Interessante foredrag om teoretisk mekanikk. Et forelesningskurs om teoretisk mekanikk. Dynamikk. c) fri kropp

Rotasjonsvinkelen i løpet av denne tiden er φ \u003d 2πz\u003d 2 * 3,14 * 360 \u003d 2261rad

4. Arbeid i 3 svinger:W\u003d 1 * 0,02 * 2261 \u003d 45,2 kJ

Liste over referanser

Olofinskaya, V.P. "Teknisk mekanikk", Moskva "Forum" 2011

Erdedi A.A. Erdedi N.A. Teoretisk mekanikk. Motstand mot materialer. - Rn-D; Phoenix, 2010

Teoretisk mekanikk - dette er en seksjon av mekanikk, som angir de grunnleggende lovene for mekanisk bevegelse og mekanisk interaksjon mellom materiallegemer.

Teoretisk mekanikk er en vitenskap der kroppens bevegelse over tid (mekaniske bevegelser) studeres. Det tjener som grunnlag for andre grener av mekanikk (teori om elastisitet, materialmotstand, teori om plastisitet, teori om mekanismer og maskiner, hydroaerodynamikk) og mange tekniske disipliner.

Mekanisk bevegelse - Dette er en endring over tid i den relative posisjonen i materiallegemene.

Mekanisk interaksjon - dette er et slikt samspill, som et resultat av at mekanisk bevegelse endres eller kroppsdelers relative posisjon endres.

Stiv kroppsstatistikk

Statikk - dette er et avsnitt av teoretisk mekanikk, som behandler problemene med likevekt for stive legemer og transformasjonen av ett kreftsystem til et annet, tilsvarende det.

