Основы кинематики

Механика

1.  Основы кинематики

Механика – раздел физики изучающий механическое движение.

Кинематика – раздел механики, изучающий движение тел без учёта причин, вызывающих это движение.

1. Механическое движение.

Механическим  движением  называется изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.[pic 1]

[pic 2][pic 3]

Для описания механического движения необходимо выбрать систему отсчёта.  

Система отсчёта представляет собой  систему координат, связанную с телом отсчёта, и выбранный способ измерения времени (часы).                          

Материальная точка – это тело, размерами которого можно пренебречь в данных условиях (линейные размеры рассматриваемого тела малы по сравнению с расстояниями или если тело двигается поступательно). 

Положение тела в пространстве  может быть задано с помощью координат [pic 4]

или с помощью радиус – вектор.[pic 6][pic 5]

1. Движение с постоянной скоростью

  Равномерное прямолинейное движение – движение с постоянной по модулю и направлению скоростью. 

Скорость  – количественная мера механического движения. Она характеризует быстроту изменения координаты тела и является векторной величиной.[pic 8][pic 7]

  Пусть в  начальный момент времени  t0 = 0 координата тела была  х0 ; в момент времени   t  координата тела  -  х.                                                                                           Тогда  время движения  Δt = t - t0 , а изменение координаты  Δх = x –x0 .  [pic 9]

[pic 10]

[pic 11] Путь, пройденный телом можно найти, пользуясь графиком зависимости скорости от времени.[pic 12]

1. Движение с изменяющейся скоростью

Средняя путевая  скорость  – физическая величина, численно равная отношению всего пути, пройденного телом ко всему  времени движения.                          [pic 14][pic 13]

Средняя  скорость перемещения   – физическая величина, численно равная отношению перемещения r, совершонного телом ко всему  времени движения.                          [pic 16][pic 15]

1. Относительность движения

Для описания движения тела необходимо выбрать систему отсчёта. В различных системах отсчёта различны  

• виды траектории
• значения скорости
• перемещение
• пути и др.

Если тело участвует в нескольких движениях, то результирующее перемещение тела равно векторной сумме перемещений, совершаемых им в каждом из движений[pic 17]

Скорость тела   относительно неподвожной системы отсчёта равна геометрической сумме  скорости тела относительно подвижной системы отсчёта и скорости самой подвижной системы отсчёта относительно неподвижной[pic 19][pic 18]

• если два тела двигаются навстречу со скоростями   и  , то величина относительной скорости находится по формуле             [pic 20][pic 21][pic 22]
• если два тела двигаются в одном направлении со скоростями   и  , то величина относительной скорости находится по формуле           [pic 23][pic 24][pic 25]
• если два тела двигаются под некоторым углом друг к другусо скоростями   и  , то величина относительной скорости находится по теореме Пифагора или по теореме косинусов     [pic 26][pic 27][pic 28]

      Действия с векторами