1. Физические обьекты и их модели

1.

Физические объекты
и их модели

2.

МЕХАНИКА
КВАНТОВАЯ
ФИЗИКА
МОЛЕКУЛЯРНАЯ
ФИЗИКА
ФИЗИКА
ОПТИКА
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
КОЛЕБАНИЯ
И ВОЛНЫ

3.

МЕХАНИКА раздел физики, изучающий
простейшую форму движения
материи - механическое
движение.

4.

Механическое движение –
изменение положения тела в
пространстве
относительно других тел с
течением времени.

5.

ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ:
• ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ - такое
движение, при котором любая линия,
проведенная между двумя точками,
остается параллельной самой себе;

6.

• ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ (вращение)
– такое движение, при котором траектории
всех точек тела являются
концентрическими окружностями с
центром на одной прямой, называемой
осью вращения;

7.

• КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ
(колебания) – это движение, при котором
тело периодически смещается то в одну, то
в другую сторону относительно некоторого
положения равновесия;

8.

• ВОЛНОВОЕ ДВИЖЕНИЕ (волны) – это
движение, представляющее собой
возмущения, распространяющиеся в
упругой среде в пространстве и во времени;

9.

• ПЛОСКИМ ДВИЖЕНИЕМ
(плоскопараллельным) называется такое
движение, при котором все точки тела
движутся в параллельных плоскостях.
Плоскости, в которых движутся отдельные
точки, параллельны между собой и
параллельны одной и той же неподвижной
плоскости.

10.

Примеры плоского движения.
А
С

11.

12.

Первый пример.
1800
А→ В Д
С

13.

14.

Второй пример.
0
180
А Д
С

15.

16.

Пример третий.
А
4 3600
1800
Е Д
Произвольное плоское движение можно
представить как совокупность
поступательного движения и вращения.
С

17.

Задача механики
• Определения положения тела в
пространстве.
• Определения основных характеристик
движущегося тела.
• Получить уравнения его движения или
задать уравнения траектории.

18.

Относительность движения.
Положение тела в пространстве можно
определить только относительно какогонибудь другого тела или других тел.
Поэтому, когда речь идет о движении, то
имеют в виду относительное движение,
т.е. движение тела относительно другого
тела, которое условно принимают за
неподвижное.

19.

Относительность
движения.

20.

Для определения положения
тела необходима СИСТЕМА
ОТСЧЕТА:
• ТЕЛО ОТСЧЕТА.
• СИСТЕМА КООРДИНАТ.
• ПРИБОРЫ И
ИНСТРУМЕНТЫ,
позволяющие
однозначно измерять
(определять) время и
расстояние.

21.

Специальные системы отсчета.
• Геоцентрическая система отсчета –
неподвижная система отсчета, совпадающая
с центром Земли.
• Гелиоцентрическая система отсчета –
система, совпадающая с центром Солнца.

22.

СПОСОБЫ ОПИСАНИЕ
ДВИЖЕНИЯ
• Векторный с
помощью радиусвектора,
направленного
отрезка прямой,
соединяющий
начало отсчета с
точкой, где
находится предмет.

23.

Естественный
• На траектории
выбирают точку
начала отсчета, и
направление движения
задают единичным
вектором,
направленным вдоль
траектории.

24.

Координатный
• Для определения положения, какой либо точки
задают ее координаты в выбранной системе
координат. В зависимости от рассматриваем
задачи положение тела можно определять

25.

СИСТЕМА
КООРДИНАТ
СФЕРИЧЕСКАЯ
СИСТЕМА
КООРДИНАТ
ДЕКАРТОВА
СИСТЕМА
КООРДИНАТ
ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ
СИСТЕМА
КООРДИНАТ

26.

Сферическая Система
Координат (ССК).
•первая координата
r (радиус)
•вторая координата
угол φ (широта)
•третья координата
угол θ (долгота).

27.

28.

Декартовая Система Координат
(ДСК).
• первая координата Х
(вперед-назад),
• вторая координата Y
(вправо-влево)
• третья координата Z
(вверх-вниз).

29.

Цилиндрическая Система
Координат (ЦСК).
• R (r) – радиус
• φ – широта
• h (Z) – высота
Не имеет двухмерный аналог

30.

Двухмерный случай ДСК и ССК.
При движении тела в определенной
плоскости 3-мерные ССК и ДСК можно
заменить 2-мерной системой: полярной
системой координат (ПСК) и ДСК2.

31.

Полярная система координат (ПСК) и двухмерная
декартова система координат (ДСК-2).
= x 2 + y 2
x = cos
y
y
=
sin
= acrtg
x

32.

Моделирование реальных
тел.
При большом
многообразии реальных
объектов физические
тела для удобства
описания их движения
заменяют моделями. В
физики (механики)
существует несколько
моделей, которые
упрощают наши
расчеты при решении
задач.

33.

МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКАтело, размерами и формой
которого в данных условиях
движения можно пренебречь, а
массу всего тела необходимо
считать полностью
сосредоточенной в одной
точке (центр масс).

34.

АБСОЛЮТНО ТВЕРДОЕ ТЕЛО тело, которое ни при каких
условиях не может
деформироваться и при всех
условиях расстояние между
двумя точками (или точнее
между двумя частицами) этого
тела остается постоянным при
его движении.