Grunnleggende konsepter og statiske lover
• Helt solid (solid, kropp) er en materiell kropp, avstanden mellom eventuelle punkter som ikke endres.
• Materielt punkt Er et legeme hvis dimensjoner, i henhold til problemets forhold, kan neglisjeres.
• Fri kropp Er et legeme, hvis bevegelse ikke er underlagt noen begrensninger.
• Ufri (bundet) kropp Er et organ som har begrenset bevegelse.
• Tilkoblinger - dette er legemer som forhindrer bevegelse av objektet under vurdering (kropp eller system av kropper).
• Kommunikasjonsreaksjon Er en kraft som karakteriserer effekten av en binding på en stiv kropp. Hvis vi ser på kraften som et stivt legeme virker på en binding som en handling, er bindingsreaksjonen en reaksjon. I dette tilfellet påføres kraften - handlingen på bindingen, og bindingsreaksjonen påføres det faste stoffet.
• Mekanisk system Er et sett med sammenkoblede kropper eller materielle punkter.
• Fast kan betraktes som et mekanisk system, endres ikke posisjonen og avstanden mellom punktene.
• Makt Er en vektormengde som karakteriserer den mekaniske virkningen av en materiell kropp på en annen.
  Kraft som vektor er preget av applikasjonspunktet, handlingsretningen og absolutt verdi. Måleenheten for kraftmodulen er Newton.
• Tving handlingslinjen Er en rett linje langs hvilken kraftvektoren er rettet.
• Konsentrert kraft - kraft påført på et tidspunkt.
• Fordelte krefter (fordelt belastning) Virker kreftene på alle punkter i kroppens volum, overflate eller lengde.
  Den fordelte belastningen blir satt av kraften som virker på en volumenhet (overflate, lengde).
  Dimensjonen på den fordelte lasten er N / m 3 (N / m 2, N / m).
• Ekstern kraft Er en kraft som virker fra et legeme som ikke tilhører det betraktede mekaniske systemet.
• Indre styrke Er en kraft som virker på et materielt punkt i et mekanisk system fra et annet materialpunkt som tilhører systemet under vurdering.
• Styrkesystem Er et sett med krefter som virker på et mekanisk system.
• Flatt styrkesystem Er et styrkesystem hvis handlingslinjer ligger i ett plan.
• Romlig styrkesystem Er et styrkesystem hvis handlingslinjer ikke ligger i samme plan.
• System av konvergerende krefter Er et styrkesystem hvis handlingslinjer krysser seg på ett punkt.
• Vilkårlig styrkesystem Er et styrkesystem, hvis handlingslinjer ikke krysser seg på ett punkt.
• Tilsvarende styrkesystemer - dette er kreftsystemer, hvis erstatning med hverandre ikke endrer kroppens mekaniske tilstand.
  Akseptert betegnelse :.
• Likevekt - dette er en tilstand der kroppen under påvirkning av krefter forblir stasjonær eller beveger seg jevnt i en rett linje.
• Balansert styrkesystem Er et kreftsystem som, når det påføres et fritt fast stoff, ikke endrer sin mekaniske tilstand (ikke ubalanserer).
  .
• Resulterende kraft Er en kraft, hvis virkning på kroppen tilsvarer virkningen av styrkesystemet.
  .
• Moment av kraft Er en verdi som karakteriserer rotasjonsevnen til en kraft.
• Et par krefter Er et system med to parallelle, like store, motsatt rettede krefter.
  Akseptert betegnelse :.
  Under påvirkning av et par krefter vil kroppen rotere.
• Aksekraftprojeksjon Er et segment lukket mellom vinkelrett trukket fra begynnelsen og slutten av kraftvektoren til denne aksen.
  Projeksjonen er positiv hvis retningen til linjesegmentet sammenfaller med aksens positive retning.
• Tving projeksjonen på flyet Er en vektor på et plan, lukket mellom vinkelrett trukket fra begynnelsen og slutten av kraftvektoren til dette planet.
• Lov 1 (treghetslov). Et isolert materialpunkt er i ro eller beveger seg jevnt og rettlinjet.
  Den ensartede og rettlinjede bevegelsen til et materialpunkt er treghetsbevegelse. Likevektstilstanden mellom et materielt punkt og et stivt legeme forstås ikke bare som en tilstand av hvile, men også i treghetsbevegelse. For et stivt legeme er det forskjellige typer treghetsbevegelser, for eksempel jevn rotasjon av et stivt legeme rundt en fast akse.
• Lov 2. En solid kropp er i likevekt under virkningen av to krefter bare hvis disse kreftene er like store og rettet i motsatt retning langs den felles handlingslinjen.
  Disse to kreftene kalles balanseringskrefter.
  Generelt kalles krefter balansering hvis det stive legemet som disse kreftene påføres er i ro.
• Lov 3. Uten å forstyrre tilstanden (ordet "tilstand" betyr her en tilstand av bevegelse eller hvile) til et stivt legeme, kan man legge til og slippe motvektskrefter.
  Konsekvens. Uten å krenke tilstanden til et stivt legeme, kan kraft overføres langs dets handlingslinje til et hvilket som helst punkt i kroppen.
  To kreftsystemer sies å være ekvivalente hvis ett av dem kan erstattes av et annet uten å krenke tilstanden til et stivt legeme.
• Lov 4. Resultatet av to krefter påført på et punkt, påført på samme punkt, er lik i størrelse til diagonalen til parallellogrammet bygget på disse kreftene, og er rettet langs dette
  diagonaler.
  Modulen til den resulterende er lik:
  
• Lov 5 (loven om likhet mellom handling og reaksjon)... Kreftene som to legemer virker på hverandre er like store og rettet i motsatte retninger langs en rett linje.
  Det bør tas i betraktning at handling - kraft på kroppen Bog motstand - kraft på kroppen OGer ikke balansert, siden de er festet til forskjellige kropper.
• Law 6 (solidification law)... Likevekten til et ikke-fast legeme blir ikke forstyrret når det stivner.
  Det skal ikke glemmes at likevektsbetingelsene, som er nødvendige og tilstrekkelige for et fast stoff, er nødvendige, men ikke tilstrekkelige for det tilsvarende ikke-faste stoffet.
• Lov 7 (loven om løslatelse fra bånd). Et ikke-fritt stivt legeme kan betraktes som fritt hvis det er mentalt frigjort fra obligasjoner, og erstatter virkningen av obligasjoner med de tilsvarende reaksjonene av obligasjoner.

