Введение в предмет физики. Кинематика материальной точки

1. Механика

2. Введение в предмет физики. Кинематика материальной точки

3. План занятия

• Физика - наука о природе
• Фундаментальные физические теории.
Базовые физические величины
• Классическая механика Ньютона
• Способы описания движений.
Основные кинематические
характеристики

4.

• Физика — наука о наиболее общих и
фундаментальных закономерностях природы,
определяющих структуру и эволюцию
материального мира. Как и любая другая
наука, она основывается на количественных
наблюдениях.

5.

Наблюдения
Физический
закон —
описание
соотношений в
природе,
проявляющихс
я при
определенных
условиях в
эксперименте
Опытный
Измерения
Эксперимент
(опыт)
Гипотеза
Гипотеза –
научно
обоснованное
предположение
о внутренних
связях,
управляющих
данным
явлением
Физический
закон
Теоретический
Физическая
теория
Имеет границы
применимости

6.

• Инварианты — постоянные величины, не изменяющиеся в
процессе эволюции системы.
• Система обладает симметрией, если в результате
происходящих в ней изменений какая-то характеристика
системы остается постоянной (инвариантной).
эквивалентность
(равноправие)
Однородность
всех
точек
пространства
физического
пространства
эквивалентность всех
Однородность времени
моментов времени
Пространство эквивалентность всех
в пространстве и
однородно, внаправлений
Изотропность
пространства
симметрии физической
нем
системы относительно ее
отсутствуют произвольного поворота
выделенные
точки
Физические
законы не
изменяются
со временем

7. Фундаментальные типы взаимодействий

• Фундаментальные взаимодействия —
взаимодействия, которые не могут быть
сведены к другим, более простым видам
взаимодействия.

8.

Тип взаимодействия
ГРАВИТАЦИОННОЕ
Участвующая
частица
Радиус действия
Все
элементарные дальнодействующее
частицы (гравитон?)
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ Только
заряженные дальнодействующее
частицы
(кроме
нейтрино,
антинейтрино, фотон)
СЛАБОЕ
Кроме фотона
короткодействующее
10-17
СИЛЬНОЕ (ЯДЕРНОЕ)
Только
между короткодействующее
адронами (мезон)
10-15
Проявление

9. Базовые физические величины

• Метр — единица длины
• Секунда - время (мера скорости развития событий)
• Килограмм - масса (мера количества вещества и
энергии; мера инертности; мера гравитационного
взаимодействия)
• Моль – количество вещества
• Кельвин – абсолютная температура
• Ампер – единица измерения силы тока
• Кандела – единица измерения силы света

10. ПРИСТАВКИ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ

Степень
Приставка Символ
Степень
Приставка Символ
1018
экса-
Э
10-1
деци-
д
1015
пета-
П
10-2
санти-
с
1012
тера-
Т
10-3
милли-
м
109
гига-
Г
10-6
микро(микрон)
мк
106
мега-
М
10-9
нано-
н
103
кило-
к
10-12
пико-
п
102
гекто-
г
10-15
фемто-
ф
10
дека-
да
10-18
атто-
а

11.

• Механика — наука об общих законах движения тел.
Классическая механика Ньютона описывает
движение больших тел, если их скорость мала по
сравнению со скоростью света.
Механическое движение - изменение положения тела или
частей тела в пространстве относительно других тел с
течением времени

12.

Механика
Кинематика
Динамика
Статика
раздел механики, изучающий способы описания движений и связь между
величинами, характеризующими эти движения, не учитывая внешних сил,
действующих на тело
Путь
Перемещение
Траектория
Скорость
Ускорение

13.

Модель
Материальные
Идеальные
Упрощенная версия
физического процесса
(системы),
сохраняющая главные
черты
Материальная точка - тело, обладающее массой, но
не имеющее геометрических размеров
Границы
применимости
размеры тела
сравнительно малы по
сравнению с
расстоянием,
проходимым телом
тело движется
поступательно

14.

Система отсчета
Тело отсчета
Система
координат
тело, относительного
которого задается или
определяется положение
выбранного тела
Часы
•Основная задача
механики состоит в
определении
положения тела в
любой момент
времени

15. Способы описания и задания движения точки. Координатный способ

x x t
y y t
z z t
• кинематические
уравнения движения
точки, записанные в
координатной форме
Проекции точки на
координатные оси

16. Способы описания и задания движения точки. Векторный способ

r r t
AB
x B x A 2 y B y A 2
• кинематическое
уравнение движения
точки, записанные в
векторной форме
Проекции вектора на
координатные оси
Радиус-вектор

17.

Радиусвектор
вектор, соединяющий начало отсчета с
положением точки в произвольный момент
времени

18. Кинематические характеристики

Перемещение
Путь
r1
Δr
Прямолинейная
r2
Траектория
Криволинейная

19.

Перемещение –
вектор,
проведенный из
начального
положения
материальной
точки в конечное
s
s
Векторная величина
s
=
s
>
Путь – длина
участка траектории,
который пройден
материальной
точкой за данный
промежуток
времени
s
s
Скалярная величина
Траектория прямолинейная
Траектория криволинейная