Материалдық нүктенің кинематикасы және динамикасы

Модуль 1.

Дәріс №1

Тақырып: Материалдық нүктенің кинематикасы және  динамикасы

Сұрақтар:

1.Ілгерлемелі және айналмалы қозғалыстардың кинематикасының элементтері.

2.Ньютон заңдары.Масса. Күш.Механикадағы күштің түрлері.Гравитациялық күштер.Бүкіл әлемдік тартылыс заңы.Серпімділік күші.Гук заңы.Үйкеліс күші.Инерциалды санақ жүйесі.

3.Абсолют қатты дене түсінігі.Күш моменті және қатты дененің инерция моменті.Қозғалмайтын оске қатысты қатты дененің айналмалы қозғалысының негізгі теңдеуі. Штейнер теңдеуі

Механика

   1.     Кеңістік  пен  уақыт  қасиеттері  туралы Ньютонның көз-қарасы.Материялық нүкте туралы түсінік. Санақ жүйесі. Қозғалыстың  салыстырмалылығы.  Ұзындық   пен   уақыттың  эталоны.  Халықаралық  санақ  жүйесі(СИ).Қозғалыс заңдылығы,траектория, жол, орын ауыстыру. Жылдамдық пен  үдеу   векторлары.  Қозғалыстың   тәуелсіздік   принципі.  Координаталар   мен       жылдамдықтар  үшін  Галилейдің  түсіндірулері. Тангенциял  және нормал үдеу. Бір қалыпты  және  бірқалыпты  айнымалы  түзу  сызықты  қозғалыстар.  

Материялық  нүктенің  шеңбер бойымен қозғалысы. Бұрыштық орын ауыстыру, бұрыштық жылдамдық, бұрыштық үдеу. Сызықтық және бұрыштық кинематикалар арасындағы қарым-қатынас.  Бұрыштық   жылдамдық  және  бұрыштық үдеу векторлары. Кинематика

1) Механикалық қозғалыс. Қозғалыстың салыстырмалығы. Санақ жүйесі.

2) Материалдық нүкте. Траектория, жол және орын ауыстыру.

3) Ілгермелі қозғалыс. Айналмалы қозғалыс және қозғалыстың түрлері.

4) Үдеу. Үдеудің түрлері және ұүраушылары.

5) Физикалық шамалар. Векторлық және скаляр шама.

1) Денелердің және денелер жүйесінің басқа денеге қатысты кеңістіктегі орнының (өзгеруі) уақыт бойынша өзгеруі механикалық қозғалыс деп аталады. Осыған байланысты денелердің қозғалысын зерттеу денелердің кез-келген уақыт мезетіндегі орнын анықтау болып табылады. Механиканың негізгі мақсаты дененің кез-келген уақыт мезетіндегі орнын анықтау. Қозғалыс салыстырмалы , сондықтан оның санақ басы, санақ жүйесі болады. Дене кеңістікте қозғалыстан үш өлшемді жүйе, жазықтықта екі өлшемді жүйе делінеді.

2) Материалдық нүкте - егер дененің мөлшерлері оның жүріп өтетін қашықтығымен салыстырғанда немесе координаталар басына дейінгі қашықтықпен салыстырғанда шексіз аз болатын болса, ондай денені материалдық нүкте деп атайды. Қарастырып отырған жағдайда өлшемдері ескерілмейтін денені – материалдық нүкте дп атайды.

[pic 1]

Дененің орын ауыстыруы деп – бастапқы орны мен соңғы орнын қосатын бағытталған кесіндіні атайды. Орын ауыстыру сан мәнімен де, бағытымен де сипатталады.

Бойымен материалдық нүктенің қозғалысы өтетін сызық траектория немесе жол деп аталады.

3) Тең уақыт аралықтарында бірдей қашықтықта өтетін материалдық нүктенің қозғалысы бірқалыпты қозғалыс деп аталады, ал тең уақыт аралықтағында әр түрлі жол жүретін болса , бірқалыпсыз және айнымалы қозғалыс болып табылады.

 [pic 2]

4) Бірқалыпты айнымалы қозғалыстағы сипаттау үшін үдеу деген физикалық шаманы енгіземіз. [1 м/с2]

Айнымалы қозғалыс кезінде дененің жылдамдығы нүктеден нүктеге өзгеріп отырады, мұндай қозғалысты сипаттау үшін дененің жылдамадығының өзгерісін білу керек.

[pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6]

[pic 7][pic 8]

Үдеуге байланысты айнымалы қозғалыс үемелі және кемімелі болып екіге бөлінеді.

Денелердің түсуі, құлауы қоршаған ортада ең көп таралған қозғалымтың түрлеріне қатарына жатады. Денелердің тен ауырлық күшінің әсерінен ғана болатын және тыныштық күйден басталатын қозғалысын еркін түсу деп аталады. Еркін түсудің негізгі заңы ауасыз кеңістікте жердің берілген нүктесінде барлық денелер (еркін) бірдей үдеумен түседі, бұл үдеу еркін түсу үдеуі деп аталады. (q = 9,8 м/с2 )[pic 9]