Механіка як наука взаємодії об'єктів. Короткий історичний нарис розвитку механіки

HTML-версії роботи поки що немає.

Подібні документи

Предмет та завдання механіки – розділу фізики, що вивчає найпростішу формурух матерії. Механічне рух - зміна з часом становища тіла у просторі щодо інших тіл. Основні закони класичної механіки відкриті Ньютоном.

презентація , доданий 08.04.2012


Теоретична механіка(Статика, кінематика, динаміка). Виклад основних законів механічного руху та взаємодії матеріальних тіл. Умови їх рівноваги, загальні геометричні характеристикируху та закони руху тіл під дією сил.

курс лекцій, доданий 06.12.2010


Визначення основних фізичних термінів: кінематика, механічний рух та його траєкторія, точка та система відліку, шлях, поступальне переміщення та матеріальна точка. Формули, що характеризують рівномірний та прямолінійний рівноприскорений рух.

презентація , доданий 20.01.2012


Аксіоми статики. Моменти системи сил щодо точки та осі. Тертя зчеплення та ковзання. Предмет кінематики. Способи завдання руху точки. Нормальне та дотичне прискорення. Поступальний та обертальний рух тіла. Миттєвий центр швидкостей.

шпаргалка, доданий 02.12.2014


Огляд розділів класичної механіки. Кінематичні рівняння руху матеріальної точки. Вектор проекції швидкості на осі координат. Нормальне та тангенціальне прискорення. Кінематіка твердого тіла. Поступальний та обертальний рух твердого тіла.

презентація , доданий 13.02.2016


Відносність руху, його постулати. Системи відліку, їхні види. Поняття та приклади матеріальної точки. Чисельне значення вектора (модуль). Скалярний добутоквекторів. Траєкторія та шлях. Миттєва швидкістьїї компоненти. Круговий рух.

презентація , доданий 29.09.2013


Вивчення основних завдань динаміки твердого тіла: вільний рухі обертання навколо осі та нерухомої точки. Рівняння Ейлера та порядок обчислення моменту кількості руху. Кінематика та умови збігу динамічних та статичних реакцій руху.

лекція, доданий 30.07.2013


Механіка, її розділи та абстракції, що застосовуються щодо руху. Кінематика, динаміка поступального руху. Механічна енергія. Основні поняття механіки рідини, рівняння нерозривності. Молекулярна фізика. Закони та процеси термодинаміки.

презентація , доданий 24.09.2013


Висновок формули для нормального та тангенціального прискоренняпри русі матеріальної точки та твердого тіла. Кінематичні та динамічні характеристикиобертального руху. Закон збереження імпульсу та моменту імпульсу. Рух у центральному полі.

реферат, доданий 30.10.2014


Що розуміють під відносністю руху у фізиці. Поняття системи відліку як сукупності тіла відліку, системи координат та системи відліку часу, пов'язаних з тілом, стосовно якого вивчається рух. Система відліку руху небесних тіл.

В рамках будь-якого навчального курсуВивчення фізики починається з механіки. Не з теоретичної, не з прикладної та не обчислювальної, а зі старої доброї класичної механіки. Цю механіку ще називають механікою Ньютона. За легендою, вчений гуляв садом, побачив, як падає яблуко, і саме це явище підштовхнуло його до відкриття закону всесвітнього тяжіння. Звичайно, закон існував завжди, а Ньютон лише надав йому зрозумілої для людей форми, але його заслуга – безцінна. У цій статті ми не розписуватимемо закони Ньютонівської механіки максимально докладно, але викладемо основи, базові знання, визначення та формули, які завжди можуть зіграти Вам на руку.

Механіка - розділ фізики, наука, що вивчає рух матеріальних тіл та взаємодії між ними.

Саме слово має грецьке походженняі перекладається як «мистецтво побудови машин». Але до побудови машин нам ще як до Місяця, тому підемо стопами наших предків, і вивчатимемо рух каменів, кинутих під кутом до горизонту, і яблук, що падають на голови з висоти h.

Чому вивчення фізики починається саме з механіки? Тому що це абсолютно природно, не з термодинамічної рівноваги його починати?!

Механіка - одна з найстаріших наук, і історично вивчення фізики почалося саме з основ механіки. Поміщені в рамки часу та простору, люди, по суті, ніяк не могли почати з чогось іншого, за всього бажання. Ті, що рухаються - перше, на що ми звертаємо свою увагу.

Що таке рух?

Механічне рух – це зміна становища тіл у просторі щодо одне одного з часом.

Саме після цього визначення ми природно приходимо до поняття системи відліку. Зміна положення тіл у просторі щодо один одного. Ключові словатут: щодо один одного . Адже пасажир у машині рухається щодо людини, що стоїть на узбіччі з певною швидкістю, і спочиває щодо свого сусіда на сидінні поруч, і рухається з якоюсь іншою швидкістю щодо пасажира в машині, яка їх обганяє.

Саме тому, для того, щоб нормально вимірювати параметри об'єктів, що рухаються і не заплутатися, нам потрібна система відліку - жорстко пов'язані між собою тіло відліку, система координат та годинника. Наприклад, земля рухається навколо сонця в геліоцентричну системувідліку. У побуті практично всі свої виміри ми проводимо у геоцентричній системі відліку, пов'язаної із Землею. Земля – тіло відліку, щодо якого рухаються машини, літаки, люди, тварини.

Механіка як наука має своє завдання. Завдання механіки – будь-якої миті часу знати становище тіла у просторі. Іншими словами, механіка будує математичний описруху та знаходить зв'язки між фізичними величинами, що його характеризують.

Для того, щоб рухатися далі, нам знадобиться поняття “ матеріальна точка ”. Кажуть, фізика – точна наукаАле фізикам відомо, скільки наближень і припущень доводиться робити, щоб узгодити цю саму точність. Ніхто ніколи не бачив матеріальної точки і не нюхав ідеального газуале вони є! З ними просто легше жити.

Матеріальна точка - тіло, розмірами і формою якого в контексті даної задачі можна знехтувати.

Розділи класичної механіки

Механіка складається з кількох розділів

• Кінематика
• Динаміка
• Статика

Кінематиказ фізичного погляду вивчає, як саме тіло рухається. Іншими словами, цей розділ займається кількісними характеристикамируху. Знайти швидкість, шлях – типові завдання кінематики

Динамікавирішує питання, чому він рухається саме так. Тобто розглядає сили, які діють тіло.

Статикавивчає рівновагу тіл під впливом сил, тобто відповідає питанням: чому вона взагалі падає?

Межі застосування класичної механіки.

Класична механікавже не претендує на статус науки, що пояснює все (на початку минулого століття все було зовсім інакше), і має чіткі рамки застосування. Взагалі, закони класичної механіки справедливі звичному нам за розміром світі (макросвіт). Вони перестають працювати у разі світу частинок, коли на зміну класичній приходить квантова механіка. Також класична механіка не застосовується до випадків, коли рух тіл відбувається зі швидкістю, близькою до швидкості світла. У таких випадках яскраво вираженими стають релятивістські ефекти. Грубо кажучи, у рамках квантової та релятивістської механіки – класична механіка, це окремий випадокколи розміри тіла великі, а швидкість – мала. Докладніше про ви можете дізнатися з нашої статті.

Взагалі кажучи, квантові та релятивістські ефекти ніколи нікуди не діваються, вони мають місце і при звичайному русі макроскопічних тіл зі швидкістю, набагато меншою за швидкість світла. Інша справа, що дія цих ефектів така мала, що не виходить за рамки самих точних вимірів. Класична механіка, таким чином, ніколи не втратить свого фундаментального значення.

Ми продовжимо вивчення фізичних основмеханіки у наступних статтях. Для кращого розуміннямеханіки Ви завжди можете звернутися до , які в індивідуальному порядку проллють світло на темна пляманайскладнішого завдання.

Механікає одним із розділів фізики. Під механікоюзазвичай розуміють класичну механіку. Механіка - наука, що вивчає рух тіл і при цьому взаємодії між ними.

Зокрема, кожне тіло будь-якої миті займає певне становище у просторі щодо інших тіл. Якщо з часом тіло змінює положення у просторі, то кажуть, що тіло рухається, здійснює механічний рух.

Механічним рухомназивається зміна взаємного становищатіл у просторі з часом.

Основне завдання механіки- Визначення положення тіла в будь-який момент часу. Для цього потрібно вміти коротко і точно вказати, як рухається тіло, як при тому чи іншому русі змінюється його положення з часом. Іншими словами - знайти математичний опис руху, тобто встановити сязі між величинами, що характеризують механічний рух.

