Негізгі түсініктер

Классиклық механиканың негізгі ұғымдары:

• Кеңістік

• Уақыт 

• Санақ жүйесі.

• Масса.

• Материалдық нүкте.

13.Динамиканың негізгі үш заңын сипаттап бере аласыз ба? Инерция өмірде кездесе ма?

Денелердiң өзара әсерлесуiн және осы әсерлесуден пайда болатын қозғалыстарды зерттейтiн механиканың бөлiмiн – динамика деп атайды. Динамиканың негiзiне 1687 жылы Ньютон тұжырымдаған қозғалыс заңдары жатады.

Ньютон заңдары. Динамика негізінде, аксиомалар ретінде қабылданатын, бірінші қағидалар жатады. Бұл қағидалар табиғатты құбылыстарға жасалынған көптеген жылғы бақылаулар мен тәжірибелерді және қоғамдық практика нәтижелерін жалпылап қорытындылаудан алынған. Механика аксиомаларын ең толық және ақырғы түрінде тағайындаған И. Ньютон еді. Сондықтан да оларды Ньютон заңдары деп атайды.

Ньютонның бірінші заңы (инерция заңы) . Егер материалық нүкте ешбір күш әсер етпесе, онда ол өзінің қозғалысын сақтайды. Бұл инерция заңы және де Ньютон басқа да заңдары қандай да бір қозғалмайды деп саналатын координаталар осьтеріне қатысты айтылады. Ньютон заңдары орындалатын бұл координаталар осьтерінің системасын негізгі, болмаса абсолюттік системе дейді. Ал абсолют қозғалмайтын денелер табиғатта кездеспейді. Сондықтан да абсолют немесе негізгі системаны тек жуықтап қана тағайындай аламыз.

Ньютонның екінші заңы ( Негізгі заң) Материалық нүктеге әсер етуші күш осы нүкте үдеуімен бағытталады және шамасы үдеуге пропорционал болады. Материалық нүкте түсірілген күшті Ғ деп, ал осыдан пайда болған нүкте үдеуін а деп белгілейік.

Ньютонның үшінші заңы (әсер және кері әсер заңы) Материалдық екі нүкте біріне –бірі бұл нүктелерді қосатын түзу бойымен қарама –қарсы бағытталған, модульдері тең күштермен әсер етеді.

Мысалы; стол үстіндегі өзінің салмағындағы күшпен столға қысым түсірсе, онда стол денеге сондай күшпен кері әсер етеді.

Ньютоннның төртінші заңы (күш әсерінің тәуелсіздігі туралы заң) Егер материалдық нүктеге бір мезгілде бірнеше күш әсер етсе, онда олардың әрқайсысының нүктеге беретін үдеуі сол күш шамасына пропорционал болып, басқаларға және нүктенің кинематикалық күйіне тәуелсіз болады.

Кеңістік. Физикада кеңістік деп біз субьективті түрде барлық физикалық оқиғалар мен нәрселер “ыдысы” деп түсінетін, солардың іс-әрекеттері орын алатын “алаңды” айтады. Физикада жиі көпөлшемді кеңістік – мысалы, күрделі жүйе қалпы бір нүкте арқылы сипатталатын фазалы кеңістік деген ұғым кездеседі. Осындай кеңістіктер — кәдімгі “біздің өмірлік” үшөлшемді кеңістікте есептерді тұжырымдап шығара алу үшін пайдаланатын жәй ғана абстракцииялар. Салыстырмалы теориясында кеңістік - кеңістік-уақыт бүтін жүйесінің бір көрінісі ғана, ал жеке кеңістік, не уақытқа бөлу берілген санақ жүйесіне байланысты. Физиканың көп салаларында физикалық кеңістік қасиеттерінің өзі (өлшемі, шексіздігі және т.б.) затты нәрселердің бар жоғына байланысты емес. Жалпы салыстырмалы теориясында затты денелер кеңістік қасиеттерін өзгертетін болып шықты, дәлірек айтса кеңістік-уақытты өзгертеді - оны «қисайтады».

