ВОПРОСЫ
- В чём состоит главная задача механики?
Основная задача механики — определять положение (координаты) движущегося тела в любой момент времени.
ВОПРОСЫ
- Зачем введено понятие материальной точки?
Чтобы не описывать движение каждой точки движущегося тела.
Тело, собственными размерами которого в данных условиях можно пренебречь, называют материальной точкой.
ВОПРОСЫ
- Когда тело можно считать материальной точкой? Приведите пример.
ВОПРОСЫ
Что такое система отсчёта?
Тело отсчета, связанная с ним система координат и часы для отсчета времени движения образуют систему отсчета .
z
у
0
Х
у
0
Х
0
Х
КИНЕМАТИКА
Кинематика (греч. "кинематос" – движение) – это раздел физики, в котором рассматриваются различные виды движения тел без учета влияния сил, действующих на эти тела.
Кинематика отвечает на вопрос:
"Как описать движение тела?"
5
F тр
Главный вопрос – почему?
Динамика – раздел механики, в котором изучают различные виды механических движений с учетом взаимодействия тел между собой.
Структура динамики.
N
F т
Изменение скорости тела всегда вызывается воздействием на данное тело каких-либо других тел. Если на тело не действуют другие тела, то скорость тела никогда не меняется.
8
Аристотель:
для поддержания постоянной скорости тела необходимо, чтобы что-то (или кто-то) действовало на него.
Покой относительно Земли - естественное состояние тела, не требующ ее особой причины.
Аристотель
8
Кажутся логичными утверждения:
8
Кто толкает?
8
Давайте правильно взглянем на процессы
Именно сила изменяет скорость тела
Если сила меньше, то скорость меняется…
Если сил нет, то…
Сила связана не со скоростью , а с изменением скорости
11
На основе экспериментальных исследований движения шаров по наклонной плоскости
Скорость любого тела изменяется только в результате его взаимодействия с другими телами.
Галилео Галилей
Г. Галилей:
свободное тело, т.е. тело, которое не взаимодействует с другими телами, может сохранять свою скорость постоянной сколь угодно долго или находиться в покое.
11
Явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел называется инерцией .
11
Исаак Ньютон
Ньютон:
дал строгую формулировку закона инерции и включил его в число основных законов физики в качестве I закона Ньютона.
(1687 г. «Математические начала натуральной философии»)
14
- По книге: И. Ньютон. Математические начала натуральной философии. пер. с лат. А. Н. Крылова. М.: Наука, 1989.
- Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
Ньютон в своём труде опирался на существование абсолютной неподвижной системы отсчёта , то есть абсолютного пространства и времени, а это представление современная физика отвергает .
14
Невыполнение закона инерции
Существуют такие системы отсчёта, в которых закон инерции выполняться не будет
14
Первый закон Ньютона:
Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела или действие других тел скомпенсировано .
Такие системы отсчета называют инерциальными.
Примеры
Примеры
Равнодействующая равна нулю
Примеры
Равнодействующая равна нулю
Инерциальная система отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой справедлив закон инерции.
I закон Ньютона справедлив только для ИСО
Неинерциальная система отсчёта — произвольная система отсчёта, не являющаяся инерциальной.
Примеры неинерциальных систем отсчета: система, движущаяся прямолинейно с постоянным ускорением, а также вращающаяся система.
Вопросы для закрепления :
- В чем состоит явление инерции?
2. В чем состоит I закон Ньютона?
3. При каких условиях тело может двигаться прямолинейно и равномерно?
4. Какие системы отсчета используются в механике?
Задачи:
1. Гребцы, пытающиеся заставить лодку двигаться против течения, не могут с этим справиться, и лодка остается в покое относительно берега. Действие каких тел при этом компенсируется?
2. Яблоко, лежащее на столике равномерно движущегося поезда, скатывается при резком торможении поезда. Укажите системы отсчета, в которых первый закон Ньютона: а) выполняется; б) нарушается.
3. Каким опытом внутри закрытой каюты корабля можно установить, движется ли корабль равномерно и прямолинейно или стоит неподвижно?
Домашнее задание
Всем : §10
Желающим :
подготовить сообщения по темам:
- «Античная механика»
- «Механика эпохи Возрождения»
- «И.Ньютон».
Основные понятия:
Масса; сила; ИСО.
ДИНАМИКА
Средства описания
Динамика. Что изучает?
ЗАКОНЫ ДИНАМИКИ:
- Первый закон Ньютона-постулат о существовании ИСО;
Причину изменения скорости (причину ускорения)
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
ЗАКОНЫ ДЛЯ СИЛ:
тяготения –
упругости -
трения -
ОСНОВНАЯ (обратная) задача механики: установление законов для сил
ОСНОВНАЯ (прямая) задача механики: определение механического состояния в любо й момент времени.