

15. Какие выводы следуют из опыта с точилом?

16. Запишите формулы для вычисления угловой скорости, углового ускорения.

17. Запишите формулу, связывающую угловую и линейную скорости, угловое и тангенциальное ускорения.

18. Запишите формулу для вычисления полного ускорения.

19. Запишите формулу, связывающую частоту и период вращения.

20. Что называется центром масс тела?

2. Динамика

2.1. Динамика поступательного движения

Динамика изучает состояние движения материальных тел как результат взаимодействия между ними. Основа решения динамических задач в классической механике – три закона движения, сформулированные И. Ньютоном. Чтобы сформулировать законы динамики введем динамические параметры движения:

а) сила – взаимодействие тел, в результате которого тела приобретают ускорение или деформируются, или имеет место и то и другое одновременно.

Следовательно, о наличии сил можно судить:

1) по их динамическому проявлению (по ускорению),

2) по статическому проявлению (по деформациям);

б) масса – мера количества материи.

Для массы выполняется закон сохранения:

Масса всех взаимодействующих тел до взаимодействия равна их массе после взаимодействия.

Масса тел проявляется в двух свойствах:

1. в свойстве притягивать к себе другие тела (и притягиваться ими) – гравитация,

2. в инерции тел.

В релятивистской механике ( ≈ с):

, (44)

где m₀ – масса покоя, то есть когда  << с.

Здесь нарушения закона сохранения массы нет, т.к. ускоряемая частица получает массу вместе с энергией от того поля, за счет которого растет ее скорость.

Сформулируем законы динамики для движения материальных тел.

1-й закон

Всякое тело сохраняет состояние относительного покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока внешнее воздействие не изменит этого состояния.

Первый закон позволяет считать комбинацию действующих сил динамически эквивалентной их отсутствию, то есть их сумма равна нулю. Поэтому математически закон выражается уравнением:

. (45)

Согласно этому закону, силы не являются первопричиной движения и в отсутствии сил тела движутся. Это инерциальное движение тела.

Инерция

Свойство материального тела сохранять в отсутствии сил состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения.