2014-02-10
429
В используемых системах единиц в качестве основных используются единицы длины, массы и времени (LMT). Символическое выражение производной единицы измерения через основные называется размерностью. Величина, не имеющая размерности, называется безразмерной. В физических формулах величины разных размерностей не могут складываться друг с другом! Под знаком функций могут стоять только безразмерные величины.
Одной и той же размерности в разных системах единиц могут соответствовать разные единицы измерения, что связано с разными эталонами основных единиц. В системе СИ за эталоны основных единиц приняты метр, килограмм, секунда. В системе СГС – сантиметр, грамм, секунда. Единицы измерения обозначаются квадратными скобками.
Внесистемные единицы, например
| Единица | Физическая величина | Выражение через системные |
| Морская миля | длина | 1852 м |
| Дюйм | длина | 2.54 см |
| Фут | длина | 30.48 см (12 дюймов) |
| Фунт | масса | 0.45 кг |
| Галлон (брит.) | объем | 4.5 л |
Выражение производных единиц одной системы через единицы другой. Видно, что с единицей измерения в формуле можно оперировать как с множителем. Например, внесистемную единицу скорости «узел», используемую в морском деле, можно перевести в более привычную.
|
|
|
Любая наука, в том числе физика, изучает движение, подразумевая под ним какое-либо изменение объекта. (Изучать то, что не меняется, не интересно). Наиболее простым и легко наблюдаемым является механическое движение – изменение положения объекта относительно других. Здесь мы используем наше ощущение пространства – мы можем сравнивать объекты по размерам и по удаленности от нас. На основе этих ощущений построена геометрия. Кроме того, мы можем сравнивать движение по длительности, а события – располагать в определенном временном порядке. Это ощущение времени. Кинематика – раздел классической механики, описывающий механическое движение. Это «геометрия механики».
Механическое движение – изменение со временем положения тела относительно других тел. Большое тело может совершать довольно замысловатое движение, поэтому разумно вначале описать движение малого тела, размерами которого (и, следовательно, формой, структурой..) можно пренебречь. По сравнению с чем? Ну, например, пройденным за время наблюдения расстоянием. Такое тело называется материальной точкой. Например, Земля имеет диаметр 13000 км. Это немало. Однако радиус ее орбиты вокруг Солнца 150000000 км. Примерно в 10000 раз больше. Если мы нарисуем орбиту радиусом 1 м, то земля изобразится точкой размером 0.1 мм. Ясно, что при описании орбитального движения мы можем считать Землю движущейся точкой.
|
|
|
Траектория – линия, которую описывает в пространстве материальная точка (далее МТ) в процессе движения. Если траектория – прямая линия (или отрезок), то движение называется прямолинейным, иначе – криволинейным. Путь – длина, измеренная вдоль траектории от начальной точки движения до конечной. Как измерить путь, если движение криволинейное? Если мы разобьем кривую на достаточно малые участки, они получатся практически отрезками – нужно измерить их длины, а затем сложить. Видно, что в местах большей кривизны необходимо более частое разбиение.
Вначале рассмотрим прямолинейное движение. Пусть траектория совпадает с осью Х. Тогда, в любой момент времени t положение нашего тела на оси задается координатой х. Функция x(t) называется законом движения. Приращением некоторой величины А назовем разность между ее конечным и начальным значениями
ΔA=A2-A1
Для времени – это просто промежуток (интервал) прошедшего времени
Δt=t2-t1
