Физика – наука о наиболее общих формах движения материи и их взаимных превращениях. Лекция №1

1.

Лекция №1
Лектор: доцент, к.ф.-м.н., Каевицер
Екатерина Владиленовна
E-mail: [email protected]
Телефон: +7-916-112-61-40

2.

Физика
Лекции
Практические
занятия
Семинары
Контрольные
работы
Домашние
задания
(№ 2374)
Письменный экзамен
в начало

3. Физика – наука о наиболее общих формах движения материи и их взаимных превращениях

Физика – наука о наиболее общих формах
движения мат ерии и их взаимных превращениях
Разделы: МЕХАНИКА. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Литература Основная:
1. Савельев И.В. “Курс общей физики”,
2. Волькенштейн В.С. “Сборник задач по общему курсу
физики”.
Дополнительная:
Иродов И.Е. “Механика. Основные законы”,
“Физика макросистем. Основные законы”.
Сивухин Д.В. том 1 “Механика”,
том 2 “Термодинамика и молекулярная физика”.

4.

Материя
Вещество
форма материи,
обладающая массой
покоя.
Поле
одна из форм материи,
характеризующая все точки
пространства (или, шире,
пространства-времени) и
обладающая бесконечным
числом степеней свободы.
Не обладает массой покоя.
в начало

5. Разделы механики

• Кинематика: изучает движение тел, не
рассматривая причины, которые это
движение обуславливают.
• Динамика: изучает законы движения
тел, которые вызывают или изменяют
это движение из-за взаимодействиями
между телами.
• Статика: изучает законы равновесия
системы тел.

6. Механическое движение –изменение положения одних тел или частей тел относительно других тел или других частей

Механическое движение –
изменение положения одних
тел или частей тел
относительно других тел или
других частей
• принцип относительности движения
• пространство
• время

7. Модели тел

• Материальная точка - тело, размерами которого
в данной задаче можно пренебречь.
• Абсолютно твердое тело - тело, деформациями
которого можно пренебречь.
• Абсолютно упругое тело - тело, которое после
прекращения действия внешних сил принимает
свои первоначальные размеры и форму.
• Абсолютно неупругое тело - тело, полностью
сохраняющее деформированное состояние после
прекращения действия внешних сил.

8. Координаты

• набор чисел, однозначно
описывающий положение точки в
пространстве
Размерность пространства
• минимальное количество координат
Система координат
• закон задания координат

9. Системы координат

• Декартова прямоугольная
z
rz
r
y
0 ry
x
rx

10. Системы координат

• Цилиндрическая
z
rz z
rx cos
r
0
rx
x
ry
ry sin
y
rz z

11.

Система отсчета - совокупность тела отсчета, связанной с ним
системы координат и синхронизированных между собой часов.
Кинематические уравнения движения материальной
точки

12.

Кинематика
материальной точки.
Кинематика твердого
тела

13. Некоторые обозначения

Приращение (изменение)
величины A:
Модуль вектора
A
A
A
К
Н
A:
A A
A AК AН
Производная от вектора A :
A AК AН
dA dAx dAy dAz
;
;
dt dt dt dt

14.

Способы задания движения
материальной точки
Векторный
Координатный
y
M ∆r
y
y
M
r(t)
M
M0 (x0,y0,z0)
M
M0 (x0,y0,z0)
0
ro
Естественный
y
x
x
x
z
z
z
x x(t), y y(t), z z(t)
dr
V
r (t )
dt
Прямая задача:
x
z
r r (t )
Vx
dx
dy
dz
; Vy ; Vz
dt
dt
dt
V Vx2 Vy2 Vz2
S S (t )
V
dS
dt
Задан закон движения r
r(t)
(t ) или x(t), y(t), z(t) или S(t)
Определить все кинематические параметры движения (траектория,
скорости, ускорение)
Обратная задача:
Задана область движения и некоторые кинематические параметры
Определить закон и вид движения, остальные кинематические
параметры

15. Основные понятия

s
l r
• Траектория – линия, соединяющая
геометрические места точек, которые
занимала данная материальная точка в
процессе своего движения
• Пройденный путь – длина траектории
• Перемещение – вектор, начинающийся в
первой точке рассматриваемого движения и
заканчивающийся в последней

16. Скорость

• Скорость – быстрота изменения
положения тела
• Средняя скорость – отношение
изменения положения тела к
промежутку времени, за которое это
изменение положения произошло
s
Vср Va V V
- средний модуль скорости
t
l
Δr
Vср Va V
- средний вектор скорости
t t

17. Мгновенная скорость

s
Мгновенная скорость
l r
s ds
V lim Vср lim
- модуль мгновенной скорости
t 0
t 0 t
dt
Δr dr
V lim Vср lim
- вектор мгновенной скорости
t 0
t 0 t
dt
t 0
s l r
V V

18. Путь и перемещение

S V (t )dt
r V (t )dt
- пройденный путь
- перемещение
rx Vx (t )dt
ry Vy (t )dt
rz Vz (t )dt

19. Орт

• Орт – единичный вектор в выбранном
направлении
a
ea
a a
ea
a a
ea 1 безразмерн ая величина !!!

20. Компоненты ускорения

V V eV V e
eV e
V
dV d (V e ) dV
de
a
e V
dt
dt
dt
dt

21.

Ускорение
dV d (V e ) dV
de
a
e V
dt
dt
dt
dt
a a an
dV
a
dt
V2
an
R
a a an
- модуль тангенциального ускорения;
- модуль нормального ускорения;
a a a
2
2
n
- модуль полного ускорения