Forbindelser og deres reaksjoner
• Glatt overflate begrenser bevegelse langs det normale til støtteflaten. Reaksjonen er rettet vinkelrett på overflaten.
• Leddet bevegelig støtte begrenser kroppens bevegelse langs det normale til referanseplanet. Reaksjonen er rettet langs det normale mot støtteflaten.
• Artikulert fast støtte motvirker enhver bevegelse i et plan vinkelrett på rotasjonsaksen.
• Leddet vektløs stang motvirker kroppens bevegelse langs linjen til stangen. Reaksjonen vil bli rettet langs linjen til linjen.
• Blind oppsigelse motvirker enhver bevegelse og rotasjon i planet. Dens handling kan erstattes av en kraft representert i form av to komponenter og et par krefter med et øyeblikk.

Kinematikk

Kinematikk - et avsnitt av teoretisk mekanikk, som vurderer de generelle geometriske egenskapene til mekanisk bevegelse, som en prosess som oppstår i rom og tid. Objekter i bevegelse betraktes som geometriske punkter eller geometriske kropper.

Grunnleggende begreper kinematikk
• Loven om bevegelse av et punkt (kropp) Er avhengigheten av posisjonen til et punkt (kropp) i rommet til tiden.
• Punktbane Er den geometriske plasseringen av et punkt i rommet under bevegelsen.
• Punkt (kropp) hastighet - dette er et kjennetegn på endringen i tid til posisjonen til et punkt (kropp) i rommet.
• Punkt (kropp) akselerasjon - Dette er et kjennetegn på tidsendring av hastigheten til et punkt (kropp).

Bestemmelse av kinematiske egenskaper til et punkt
• Punktbane
  I vektorens referanseramme er banen beskrevet av uttrykket :.
  I koordinatsystemet bestemmes banen av bevegelsesloven til et punkt og er beskrevet av uttrykkene z \u003d f (x, y) - i verdensrommet, eller y \u003d f (x) - i flyet.
  I den naturlige referanserammen er banen satt på forhånd.
• Bestemme hastigheten til et punkt i et vektorkoordinatsystem
  Når du spesifiserer bevegelsen til et punkt i et vektorkoordinatsystem, kalles forholdet mellom bevegelse og tidsintervallet gjennomsnittsverdien for hastigheten i dette tidsintervallet :.
  Tar vi tidsintervallet som en uendelig liten verdi, oppnås hastighetsverdien til et gitt tidspunkt (øyeblikkelig hastighetsverdi): .
  Den gjennomsnittlige hastighetsvektoren er rettet langs vektoren i retning av punktbevegelsen, den øyeblikkelige hastighetsvektoren er rettet tangentielt til banen i retning av punktbevegelsen.
  Produksjon: hastigheten til et punkt er en vektormengde lik avledningen av bevegelsesloven med hensyn til tid.
  Avledet eiendom: tidsderivatet av en hvilken som helst mengde bestemmer endringshastigheten for denne mengden.
• Bestemme hastigheten til et punkt i et koordinatsystem
  Punktkoordinater endrer priser:
  .
  Modulen til full hastighet til et punkt med et rektangulært koordinatsystem vil være lik:
  .
  Retningen til hastighetsvektoren bestemmes av cosinusene til retningsvinklene:
  ,
  hvor er vinklene mellom hastighetsvektoren og koordinataksene.
• Bestemme hastigheten til et punkt i en naturlig referanseramme
  Hastigheten til et punkt i den naturlige referanserammen bestemmes som et avledet av bevegelsesloven til et punkt :.
  I henhold til de tidligere konklusjonene blir hastighetsvektoren rettet tangentielt til banen i bevegelsesretningen til punktet og i aksene bestemmes bare av en projeksjon.