При вивченні руху матеріальних тіл використовують такі поняття, як:

• матеріальна точка- Тіло, розмірами якого в даних умовах руху можна знехтувати. Це поняття використовується при поступальному русі, або коли в русі, що вивчається, можна знехтувати обертанням тіла навколо нього центру мас,
• абсолютно тверде тіло- Тіло, відстань між двома будь-якими точками якого не змінюється. Поняття застосовується, коли можна знехтувати деформацією тіла.
• суцільне змінне середовище- поняття застосовне, коли можна знехтувати молекулярною структуроютіла. Використовується щодо руху рідин, газів, деформируемых твердих тіл.

Класична механіказаснована на принципі відносності Галілея та законах Ньютона. Тому її ще називають - механікою Ньютона .

Механіка вивчає рух матеріальних тіл, взаємодії між матеріальними тілами, загальні законизміни положень тіл з часом, а також причини, що викликають ці зміни.

Загальні закони механіки мають на увазі, що вони справедливі щодо руху і взаємодії будь-яких матеріальних тіл (крім елементарних частинок) від мікроскопічних розмірів до об'єктів астрономічних.

Механіка включає наступні розділи:

• кінематика(вивчає геометрична властивістьруху тіл без причин, що викликали цей рух),
• динаміка(вивчає рух тіл з урахуванням причин, що викликали цей рух),
• статика(Вивчає рівновагу тіл під дією сил).

Слід зазначити, що це не всі розділи, що входять до механіки, але це основні розділи, які вивчає шкільна програма. Крім розділів зазначених вище, існує ще ряд розділів як мають самостійне значення, так і тісно пов'язаних між собою і з зазначеними розділами.

Наприклад:

• механіка суцільних середовищ(включає гідродинаміку, аеродинаміку, газову динаміку, теорію пружності, теорію пластичності);
• квантова механіка;
• механіка машин та механізмів;
• теорія коливань;
• механіка змінної мас;
• теорія удару;
• та ін.

Поява додаткових розділів пов'язано як з виходом за межі застосування класичної механіки (квантова механіка), так і з детальним вивченням явищ тіл, що відбуваються при взаємодії (наприклад, теорія пружності, теорія удару).

Але незважаючи на це, класична механіка не втрачає свого значення. Вона є достатньою для опису в широкому діапазоні явищ, що спостерігаються, без необхідності звертатися до спеціальних теорій. З іншого боку, вона проста для розуміння і створює базу для інших теорій.

- (Греч. mechanike, від mechane машина). Частина прикладної математики, наука про силу та опір у машинах; мистецтво застосовувати силу до справи та будувати машини. Словник іноземних слів, що увійшли до складу російської мови Чудінов А.Н., 1910. МЕХАНІКА… … Словник іноземних слів російської мови

МЕХАНІКА- (Від грец. Mechanike (techne) наука про машини, мистецтво побудови машин), наука про механіч. рух матер. тіл, що відбуваються при цьому взаємодіях між ними. Під механіч. рухом розуміють зміну з часом взаємного становища тіл чи … Фізична енциклопедія

МЕХАНІКА- (Від грец. Mechane машина), наука про рух. До 17 століття пізнання у цій галузі майже обмежувалися емпіричними спостереженнями, часто хибними. У 17 столітті властивості руху вперше стали виводитися з небагатьох основних принципів математично. Велика медична енциклопедія

МЕХАНІКА- МЕХАНІКА, механіки, мн. ні, дружин. (грец. mechanike). 1. Відділ фізики вчення про рух та сили. Теоретична та прикладна механіка. 2. Приховане, складне пристрій, підґрунтя, сутність чогось (розг.). Хитра механіка. «Він, як кажуть його… Тлумачний словникУшакова

МЕХАНІКА- МЕХАНІКА, розділ фізики, що вивчає властивості тіл (РЕЧОВИН) під дією прикладених до них сил. Ділиться на механіку твердих та механіку рідких тіл. Інший розділ, статика, вивчає властивості тіл у стані спокою, а ДИНАМІКА рух тіл. У статиці… … Науково-технічний енциклопедичний словник

механіка- Наука про механічний рух та механічну взаємодію матеріальних тіл. [Збірник термінів, що рекомендуються. Випуск 102. Теоретична механіка. Академія наук СРСР. Комітет науково-технічної термінології. 1984 р.] Тематики теоретична ... Довідник технічного перекладача

МЕХАНІКА Сучасна енциклопедія

МЕХАНІКА- (Від грец. Mechanike мистецтво побудови машин) наука про механічний рух матеріальних тіл (тобто зміну з часом взаємного положення тіл або їх частин у просторі) та взаємодії між ними. В основі класичної механіки. Великий Енциклопедичний словник

