Пространство и время

Движение тел происходит в пространстве и во времени. Для описания движения точки необходимо знать, в каких местах пространства и когда эта точка находится. Положение тела в пространстве можно задавать либо его тремя проекциями в декартовой системе координат x, y, z, либо радиус-вектором r.

Системой отсчета называется тело отсчета вместе с приборами для измерения расстояний и промежутков времени. С телом отсчета часто связывается система координат. Число независимых координат, полностью определяющих положение тела в пространстве, называется числом степеней свободы.

Наше пространство трехмерно, и для материальной точки есть три степени свободы поступательного движения, а для твердого тела добавляются еще три степени свободы вращательного движения, т.е. оно имеет шесть степеней свободы. Перемещение будет определяться разностью конечного и начального радиус-векторов

Dr = r₂ - r₁. (2.10).

При этом путь

Ds= SDr (2.11)

будет равен сумме всех перемещений. Траектория - это совокупность положений (т.е. координат), занимаемых телом в процессе его перемещения в прошлом, настоящем и будущем.При движении координаты с течением времени изменяются. Уравнения, характеризующие эти изменения, называются кинематическим уравнениями движения.

МОДЕЛИ В МЕХАНИКЕ.

В механике рассматривается не движение реальных объектов, а их физических моделей. Модель - это упрощенное, схематизированное представление, в котором выделены наиболее важные черты.

Основные модели в механике:

Материальная точка,

Твердое тело,

Сплошная среда (газ, жидкость, твердое тело).

Простейшей моделью является материальная точка — тело, обладающее массой, но размерами, которого можно пренебречь по сравнению величиной перемещения данного тела. Изучение движения произвольной системы тел можно свести к изучению движения системы материальных точек. Другой моделью является абсолютно твердое тело — это тело, которое не деформируется и при всех условиях расстояние между двумя точками этого тела остается постоянным.