Stiv kroppskinematikk
• I kinematikken til faste stoffer løses to hovedoppgaver:
  1) bevegelsesoppgaven og bestemmelsen av kroppens kinematiske egenskaper som helhet;
  2) bestemmelse av de kinematiske egenskapene til kroppspunkter.
• Translasjonsbevegelsen til en stiv kropp
  En translasjonsbevegelse er en bevegelse der en rett linje trukket gjennom to punkter i kroppen forblir parallell med sin opprinnelige posisjon.
  Teorem: under translasjonsbevegelse beveger alle kroppspunkter seg langs de samme banene og har hvert øyeblikk samme hastighet og akselerasjon i størrelse og retning.
  Produksjon: translasjonsbevegelsen til et stivt legeme bestemmes av bevegelsen til et av dets punkter, i forbindelse med hvilket oppgaven og studiet av bevegelsen reduseres til kinematikken til punktet.
• Rotasjonsbevegelse av et stivt legeme rundt en fast akse
  Rotasjonsbevegelsen til et stivt legeme rundt en fast akse er en bevegelse av et stivt legeme, der to punkter som tilhører kroppen forblir ubevegelige under hele bevegelsestiden.
  Kroppens posisjon bestemmes av rotasjonsvinkelen. Vinkelenheten er radianer. (Radian er den sentrale vinkelen til en sirkel hvis buelengde er lik radien, den totale vinkelen til sirkelen inneholder 2π radian.)
  Loven om rotasjonsbevegelse av et legeme rundt en fast akse.
  Kroppens vinkelhastighet og vinkelakselerasjon bestemmes av differensieringsmetoden:
  - vinkelhastighet, rad / s;
  - vinkelakselerasjon, rad / s².
  Hvis du kutter kroppen med et plan vinkelrett på aksen, velger du punktet på rotasjonsaksen FRA og et vilkårlig poeng Mderetter peker M vil beskrive rundt poenget FRA sirkelradius R... I løpet av dt en elementær sving gjennom en vinkel oppstår, mens punktet M vil bevege seg langs banen en avstand .
  Lineær hastighetsmodul:
  .
  Punktakselerasjon M med en kjent bane bestemmes den av komponentene:
  ,
  Hvor .
  Som et resultat får vi formlene
  tangentiell akselerasjon: ;
  normal akselerasjon: .

Dynamikk

Dynamikk - dette er en del av teoretisk mekanikk, som studerer de mekaniske bevegelsene til materielle legemer, avhengig av årsakene som forårsaker dem.

Grunnleggende begreper for dynamikk
• Treghet - dette er egenskapen til materielle legemer for å opprettholde en hviletilstand eller ensartet rettlinjet bevegelse til ytre krefter endrer denne tilstanden.
• Vekt Er et kvantitativt mål på kroppsinerti. Måleenheten for masse er kilogram (kg).
• Materielt punkt Er en kropp med en masse, hvis dimensjoner blir neglisjert når man løser dette problemet.
• Tyngdepunktet til det mekaniske systemet - geometrisk punkt, hvis koordinater bestemmes av formlene:
  
  Hvor m k, x k, y k, z k - masse og koordinater k-te punkt i det mekaniske systemet, m Er massen til systemet.
  I et jevnt tyngdefelt faller posisjonen til massesenteret sammen med posisjonen til tyngdepunktet.
• Treghetsmomentet til en materiell kropp rundt aksen Er et kvantitativt mål på treghet under rotasjonsbevegelse.
  Treghetsmomentet til et materialpunkt rundt aksen er lik produktet av punktets masse ved kvadratet av punktets avstand fra aksen:
  .
  Treghetsmomentet til systemet (kroppen) rundt aksen er lik den aritmetiske summen av treghetsmomentene til alle punkter:
  
• Treghetskraften til et materielt punkt Er en vektormengde lik størrelsen på produktet av punktmassen ved akselerasjonsmodulen og rettet motsatt akselerasjonsvektoren:
• Treghetskraften til en materiell kropp Er en vektormengde lik i størrelse med produktet av kroppsmasse ved akselerasjonsmodulen for kroppens massesenter og rettet motsatt vekteren for akselerasjon av massesenteret :,
  hvor er akselerasjonen av kroppens massesenter.
• Elementary Force Impulse Er en vektormengde lik produktet av kraftvektoren med et uendelig lite tidsintervall dt:
  .
  Den totale kraftimpulsen for At er lik integralen av elementære impulser:
  .
• Elementært kraftarbeid Er en skalar dAlik skalarproi

Forelesninger om teoretisk mekanikk

Punktdynamikk

Foredrag 1

Grunnleggende begreper for dynamikk

I seksjonen Dynamikkbevegelse av legemer under påvirkning av krefter som påføres dem studeres. Derfor, i tillegg til konseptene som ble introdusert i seksjonen Kinematikk,her er det nødvendig å bruke nye konsepter som gjenspeiler det spesifikke ved effekten av krefter på forskjellige legemer og reaksjonen til legemer på disse påvirkningene. La oss vurdere det viktigste av disse konseptene.

a) styrke

Kraft er et kvantitativt resultat av påvirkningen på et gitt legeme fra andre kropper. Kraft er en vektormengde (fig. 1).

