ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы МЕХАНИКА ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Кинематика точки из "Механика Изд.3 " Книга С. П. Стрелкова Механика — первая часть курса общей. физики — предназначена для студентов физических и физико-математических факультетов университетов и педагогических институтов. [c.8] Книга написана на основе курса лекций, читавшихся автором в течение многих лет на физическом факультете МГУ и слушателям факультета повышения квалификации преподавателей вузов при физическом факультете МГУ кроме того, автором использован опыт семинарских и практических занятий. [c.8] Первое издание книги относится к 1956 г. Во втором издании, вышедшем в 1965 г., автор, совершенствуя курс, расширил некоторые параграфы, относящиеся к разделам, которые стали актуальными (таким как движение спутников, космических снарядов, невесомость, движение со сверхзвуковыми скоростями), в курс были введены основы специальной теории относительности. [c.8] Завершить третье издание книги автору уже не пришлось, однако он успел провести основную работу по его подготовке. В третьем издании, в соответствии с возросшими требованиями современной программы и повышением уровня преподавания физики и математики в средней школе, сделан ряд добавлений теоретического характера. Так, например, дано понятие о тензорном характере момента инерции и об основных тензорах механики изотропного упругого тела, расширена и переработана глава, посвященная специальной теории относительности, и т. д. Однако в книге сохранена та наглядная физическая трактовка главных явлеиий и закономерностей механики, которая характерна для прошлых изданий. [c.8] При подготовке настоящего издания большое участие в его переработке и дополнении принял многолетний сотрудник автора книги А. А. Харламов. Им осуществлены также окончательная подготовка рукописи к печати и просмотр корректур. [c.8] Физика — одна из основных естественных наук, в которых изу- 1аются законы неживой природы. [c.9] Мир представляет собой совокупность материальных тел, находящихся в постоянном взаимодействии и непрерывном движении. Все наблюдаемые явления и процессы, совершающиеся в природе, происходят по определенным законам. Раскрытие и изучение закономерной связи между различными процессами и явлениями представляют главную цель всякой отрасли науки. Анализ законов движения и взаимодействия тел и законов электромагнитных явлений относится к области физики. [c.9] Круг явлений, изучаемых в физике, или условные границы этой науки олределить очень трудно можно сказать только одно новые открытия, новые области технических приложений расширяют эти границы с каждым годом. За последнее время интенсивно разрабатываются новые разделы физики, такие, как, например, физика плазмы, физика элементарных частиц, физика полупроводников, биофизика, физика твердого тела и т. д. Все это находит отражение в курсе общей физики, но основной его задачей является подготовка к изучению новых разделов современной физики. Детальное изучение этих разделов физики в основном идет в специальных курсах и лабораториях, которые по плану следуют за курсом общей физики. Без знания основных законов и явлений, относящихся к общей физике, нельзя приступать к изучению специальных курсов. [c.9] Курс общей физики обычно делится на несколько разделов 1) механика, 2) молекулярная физика, 3) электричество и магнетизм, 4) оптика и 5) атомная и ядерная физика. [c.9] Движение материи имеет различные формы механическую, электромагнитную, тепловую и т. д. Простейшим видом движения материи является механическая форма движения перемещение различных тел относительно друг друга и изменение формы тела. Законы механического движения изучаются в первом разделе физики — в механике. Изучение остальных отделов физики невозможно без знания механики, так как перемещения имеют место почти при всех физических явлениях. [c.9] В специальных курсах механику обычно делят на три части кинематику, статику и динамику. В кинематике рассматривается движение тел вне связи с причинами, которые вызывают это движение или изменяют его. В статике изучаются законы равновесия системы тел. В динамике — законы движения тел и причины, которые выбывают или изменяют движение тел. Если нам известны законы движения тел, то из них можно установить и законы равновесия. Поэтому в физике обычно не рассматривают законов статики отдельно от законов динамики. [c.10] Начиная изучение механики в общем курсе физики, мы считаем необходимым сделать несколько очень кратких общих замечаний, относящихся к предмету физики и методам физических исследований, а также привести определения некоторых основных понятий. [c.10] Физическое явление. Физическое явление (или процесс) — это совокупность закономерно связанных изменений, происходящих с определенными телами с течением времени. Все изменения, происходящие при физических явлениях, Оцениваются количественно, посредством измерений. [c.10] Физический опыт. Закономерные связи между различными изменениями, происходящими с телами, изучаются посредством наблюдений явлений, происходящих в природе, как в их естественном виде, так и посредством специальных лабораторных опытов, в которых обеспечены определенные условия протекания явлений, где изучаемая связь выявляется наиболее нетко и ясно. Лабораторные и технические опыты, наблюдения явлений природы являются основой всех положений физической науки и основным критерием правильности наших суждений о закономерностях того или иного процесса или явления. Согласие результатов научного анализа с результатами опыта есть критерий истинности и справедливости наших познаннй об окружающей природе. [c.10] Физические измерения и физические величины. Физика принадлежит к классу так называемых точных наук, где количественное определение происходящих изменений играет главную роль. В физических исследованиях определяются различные физические величины, такие, например, как сила, скорость, длина, разность потенциалов и т. д. Физические величины определяют свойства тел или характеристики процесса, изменения которых всегда нужно устанавливать количественно, посредством измерений, т. е. посредством сравнения данной величины с определенной величиной того же рода, принятой за единицу. [c.10] Точное и правильное измерение физических величин во время наблюдений и опытов составляет главную часть всякого науч1ного исследования в физике. [c.10] На основе анализа результатов наблюдений и опытов устанавливаются основные закономерности общего характера, которым подчиняется течение различных процессов. Эти общие закономерности называются физическими законами и служат основным исходным положением при анализе каждого конкретного явления. [c.11] Абстракции и упрощения. При анализе сложных процессов, где трудно проследить и выяснить основные причинные связи и закономерности вследствие наличия целого ряда дополнительных связей и зависимостей, стараются прежде всего отделить главные закономерности и связи от второстепенных. Что в данном процессе является главным, а что второстепенным — это устанавливают сравнительным опытом. Например, в лабораторных опытах наблюдают, что падение стального шарика одинаково происходит и в воздухе и в пустоте, следовательно, сила трения воздуха очень мало сказывается на движении шарика, и падение шарика в воздухе можно считать равноускоренным движением под действием только силы тяжести, и т. п. Анализируя явление, выделяют основное, главное, отвлекаются от второстепенного, несущественного тем самым создают некоторую условную схему явления, пользуясь научными абстракциями. Абстракции — это такие понятия, Которые отображают только некоторые определенные свойства предметов или некоторые определенные характеристики процесса. Абстракциями являются, например, материальная точка, прямая линия, приложенная в точке сила, жидкость без вязкости и т. д. [c.11] При применении тех или иных абстракций и схем, отображающих действительный процесс только частично или отображающих только определенную сторону явления, следует всегда помнить об ограниченности схематических представлений и абстракций. [c.11] например, в механике при анализе движения тел пользуются понятием материальной точки, но нельзя просто сказать, что данное тело можно считать материальной трчкой нужно обязательно прибавить, в каком движении это тело можно считать точкой. Например, годичное движение Земли вокруг Солнца можно представлять как движение материальной точки, но движение молекулы не всегда можно представлять как движение точки. Материальная точка — абстракция, при помощи которой определяются некоторые черты движения тела так, например, считая Землю материальной точкой, мы правильно отображаем движение Земли по орбите, но при этом совсем не можем отобразить вращение Земли вокруг своей оси, и т. п. [c.11] Вернуться к основной статье