ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Предварительные понятия из "Физические основы механики и акустики " Под движением материи понимают все происходящие в мире изменения и процессы движение частиц и распространение волн, электромагнитные и тепловые явления, химические и ядерные процессы, органическая жизнь, мышление, развитие человеческого общества. Движение материи абсолютно, а всякий покой относителен, т. е. существует только по отношению к той или иной форме движения. [c.5] По мере развития физики представления о строении и свойствах материи изменялись неоднократно, но все изменения наших научных знаний не могут опровергнуть факта объективной реальности материи. С течением времени теории и законы физики подвергаются уточнению или проверяются в более широкой области, чем та, где они были первоначально установлены. Это приводит иногда к необходимости их пересмотра и замены новыми, более совершенными теориями и законами, включающими в себя явления, прежде не известные. Однако новые теории и законы всегда сохраняют в себе зерна истины, имевшиеся в старых теориях и формах законов, остающихся пригодными для всех практических целей при описании тех явлений, для которых они были впервые установлены. [c.5] Качественно различные формы движения материи, изучаемые физикой, способны превращаться друг в друга в строго определенных количественных соотношениях. Это позволяет измерять различные физические формы движения материи единой мерой — энергией. Условно принято различать виды энергии, соответствующие конкретным формам движения материи механическая энергия, электромагнитная и др. [c.5] Все взаимные переходы из одной формы движения материи в другую подчиняются основному закону природы — закону сохранения и превращения материи и энергии в самом общем его смысле. Этот закон, имеющий принципиальное значение для физики, утверждает, что материя может бесконечно переходить из одной формы в другую и эти превращения обязательно сопровождаются энергетическими изменениями. [c.5] Любые формы движения материи всегда включают в себя механическое движение, поэтому необходимо прежде всего изучить его характеристики и законы, которые широко используются во всех разделах физики. [c.5] Механическое движение — простейшая форма движения материи— изучается в разделе физики, называемом механикой . [c.5] Механическим движением называется изменение со временем расположения тел или их частей в пространстве. [c.5] Движение микроскопических тел, например атомов и элементарных частиц, рассматривается в квантовой механике. Движение тел со скоростями, сравнимыми со скоростью света, изучает релятивист-кая механика, основой которой является теория относительности. [c.6] Квантовая механика и теория относительности — более общие теории, чем классическая механика, и каждая из них углубляет наши знания о действительности. Квантовая механика позволяет получить законы классической механики в том частном случае, когда рассматриваются не микроскопические, а макроскопические тела. Законы классической механики могут быть выведены и из теории относительности в том случае, когда скорости тел малы по сравнению со скоростью света. Классическая механика полностью сохраняет свое практическое значение в той области явлений, для описания которых она была создана и в которой ее справедливость подтверждается опытом. [c.6] Курс физики начинается с изучения классической механики. Это не только первый, но и необходимый шаг к углубленному пониманию действительности. Необходимость изучения ее объясняется тем, что основные понятия н методы классической механики при соответствующих обобщениях используются во всех разделах физики. [c.6] Изучение механики начинается с раздела, называемого кинематикой. В нем рассматривается движение тел пли их частей в зависимости от времени, т. е. изучается движение независимо от взаимодействия с другими телами. Основной раздел механики — динамика — изучает причины, вызывающие изменения движения, и устанавливает законы механического движения. Условия равновесия тел изучаются в разделе, называемом статикой. Статику можно рассматривать и как частный случай динамики, так как все законы статики могут быть получены из законов динамики. [c.6] В физике и, в частности, в механике неизбежно приходится пользоваться абстрактными понятиями. Правильный смысл введения таких понятий состоит в том, чтобы пренебречь чертами явления, не существенными для его изучения, и сохранить то, что необходимо. [c.6] В классической механике принято считать все физические тела сплошными, т. е. отвлекаться от их молекулярного и атомного строения. Подобно твердому телу, жидкости и газы можно рассматривать как совокупность весьма малых элементарных объемов — частиц. Размеры их, с одной стороны, должны быть столь малыми, чтобы внешние силы, действующие на них, в пределах каждой частицы можно было считать постоянными. С другой стороны, частицы должны быть достаточно велики по сравнению с объемом, занимаемым молекулами и межмолекулярными пространствами, т. е. [c.6] В этом предельном переходе в отличие от математического понимания бесконечно малой величины уменьшение объема AV производится только до физически бесконечно малого объема — объема частицы, удовлетворяюшего указанным выше условиям. [c.7] В механике весьма важной абстракцией, позволяющей широко использовать математический аппарат, являются понятия материальной точки и абсолютно твердого тела. В ряде задач по механике, без ущерба для точности исследования, можно изучать движение даже больших тел, пренебрегая их размерами и принимая их за точку, имеющую массу, равную массе реального тела. Например, при изучении движения Земли по орбите вокруг Солнца можно Землю считать материальной точкой, потому что диаметр Земли составляет всего лишь около 0,01 радиуса этой орбиты. [c.7] в тех случаях, когда размеры тела мно э меньше размеров, с которыми приходится иметь дело в данной задаче, можно размерами тела пренебречь и рассматривать это тело как материальную точку. [c.7] Материальной точкой называют тело, размерами и формой которого в условиях данной задачи можно пренебречь и считать, что точка обладает массой, равной массе тела. [c.7] Вопрос о том, можно ли данное конкретное тело рассматривать как материальную точку, зависит не от размеров самого тела, а от условий предлагаемой задачи. Поэтому одно и то же тело при одних условиях можно принимать за материальную точку, а при других — нельзя. Например, изучая движение искусственного спутника Земли по его орбите, можно пренебречь его формой и размерами и рассматривать его как материальную точку. Если же изучается торможение спутника в атмосфере, то при этом необходимо учитывать влияние сопротивления воздуха на полет спутника и, следовательно, нужно учитывать его форму и размеры. [c.7] Во многих случаях приходится иметь дело не с одним, а с несколькими взаимодействующими телами. Совокупность тел или материальных точек, рассматриваемых совместно, называют системой тел или материальных точек. [c.7] Все реальные тела под воздействием других тел изменяют в той или иной степени свою форму и размеры или, иначе говоря, деформируются. [c.7] Вернуться к основной статье