Punkt A i begynnelsen av kraftvektoren F kalt maktpunkt... Den rette linjen MN som kraftvektoren er lokalisert på kalles handlingslinje for makt.Lengden på kraftvektoren, målt på en viss skala, kalles numerisk verdi eller modul av kraftvektoren... Kraftmodulen er indikert med eller. Virkningen av kraften på kroppen manifesteres enten i deformasjonen, hvis kroppen er ubevegelig, eller i å gi den akselerasjon når kroppen beveger seg. Disse kraftmanifestasjonene er basert på enheten til forskjellige instrumenter (kraftmålere eller dynamometre) for å måle krefter.

b) styrkesystem

Settet med krefter som vurderes skjemaer styrkesystem.Ethvert system som består av n krefter kan skrives som følger:

c) fri kropp

En kropp som kan bevege seg i rommet i hvilken som helst retning uten å oppleve direkte (mekanisk) interaksjon med andre kropper kalles gratis eller isolert... Effekten av et eller annet kreftsystem på kroppen kan bare avklares hvis denne kroppen er fri.

d) resulterende kraft

Hvis noen krefter har samme effekt på et fritt legeme som et bestemt kreftsystem, kalles denne kraften resultatet av dette styrkesystemet... Dette skrives som følger:

,

som betyr ekvivalens handling på den samme frie kroppen av den resulterende og noe system av n krefter.

La oss nå vurdere mer komplekse begreper knyttet til den kvantitative bestemmelsen av krefternes rotasjonseffekter.

e) kraftmoment rundt et punkt (sentrum)

Hvis kroppen under kraftens virkning kan rotere rundt et fast punkt O (fig. 2), for å kvantifisere denne rotasjonseffekten innføres en fysisk størrelse, som kalles øyeblikk av kraft rundt et punkt (sentrum).

Flyet som går gjennom et gitt fast punkt og kraftens handlingslinje kalles kraftplan... I fig. 2 er dette flyet ОАВ.

Kraftmomentet i forhold til et punkt (senter) er en vektormengde lik vektorproduktet til radiusvektoren til kraftens vektors påføringspunkt:

(1)

I henhold til regelen om vektormultiplikasjon av to vektorer, er vektorproduktet en vektor vinkelrett på plasseringsplanet for vektorene til faktorene (i dette tilfellet planet til trekanten OAB), rettet i retning fra hvilken den korteste rotasjonen av den første vektoren av faktoren til den andre vektoren av faktoren. synlig mot klokkehånden (fig. 2).Med denne rekkefølgen av vektorene til faktorene til vektorproduktet (1), vil kroppens rotasjon under kraftens påvirkning være synlig mot klokkehånden (fig. 2) Siden vektoren er vinkelrett på kraftens virkningsplan, bestemmer dens plassering i rommet posisjonen til kraftens handlingsplan. relativt til sentrum er lik det dobbelte av området ОАВ og kan bestemmes av formelen:

, (2)

hvor omfangeth, lik den korteste avstanden fra et gitt punkt O til kraftens handlingslinje, kalles kraftens skulder.

Hvis posisjonen til kraftens handlingsplan i rommet ikke er viktig for å karakterisere kraftens rotasjonshandling, brukes i dette tilfellet til å karakterisere kraftens rotasjonshandling, i stedet for vektoren for kraftmomentet algebraisk kraftmoment:

(3)

Det algebraiske kraftmomentet i forhold til et gitt senter er lik produktet av kraftmodulen ved skulderen, tatt med et pluss- eller minustegn. I dette tilfellet tilsvarer det positive momentet kroppens rotasjon under påvirkning av denne kraften mot klokkehånden, og det negative øyeblikket tilsvarer kroppens rotasjon langs klokkehånden. Fra formler (1), (2) og (3) følger det at kraftmomentet i forhold til punktet er null bare hvis skulderen til denne kraftenh lik null... En slik kraft kan ikke rotere kroppen rundt et gitt punkt.

