Тема 9. Кинематика. Кинематика точки. Основные понятия

    Кинематико й называется раздел механики, в котором изучаются геометрические свойства движение материальных тел без учета их инертности (массы), а также причин, вызывающих данное движение (сил).

    Кинематика представляет собой, с одной стороны, введение в динамику, так как здесь вводятся основные понятия и зависимости необходимые для изучения движения тел с учетом действия сил. С другой стороны, методы кинематики имеют и самостоятельное практическое значение, например, при изучении передач движения в механизмах.

    Под движением в механике понимается изменение с течением времени положения данного тела в пространстве по отношению к другим телам. Для определения положения движущегося тела с тем телом, по отношению к которому изучается движение, жестко связывают какую – нибудь систему осей координат, которую будем называть системой отсчета.

Если координаты всех точек тела в выбранной системе отсчета остаются все время постоянными, то тело по отношению к данной системе отсчета находится в покое (этот случай рассматривался в разделе статика). Если же координаты, каких – нибудь точек тела с течением времени изменяются, то тело по отношению к данной системе отсчета находится в движении.

    Движение тел совершается в пространстве с течением времени. Пространство в механике рассматривается, как трехмерное, а время считается универсальным, т.е. протекающим одинаково во всех системах отсчета. Время является скалярной, непрерывно меняющейся величиной. В задачах кинематики оно принимается за независимую переменную (аргумент), а все остальные величины (координаты, скорости и т.д.) рассматриваются как функции этого аргумента.    

    Кинематику делят на кинематику точки и кинематику системы материальных точек (тела). В кинематике решаются две основные задачи:

- первая задача состоит в установлении математических способов задания движения точек или тел;

36

- вторая задача заключается в том, чтобы, зная закон движения данного тела или точки, определить все кинематические величины, характеризующие как движение тела в целом, так и движение каждой из его точек в отдельности.

         Для решения задач кинематики необходимо, чтобы непосредственно был задан или закон движения данного тела или же закон движения, какого – нибудь другого тела, кинематически связанного с данным.

Способы задания движения точки.

    Чтобы задать движение точки, надо задать ее положение по отношению к выбранной системе отсчета в любой момент времени. Для этого задания можно применять один из трех способов: естественный, координатный, векторный.