МЕХАНІКА- МЕХАНІКА, і, дружин. 1. Наука про рух у просторі та про сили, що викликають цей рух. Теоретична м. 2. Галузь техніки, що займається питаннями застосування вчення про рух та сили до вирішення практичних завдань. Будівельна м. Прикладна м. Тлумачний словник Ожегова

Механіка- Наука про рух. Вивчаючи рух, механіка необхідно повинна вивчати і причини, що виробляють та змінюють рухи, звані силами; сили ж можуть і врівноважувати один одного, і рівновага може бути розглядається як окремий випадок руху. Енциклопедія Брокгауза та Єфрона

Механіка- [Від грецького mechanike (techne) мистецтво побудови машин], розділ фізики, що вивчає механічний рух твердих, рідких та газоподібних матеріальних тіл та взаємодії між ними. У так званій класичній механіці (або просто… Ілюстрований енциклопедичний словник

Книги

• Механіка, В. А. Алешкевич, Л. Г. Деденко, В. А. Караваєв. Підручник є першою частиною серії "Університетський курс загальної фізики", призначену для студентів фізичних спеціальностейвишів. 0 помітна його особливість -…

Вивчає механічний рух матеріальних тіл і взаємодії між ними, що відбуваються при цьому. Під механічним рухомрозуміють зміну з часом взаємного становища тіл чи його частинок у просторі. У природі – це рух небесних тіл, коливання земної кори, повітряні та водні течіїі т.п.; в техніці - рухи різних літальних апаратіві транспортних засобів, частин двигунів, машин та механізмів, деформації елементів різних конструкційта споруд, рухи рідин та газів та багато іншого.

У механіці аналізовані взаємодії являють собою ті дії тіл один на одного, в результаті яких змінюються швидкості точок цих тіл або виникають деформації, наприклад, тяжіння тіл за законом всесвітнього тяжіння, взаємні тиску дотичних тіл, впливу частинок рідини або газу один на одного і на ті, що рухаються в них.

Під механікою зазвичай розуміють так звану класичнумеханіку Галілея-Ньютона, предметом вивчення якої є рухи будь-яких матеріальних тіл (крім елементарних частинок), що здійснюються зі швидкостями, малими в порівнянні зі швидкістю світла. Рух макроскопічних тіл із швидкостями порядку швидкості світла розглядається релятивістською механікою, заснованою на спеціальної теоріївідносності Ейнштейна. Для опису руху елементарних частинок і внутрішньоатомних явищ закони класичної механіки не застосовуються - вони замінюються законами квантової механіки.

Класична механіка ділиться на три розділи: кінематику, динаміку та статику.

Кінематика вивчає рух тіл, не розглядаючи причини, які цей рух обумовлюють (тобто рух тіл без урахування їх мас і сил, що діють на них). Методи та залежності, що встановлюються в кінематиці, використовуються при розрахунках передач руху в різних механізмах та машинах, а також при вирішенні задач динаміки.

Динаміка вивчає рух матеріальних тіл під впливом прикладених до них сил. У основі динаміки лежать закони механіки Ньютона, у тому числі виходять усі рівняння і теореми, необхідні вирішення завдань динаміки.

Статика вивчає умови рівноваги матеріальних тіл під впливом сил. Якщо відомі закони руху тіл, то їх можна встановити і закони рівноваги. Тому закони статики завжди розглядаються у зв'язку із законами динаміки.

Основними поняттями в механіці, фізиці та природознавстві загалом є простірі час. Будь-яке матеріальне тіло має обсяг, тобто. просторову довжину. Час висловлює послідовність станів матерії, що становлять будь-який процес, будь-який рух. Таким чином, простір і час є найбільш загальні формиіснування матерії.

Будь-який рух твердого тіла можна представити як комбінацію поступального та обертального рухів. Поступальнимрухом називають рух, при якому будь-яка пряма, жорстко пов'язана з тілом, переміщається, залишаючись паралельною до самої себе. Прикладами поступального руху є рух поршня в циліндрі двигуна, рух кабін «чортове колесо» тощо. обертальнимрухом абсолютно твердого тіла називають такий рух, при якому всі точки тіла рухаються в площинах, перпендикулярних до нерухомої прямої, званої віссю обертання, і описують кола, центри яких лежать на цій осі (ротори турбін, генераторів та двигунів).