2018-01-08
1983
Предмет и задачи механики.
Механика-это наука о простейшей форме движения - механическом движении.(Механика- наука о движении и равновесии тел)
Прямая задача механики: если мы знаем причины движения или силы, действующие либо на конкретную точку, либо на материальное тело, то мы вследствие знания законов движения, которые описываются соответствующими дифференциальными уравнениями, решая их мы отвечаем на вопрос, что будет с нашим объектом в любой момент времени.
Обратная задача: если я знаю как движется наблюдаемый мной объект, то я могу найти причины(силы)б которые заставляют его так двигаться.
Материя и движение.
Движение в механике – изменение положения тел в пространстве с течением времени. То движение, которое человек преломляет в своем сознании – механическое. В широком смысле движение материи есть всякое изменение ее. Под движением в механике понимается только его простейшая форма – перемещение тела относительно других тел. Макроскопическими называют обычные тела, окружающие нас, т.е. состоящие из громадного кол-ва молекул или атомов. Под медленными или нерелятивистскими движениями понимают движения, скорости которых очень малы по сравнению со скоростью света в вакууме.
|
|
|
Пространство и время.
Время – свойство материальных процессов иметь определенную длительность, следовать друг за другом в определенной последовательности и развиваться по этапам и стадиям.(совокупность разных или одинаковых процессов в своей длительности, последовательности, стадийности складывается в понятие время)
Пространство и геометрия.
Все материальные тела имеют протяженность, занимают определенное место в пространстве и располагаются определенным образом друг относительно друга. Эти наиболее общие свойства материальных тел в результате длительной практической деятельности отразились в сознании человека в виде понятия пространства, а математическая формулировка этих свойств была выражена в виде системы геометрических понятий и связей между ними. Пространство – все то, что нас окружает и подчиняется законам Евклидовой геометрии(введение 3х координат). (10-16 м до 1029 м).
Время, часы, синхронизация часов.
Понятие время неразрывно связано с материальными объектами и их движением, что позволило связать понятие время и материя и сказать, что время – это особая форма существования материи.
Часы-прибор с помощью которого измеряют время.
Понятие синхронизации возникло, когда появилась необходимость измерять длительность какого-либо процесса на различных часах.
Правило синхронизации часов: любые двое часов А и B, находящиеся на расстоянии S друг от друга, синхронизированы, если разность показаний часов в момент прихода светового сигнала в точку нахождения одних часов и его испускания из точки нахождения других равна S/c.Такая синхронизация возможна и непротиворечива для всех пар точек системы отсчета.
|
|
|
Системы отсчета.
Система отсчета- система координат, связанная жестко с материальным телом, которое является абсолютно твердым телом(тв.тело –тело, чьи размеры не изменяются в процессе движения)
Система отсчета = сист.координат + тв.тело + часы в нач.координат
Время и пространство неразрывно связаны, но утверждение, что два различных не одновременных события произошли в одном и том же месте пространства, лишено содержания, пока не указана система отсчета, в которой события рассматриваются.
Существуют:
1. Планарная ск (ǀrǀ=√(x2+y2)).
2. Полярная ск (ρ=x*cosφ ρ=y*sinφ)
3. Пространственная ск a) прямоугольная (r=√(z2+x2+y2)). б) цилиндрическая M(ρ,φ,z).
4. Сферическая ск M(ρ,φ,ϴ).
5. Симметрия законов физики относительно пространственно – временных преобразований.
Абстракция и физ.модели.
В реальном физическом мире связи между явлениями и предметами столь многообразны, что охватить их все невозможно не только в практическом, но и в теоретическом принципиальном смысле. Последнее обстоятельство обусловлено неисчерпаемостью свойств материи. Поэтому при создании моделей принимаются во внимание только существенные для данного круга явлений свойства и связи. Лишь благодаря такому ограничению удается создать модель, которую возможно охватить мысленным взором. Задача отбрасывания всего несущественного для данного явления выступает в качестве важнейшего элемента физического исследования. Учет лишь существенных факторов сводится к абстрагированию от реальной ситуации к созданию модели в рамках принятых абстракций.
Абстракции - это такие понятия, которые отображают только некоторые определенные свойства предметов или некоторые определенные характеристики процессов.
Физические модели являются приближенными моделями, и их справедливость может быть гарантирована лишь в пределах применимости употребляемых абстракций. Вне этих пределов модель может стать неприменимой и даже бессмысленной. Для построения моделей механических систем важнейшей абстракцией является понятие материальной точки.