f) Momentet for kraft rundt aksen

Hvis kroppen under påvirkning av kraft kan rotere rundt en hvilken som helst fast akse (for eksempel rotasjonen av en dør eller vinduskarm i hengslene når de åpnes eller lukkes), innføres en fysisk størrelse for å kvantifisere denne rotasjonseffekten, som kalles kraftmoment rundt en gitt akse.

z

 b F xy

Figur 3 viser et diagram i samsvar med hvilket kraftmomentet i forhold til z-aksen bestemmes:

Vinkelen  er dannet av to vinkelrette retninger z og til trekantenes plan O ab og henholdsvis OAV. Siden  O ab er projeksjonen av ОАВ på xy-planet, så ved stereometri-teoremet på projeksjonen av en plan figur på dette planet har vi:

der pluss tegnet tilsvarer den positive verdien til cos, det vil si akutte vinkler , og minustegnet tilsvarer den negative verdien til cos, det vil si stumpe vinkler , som skyldes retningen til vektoren. I sin tur, SO ab=1/2abhhvor h  ab ... Segmentstørrelse ab er lik projeksjonen av kraften på xy-planet, dvs. . ab = F xy .

Basert på ovennevnte, samt likhetene (4) og (5), definerer vi kraftmomentet i forhold til z-aksen som følger:

Likhet (6) tillater oss å formulere følgende definisjon av kraftmomentet i forhold til hvilken som helst akse: Momentet av kraft i forhold til en gitt akse er lik projeksjonen på denne aksen til momentvektoren til denne kraften i forhold til et hvilket som helst punkt på denne aksen og er definert som produktet av projeksjonen av kraften på planet vinkelrett på denne aksen, tatt med et pluss- eller minustegn på skulderen av dette projeksjonen i forhold til aksens skjæringspunkt med projeksjonsplanet. I dette tilfellet blir øyeblikkets tegn ansett som positivt hvis rotasjonen av kroppen rundt denne aksen, sett fra aksens positive retning, er synlig mot klokkehånden. Ellers blir kraftmomentet rundt aksen negativt. Siden denne definisjonen av kraftmomentet i forhold til aksen er ganske vanskelig å huske, anbefales det å huske formelen (6) og fig. 3, som forklarer denne formelen.

Fra formel (6) følger det at kraftmomentet rundt aksen er null hvis det er parallelt med aksen (i dette tilfellet er projeksjonen på et plan vinkelrett på aksen null), eller kraftens handlingslinje krysser aksen (da projeksjonens skulder h=0). Dette tilsvarer fullt ut den fysiske betydningen av kraftmomentet rundt aksen som et kvantitativt kjennetegn på kraftens rotasjonseffekt på et legeme som har en rotasjonsakse.

g) kroppsvekt

Det har lenge vært lagt merke til at under kraftens virkning får kroppen gradvis fart og fortsetter å bevege seg hvis kraften fjernes. Denne egenskapen til legemer, for å motstå en endring i bevegelsen, ble kalt treghet eller treghet av kropper. Det kvantitative mål på kroppens treghet er dens masse.I tillegg, kroppsmasse er et kvantitativt mål på effekten av gravitasjonskrefter på en gitt kropp jo større kroppsmasse, jo større er gravitasjonskraften som virker på kroppen.Som vist under, ehdisse to definisjonene av kroppsvekt er relatert.

Resten av begrepene og definisjonene av dynamikk vil bli diskutert senere i avsnittene der de først vises.

2. Obligasjoner og bindingsreaksjoner

Tidligere, i avsnitt 1, ledd (c), ble begrepet et fritt legeme gitt, som et legeme som kan bevege seg i rommet i hvilken som helst retning uten å være i direkte kontakt med andre kropper. De fleste av de virkelige kroppene som omgir oss er i direkte kontakt med andre kropper og kan ikke bevege seg i en eller annen retning. Så for eksempel kan legemer på bordflaten bevege seg i hvilken som helst retning, bortsett fra retningen vinkelrett på bordflaten nedover. Hengslede dører kan rotere, men kan ikke oversette, etc. Kropper som ikke kan bevege seg i rommet i en eller annen retning kalles ikke gratis.

