ЛЕКЦИИ ПО ФИЗИКЕ
Кинематика

© Лопатин Павел Борисович
Настоящий курс лекций построен на основе лекций, которые читал Б.А. Слободсков.

§ 6. Механическое движение. Описание движения тел. Поступательное и вращательное движение. Материальная точка

1. Понятие механического движения.

Определение 1. Механическим движением называется изменение взаимного расстояния между телами с течением времени, то есть перемещение тел в пространстве с течением времени.

2. Описать движение тела, значит описать движение всех его точек, то есть в любой момент времени надо уметь находить положение всех точек тела в пространстве и их скорости.

   Кинематика - это раздел механики, в котором изучают различные движения тел, но не рассматривают причины, вызывающие тот или иной вид движения. В кинематике нельзя объяснить, почему движения бывают прямо или криволинейные, ускоренные или замедленные и т.д. На эти вопросы отвечает другой раздел механики - динамика.

3. Поступательное и вращательное движение.

Определение 2. Поступательное движение - вид механического движения, при котором прямая, соединяющая две произвольные точки тела, переносится параллельно самой себе.

Поступательное движение

   При поступательном движении все точки тела движутся совершенно одинаково, поэтому для описания такого движения достаточно описать движение какой-либо одной точки тела.

Определение 3. Вращательное движение - вид механического движения, при котором все точки тела описывают окружности в параллельных плоскостях, причём центры этих окружностей лежат на одной прямой, называемой осью вращения.

Вращательное движение

3а. Колебательное движение.

   Особый вид механического неравномерного движения - колебательное. Это движение, которое повторяется с течением времени. Колебания — повторяющийся в той или иной степени во времени процесс изменения состояний системы около точки равновесия.

4. Понятие материальной точки.

   Для математического описания движения в кинематике используют различные модели физических тел. Материальная точка - простейшая модель тела, используемая в тех случаях, когда размерами и формой тела можно пренебречь. (См. также § 51.)

   Например, мы можем считать Землю материальной точкой, если нас интересует её движение вокруг Солнца. Если же нам необходимо рассчитать движение баллистической ракеты, то Землю уже нельзя считать материальной точкой, а следует учитывать её размеры, вращение вокруг оси и т. д.

   Законы движения материальной точки имеют наиболее простой математический вид. И тем не менее, зная закон движения материальной точки, мы можем получить уравнение движения любого тела. Если размерами и формой тела пренебречь нельзя, то тело можно рассмотреть, как совокупность материальных точек, записать закон движения для каждой точки и путём суммирования (интегрирования) найти уравнение движения всего тела.

< Предыдущий параграф <     Оглавление     > Следующий параграф >