Уақыт - оқиғаның ұзақтығы және тізбектілігін сипаттайтын физиканың негізгі түсініктерінің бірі

Инерция (лат. іnertіa – әрекетсіздік), материялық денелердің механикадағы Ньютонның 1-және 2-заңдарында көрініс табатын қасиеті. Денеге сыртқы әсерлер (күштер) болмаған кезде немесе олар теңгерілген кезде, инерция дененің инерциялық санақ жүйесі деп аталатын жүйеге қатысты өзінің қозғалыс күйін немесе тыныштығын сақтайтындығынан білінеді. Егер денеге күштердің теңгерілмеген жүйесі әсер етсе, онда инерция дененің тыныштық күйі немесе қозғалыс күйі, яғни дене нүктелерінің жылдамдықтары лезде өзгермей, біртіндеп өзгеретіндігін көрсетеді. Бұл жағдайда дене инерциясы неғұрлым көп болса, дене қозғалысы солғұрлым баяу өзгереді. Дене инерциясының өлшемі – масса. Сондай-ақ «инерция» терминін әртүрлі аспаптарға да қолданады. Бұл ретте инерция деп аспаптың белгілі бір тіркелетін шаманы кешіктіріп көрсететіні түсініледі

Инерция заңы – сыртқы күштер (өзара әсерлер) әсер етпеген немесе әсер етуші күштер өзара теңескен жағдайда, инерциялық санақ жүйесімен салыстырғанда, дене өзінің қозғалыс не тыныштық күйін өзгертпей сақтайтындығын тұжырымдайтын механиканың негізгі заңдарының бірі. Жекелей алғанда, бұл жағдайда материялық нүкте тыныштық күйде болады не түзу сызық бойымен бірқалыпты қозғалады

Инерция күші

Инерция күші – сан шамасы материялық нүктенің массасы (m) мен үдеуінің (w) көбейтіндісіне тең және үдеуге кері бағытталған векторлық шама. Қозғалысты инерциялық санақ жүйесіне қатысты зерттеу кезінде, статиканың қарапайым теңдеулері түрінде динамиканың теңдеулерін құру үшін инерция күші ендіріледі. Инерция күші ұғымы, сондай-ақ салыстырмалы қозғалысты зерттеуде де қолданылады.

Инерциялық масса, инерттік масса

Инерциялық масса, инерттік масса – дененің динамикалық қасиетін сипаттайтын физикалық шама. Инерциялық масса Ньютонның 2-заңының құрамына енеді. Сондықтан ол дене инерциясының өлшемі болып есептеледі. Инерциялық масса гравитациялық массаға тең.

Инерция сəті

Aйналмалы қозғалыстағы қатты дененің инерттілігінің өлшемі.

Инерциялық санақ жүйесі

Инерциялық санақ жүйесі – инерция заңы орындалатын санақ жүйесі. Инерциялық санақ жүйесімен салыстырғанда ілгерілемелі, бірқалыпты және түзу сызықты қозғалған кез келген санақ жүйесі де инерциялық санақ жүйесі болады. Сондықтан теория жүзінде, физика заңдары бірдей орындалатын (салыстырмалылық принципі) инерциялық санақ жүйесімен бір мәндес жүйенің саны көп болуы мүмкін. Сондай-ақ кез келген инерциялық санақ жүйесінде Ньютонның 2-заңы және қозғалыс мөлшерінің (импульстің) сақталу заңы, қозғалыс мөлшері моментінің сақталу заңы, т.б. орындалады. Инерциялық санақ жүйесімен салыстырғанда үдей қозғалатын санақ жүйесі инерциялық санақ жүйесі бола алмайды және онда инерция заңы мен жоғарыда аталған заңдар орындалмайды. «Инерциялық санақ жүйесі» ұғымы ғылыми абстракция болып есептеледі. Нақты (реал) санақ жүйесі әрдайым қандайда бір нақты денемен (мысалы, Жермен, кеменің не ұшақтың қорабымен, т.б.) байланыстырылады және оларға қатысты қандайда бір нысанның қозғалысы зерттеледі. Табиғатта қозғалмайтын денелер болмайтындықтан, кез келген нақты санақ жүйесі инерциялық санақ жүйесіне белгілі бір дәрежеде жуық жүйе деп есептелінеді. Инерциялық санақ жүйесінің біреуінен екіншісіне ауысқан кезде, кеңістіктік координаттар мен уақыт үшін Ньютонның классикалық механикасында Галилей түрлендіруі, ал релятивистік механикада Лоренц түрлендірулері орындалады