Alt som begrenser bevegelsen til en gitt kropp i rommet kalles begrensninger.Det kan være andre organer som forhindrer denne kroppens bevegelse i noen retninger ( fysiske forbindelser); mer bredt, kan det være noen betingelser pålagt kroppens bevegelse, noe som begrenser denne bevegelsen. Så du kan sette en forutsetning om at bevegelsen til et materialpunkt skjer langs en gitt kurve. I dette tilfellet spesifiseres forbindelsen matematisk i form av ligningen ( begrensningsligning). Spørsmålet om typer lenker vil bli diskutert mer detaljert nedenfor.

De fleste av forbindelsene som pålegges kropper er praktisk talt fysiske forbindelser. Derfor oppstår spørsmålet om samspillet mellom denne kroppen og forbindelsen pålagt denne kroppen. Dette spørsmålet blir besvart av aksiomet om samspillet mellom legemer: To legemer virker på hverandre med krefter like store, motsatt i retning og plassert på samme rette linje. Disse kreftene kalles interaksjonskrefter. Interaksjonskrefter påføres forskjellige interagerende kropper. Så for eksempel, i samspillet mellom et gitt legeme og en forbindelse, blir en av samhandlingskreftene påført fra siden av kroppen til forbindelsen, og den andre interaksjonskraften påføres fra siden av forbindelsen til denne kroppen. Denne siste makten kalles styrken av bindingsreaksjonen eller ganske enkelt, kommunikasjonsreaksjon.

Når man skal løse praktiske problemer med dynamikk, er det nødvendig å kunne finne retningen på reaksjonene til forskjellige typer forbindelser. Den generelle regelen for å bestemme retningen for bindingsreaksjonen kan noen ganger hjelpe i dette: Båndsreaksjonen er alltid rettet motsatt retningen der denne bindingen forhindrer bevegelsen til det gitte legemet. Hvis denne retningen kan angis definitivt, vil reaksjonen til forbindelsen bli bestemt av retningen. Ellers er retningen for bindingsreaksjonen usikker og kan bare bli funnet ut fra de tilsvarende ligningsbevegelsene eller likevekten til kroppen. Mer detaljert bør spørsmålet om typer obligasjoner og retningen av reaksjonene deres studeres i læreboka: S.M. Targ Et kort kurs med teoretisk mekanikk "High school", M., 1986. Kapittel 1, §3.

I seksjon 1, punkt (c), ble det sagt at effekten av et hvilket som helst styrkesystem bare kan bestemmes hvis dette kreftsystemet påføres et fritt legeme. Siden de fleste legemer i virkeligheten ikke er frie, så, for å studere bevegelsen til disse legemene, oppstår spørsmålet om hvordan man kan gjøre disse kroppene frie. Dette spørsmålet blir besvart aksiom av forelesningsforbindelser av filosofi hjemme. Forelesninger var ... sosialpsykologi og etnopsykologi. 3. Teoretisk Resultater i sosial darwinisme var det ...

I ethvert akademisk kurs begynner fysikkstudiet med mekanikk. Ikke fra teoretisk, ikke fra anvendt og ikke beregningsmessig, men fra god gammel klassisk mekanikk. Denne mekanikken kalles også Newtonsk mekanikk. Ifølge legenden gikk forskeren i hagen, så et eple falle, og det var dette fenomenet som presset ham til oppdagelsen av loven om universell gravitasjon. Selvfølgelig har loven alltid eksistert, og Newton ga den bare en form som folk kan forstå, men hans fortjeneste er uvurderlig. I denne artikkelen vil vi ikke beskrive lovene til Newtonian mekanikk så detaljert som mulig, men vi vil skissere det grunnleggende, grunnleggende kunnskap, definisjoner og formler som alltid kan spille inn i hendene dine.

Mekanikk er en gren av fysikk, en vitenskap som studerer bevegelsen av materielle legemer og samspillet mellom dem.

Selve ordet har gresk opprinnelse og er oversatt som "kunsten å bygge maskiner." Men før vi bygger maskiner, er vi fortsatt som Månen, så vi vil følge i våre forfedres fotspor, og vi vil studere bevegelsen av steiner kastet i en vinkel mot horisonten, og epler som faller på hodene fra en høyde av h.

Hvorfor begynner fysikkstudiet med mekanikk? Fordi det er helt naturlig, ikke å starte det fra termodynamisk likevekt?!

