Основна задача механіки. Абетка кінематики
Механіка
Механіка – наука про механічний рух матеріальних тіл і про взаємодії, які при цьому відбуваються між тілами.
Основна задача механіки – визначити положення тіла у просторі в будь-який момент часу.
Механіка містить такі розділи:
Кінематика – це розділ механіки, що вивчає рух тіл і при цьому не розглядає причин, якими цей рух викликаний. (Як рухається тіло?)
Динаміка– розділ механіки, в якому вивчаються причини виникнення механічного руху. (Чому рухається тіло?)
2. Механічний рух
Механічний рух – це зміна з часом положення тіла (або частин тіла) в просторі відносно інших тіл.
Проблемні питання
• Відносно яких тіл рухаються зображені на рисунку тіла?
• Відносно яких тіл вони перебувають у стані спокою?
• Чому механічний рух називають відносним?
Тіло відліку – це тіло, відносно якого розглядають рух усіх інших тіл, про які йдеться в певній задачі.
Проблемне питання
• Що ще потрібно знати для визначення положення тіла в просторі в даний момент часу?
Щоб визначити положення тілав просторі в даний момент часу, з тілом відліку пов’язують систему координат (одновимірна, двовимірна або тривимірна) і прилад для відліку часу (годинник, секундомір).
Система відліку – це тіло відліку, пов’язані з ним система координат і прилад для відліку часу.
Проблемне питання
• Чи важливо знати розмір астероїда, щоб обрахувати його період обертання навколо Сонця?
Матеріальна точка – це фізична модель тіла, розмірами якого в умовах задачі можна знехтувати.
Проблемне питання
• У якому випадку тіла, зображені попередніх рисунках, можна вважати матеріальними точками?
Траєкторія руху – це уявна лінія, в кожній точці якої послідовно перебувала матеріальна точка під час руху.
Шлях – це фізична величина, яка дорівнює довжині траєкторії або довжині її певної ділянки. (скалярна фізична величина)
Переміщення –це вектор, що з’єднує початкове та кінцеве положення матеріальної точки.
Проблемні питання
• Чи може переміщення бути нульовим? (Траєкторія руху – замкнена лінія)
• У якому випадку модуль переміщення дорівнює пройденому шляху? (Траєкторія руху – пряма лінія )
• Яким буде пройдений шлях порівняно з модулем переміщення, якщо траєкторія руху – будь-яка крива? (Траєкторія руху – крива лінія )
У будь-який момент часу координати тіла можна визначити за формулами:
3. Відносність механічного руху
Відносність механічного руху:
Траєкторія, шлях, переміщення, а отже, швидкість руху тіла залежать від вибору системи відліку.
4. Види механічного руху
Рівномірний рух – рух, під час якого матеріальна точка за будь-які рівні інтервали часу долає однаковий шлях.
Нерівномірний рух – рух, під час якого матеріальна точка за рівні інтервали часу долає різний шлях.
ЗАДАЧІ З РОЗВ'ЯЗКАМИ