Система дистанционного обучения школьников

Библиотека : Физика: 10 класс: Урок №4. Механика. Механическое движение и его относительность. Способы описания механического движения. Основная задача механики.

Школьный курс физики можно разделить на 5 основных разделов:

1. Механика.

2. МКТ и Термодинамика.

3. Электродинамика.

4. Оптика и СТО.

5. Квантовая физика.

Раздел физики изучающий механическое движение называется механикой. Механика в свою очередь делится на пять подразделов:

1. Кинематика - раздел механики изучающий механическое движение без выяснения причин этого движения.

2. Динамика - раздел механики изучающий механическое движение с выяснением причин этого движения, и отвечающий на вопрос: почему тело движется так, а не иначе.

3. Статика - раздел механики изучающий равновесие тел.

4. Законы сохранения - раздел механики изучающий фундаментальные законы природы (законы сохранения импульса и энергии) и их применение к описанию механического движения.

5. Механические колебания и волны - раздел механики изучающий процессы возникновения и распространения механических колебаний и волн.

Основным понятием всей механики является механическое движение.

Механическим движением тела называют изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени. Таким образом, чтобы ответить на вопрос движется тело или нет, достаточно определить изменяется ли его положение относительно других тел или нет. Если меняется, то тело движется, если не меняется, то тело не движется или говорят - тело находится в покое.

Движение одного и того же тела относительно разных тел оказывается различным. Например: водитель автобуса относительно земли движется вместе с автобусом, а относительно автобуса или пассажира, сидящего на сиденье водитель покоится, так как его положение относительно этих объектов с течением времени не изменяется. В этом, собственно, и заключается относительность механического движения. Из сказанного следует, что для описания движения тела нужно указать, по отношению к какому телу рассматривается движение. Это тело называют телом отсчета.

Система координат, связанная с телом отсчета, и приборы для отсчета времени и расстояния образуют систему отсчета, позволяющую определять положение движущегося тела в любой момент времени. В Международной системе единиц (СИ) за единицу длины принят метр, а за единицу времени – секунда.

В зависимости от условий движения, применяется одна из трех разновидностей систем отсчета.

1. Если тело движется по прямой, то для однозначного определения положения тела достаточно одной координаты, поэтому в таких случаях применяется одномерная система отсчета, в которой в качестве системы координат используется координатная прямая.

2. Если тело движется по плоскости, то для однозначного определения положения тела необходимо уже две координаты, поэтому в таких случаях применяется двухмерная система отсчета, в которой в качестве системы координат используется, например, Декартова система координат. Для определения положения на географической карте используется система географических координат (широта, долгота).

3. Если тело движется в пространстве, то для однозначного определения положения тела необходимы уже три координаты, поэтому в таких случаях применяется трехмерная система отсчета, в которой в качестве системы координат используется система трех взаимно перпендикулярных координатных осей – x,y,z.

Определение положения тела в любой момент времени – есть основная задача механики.

Положение тела в пространстве в любой момент времени можно определять либо с помощью координат (координатный способ), либо при помощи радиус-вектора (векторный способ), проведенного из начала координат до данной точки. таким образом, решить основную задачу механики означает: определить координаты тела или радиус-вектор в любой момент времени.

Рисунок 4.1

Определение положения тела с помощью координат x = x(t), y = y(t) и z = z(t) и радиус–вектора.

r₀– радиус–вектор положения тела в начальный момент времени.

Координатный метод является наиболее простым и удобным.

Решить основную задачу механики - это значит определить координаты тела в заданный момент времени. Для определения координат тела в любой момент времени существуют так называемые уравнения движения или уравнения зависимости координаты от времени по каждой из осей координат.

Чтобы ответить на вопрос движется тело или нет, достаточно определить изменяются ли координаты тела с течением времени или нет. Если изменяется хотя бы одна координата - тело движется, если все координаты остаются неизменными - тело покоится.

Содержание.



Центр компьютерного обучения МБОУ СШ №2 © 2001 - 2024 г.