Mekanikk er en av de eldste vitenskapene, og historisk studerte fysikk nettopp fra grunnlaget for mekanikken. Plassert innenfor rammen av tid og rom, kunne mennesker faktisk ikke starte fra noe annet, med alt deres ønske. Bevegelige kropper er det første vi retter oppmerksomheten mot.

Hva er bevegelse?

Mekanisk bevegelse er en endring i kroppens posisjon i rommet i forhold til hverandre over tid.

Det er etter denne definisjonen at vi helt naturlig kommer til begrepet en referanseramme. Endring av kroppsposisjon i rommet i forhold til hverandre. Stikkord her: i forhold til hverandre ... Tross alt beveger en passasjer i en bil seg i forhold til en person som står ved siden av veien med en viss hastighet, og hviler i forhold til naboen på setet ved siden av seg, og beveger seg i en annen hastighet i forhold til en passasjer i en bil som overgår dem.

Derfor trenger vi for å normalt måle parametrene til objekter i bevegelse og ikke bli forvirret referansesystem - stivt sammenkoblet referanseorgan, koordinatsystem og klokke. For eksempel beveger jorden seg rundt solen i en heliosentrisk referanseramme. I hverdagen utfører vi nesten alle våre målinger i en geosentrisk referanseramme knyttet til jorden. Jorden er et referanselegeme, i forhold til hvilket biler, fly, mennesker, dyr beveger seg.

Mekanikk, som vitenskap, har sin egen oppgave. Mekanikkens oppgave er å vite kroppens posisjon i rommet når som helst. Med andre ord konstruerer mekanikk en matematisk beskrivelse av bevegelse og finner sammenhenger mellom de fysiske størrelsene som kjennetegner den.

For å komme videre trenger vi konseptet “ materiell poeng ”. De sier at fysikk er en eksakt vitenskap, men fysikere vet hvor mange tilnærminger og antagelser som må gjøres for å bli enige om akkurat denne nøyaktigheten. Ingen har noen gang sett et vesentlig poeng eller luktet ideell gass, men det er de! Det er bare mye lettere å leve med dem.

Materiell poeng er en kropp hvis størrelse og form kan neglisjeres i sammenheng med denne oppgaven.

Seksjoner av klassisk mekanikk

Mekanikk består av flere seksjoner

• Kinematikk
• Dynamikk
• Statikk

Kinematikkfra et fysisk synspunkt studerer den nøyaktig hvordan kroppen beveger seg. Med andre ord, denne delen tar for seg de kvantitative egenskapene til bevegelse. Finn hastighet, sti - typiske kinematiske problemer

Dynamikk løser spørsmålet om hvorfor det beveger seg slik. Det vil si at den vurderer kreftene som virker på kroppen.

Statikk studerer balansen mellom legemer under kreftens handling, det vil si svarer på spørsmålet: hvorfor faller det ikke i det hele tatt?

Grensene for anvendeligheten av klassisk mekanikk

Klassisk mekanikk hevder ikke lenger å være en vitenskap som forklarer alt (i begynnelsen av forrige århundre var alt helt annerledes), og har et tydelig rammeverk for anvendelighet. Generelt gjelder lovene til klassisk mekanikk for den verden vi er vant til i størrelse (makrokosmos). De slutter å jobbe når det gjelder partikkelverdenen, når kvantemekanikken erstatter den klassiske. Dessuten er klassisk mekanikk ikke anvendelig i tilfeller der kroppsbevegelse skjer med en hastighet nær lysets hastighet. I slike tilfeller blir relativistiske effekter uttalt. Grovt sagt, innenfor rammen av kvante- og relativistisk mekanikk - klassisk mekanikk, er dette et spesielt tilfelle når kroppens dimensjoner er store og hastigheten er liten.

Generelt sett går kvante- og relativistiske effekter aldri hvor som helst, de foregår også under den vanlige bevegelsen av makroskopiske legemer med en hastighet som er mye mindre enn lysets hastighet. En annen ting er at effekten av disse effektene er så liten at den ikke går utover de mest nøyaktige målingene. Dermed vil klassisk mekanikk aldri miste sin grunnleggende betydning.

Vi vil fortsette å studere mekanikkens fysiske grunnlag i de neste artiklene. For en bedre forståelse av mekanikken kan du alltid referere til til forfatterne våresom individuelt kaster lys over det mørke stedet for den vanskeligste oppgaven.