Фізичні моделі: Матеріальна точка (частка), система матеріальних точок, абсолютно тверде тіло, суцільне середовище. Простір і час. Кинематическое опис руху. відносність руху
Для опису руху тіл в механіці використовуються різні фізичні моделі.
Матеріальна точка - тіло, що володіє масою, розмірами якого в даній задачі можна знехтувати. Поняття матеріальної точки - абстрактне, але його введення полегшує вирішення практичних завдань. Наприклад, вивчаючи рух планет по орбітах навколо Сонця, можна прийняти їх за матеріальні точки.
Довільний макроскопическое тіло або систему тіл можна подумки розбити на малі взаємодіючі між собою частини, кожна з яких розглядається як матеріальна точка. Тоді вивчення руху довільної системи тел зводиться до вивчення системи матеріальних точок. У механіці спочатку вивчають рух однієї матеріальної точки, а потім переходять до вивчення руху системи матеріальних точок.
Під впливом тіл один на одного тіла можуть деформуватися, т. Е. Змінювати свою форму і розміри. Абсолютно твердим тілом називається тіло, яке ні за яких умов не може деформуватися і при будь-яких умовах відстань між двома точками (або точніше між двома частинками) цього тіла залишається постійним.
Будь-який рух твердого тіла можна уявити як комбінацію поступателен? Ного і обертального рухів. Поступальний рух - це рух, при кото? Ром будь-яка пряма, жорстко пов'язана з рухомим тілом, залишається паралельною свого початкового стану. Обертальний рух - це рух, при якому всі точки тіла рухаються по колах, центри яких лежать на одній і тій же прямій, званої віссю обертання.
Суцільна середу - механічна система, що володіє нескінченним числом внутрішніх ступенів свободи. Її рух в просторі, на відміну від інших механічних систем, описується не координатами і швидкостями окремих частинок, а скалярним полем щільності і векторних полем швидкостей.
Рух тіл відбувається в просторі і в часі. Тому для опису руху матеріальної точки треба знати, в яких місцях простору ця точка перебувала і в які моменти часу вона проходила те чи інше положення.
Положення матеріальної точки визначається по відношенню до будь-якого друго? Му, довільно обраного тілу, званому тілом відліку. З ним пов'язується система відліку - сукупність системи координат і годинника, пов'язаних з тілом від? Рахунки. У декартовій системі координат, що використовується найбільш часто, положення точки А в даний момент часу по відношенню до цієї системи характеризується трьома координатами x, y і z або радіусом-вектором r. проведеним з початку системи координат в цю точку.
При русі матеріальної точки її координати з плином часу змінюються. У загальному випадку її рух визначається скалярними рівняннями
еквівалентними векторному рівняння
Рівняння (1.1) і відповідно (1.2) називаються кінематичними рівняннями дви? Вання матеріальної точки.
Число незалежних координат, повністю визначають положення точки в про? Просторі, називається числом ступенів свободи. Якщо матеріальна точка вільно рухається в просторі, то, як вже було сказано, вона володіє трьома ступенями свободи (координати х, у і z), якщо вона рухається по деякій поверхні, то двома ступенями свободи, якщо уздовж деякої лінії, то одним ступенем свободи .