Кинематика материальной точки

ФИЗИКА

1. Механика – кинематика, динамика 2. Электричество – электростатика, магнитостатика, электромагнетизм 3. Оптика

МЕХАНИКА

изучает движение тел , т.е. изменение положения тела или его частей

МЕХАНИКА

2. Квантовая (нерелятивистская) механика
v«c, области движения малые(порядка 10-10 м), движение электронов

В механике используют две модели: материальная точка
и абсолютно твердое тело.

М а т е р и а л ь н а

Например:
движение спутника вокруг Земли;
трансконтинентальный полет самолета.

Абсолютно твердое тело

- тело деформациями которого можно
в условиях данной

КИНЕМАТИКА

МАТЕРИАЛЬНОЙ

ТОЧКИ

КИНЕМАТИКА

– раздел механики, в котором
изучается механическое движение материальной точки (тела)

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КИНЕМАТИКИ
Механическим движением тела называют изменение его положения в пространстве

М е х а н и ч е с к о

Для определения положения материальной точки в пространстве
и описания ее движения

Система отсчета
состоит из тела отсчета,
связанной с ней системой координат

Для того, чтобы выбрать систему отсчета нужно:
Выбрать объект, относительно которого будет

Тело отсчета
– произвольно выбранное тело, относительно которого определяется положение других

Чаще всего в физике используют декартову систему координат

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТОЧКИ В ПРОСТРАНСТВЕ

Движение одного и того же объекта в разных системах отсчета выглядит

Положение материальной точки
в данной системе отсчета определяется или ее координатами

При движении материальной точки относительно выбранной системы отсчета она последовательно занимает

Траектория – это линия,
которую описывает материальная точка при движении.

В зависимости от формы траектории различают
прямолинейное и криволинейное
движение материальной точки

Закон движения
- уравнение в векторной форме, показывающее зависимость
радиус -

Закон движения в координатной форме

Это наиболее универсальный и часто используемый способ описания движения.
Он предполагает

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИЖЕНИЯ

Траектория
Путь
Перемещение
Скорость
Ускорение

Движение можно описать, как изменением
радиус – вектора,
так и изменением

СКОРОСТЬ

Быстрота изменения положения материальной точки в пространстве
с течением времени характеризуется

СРЕДНЯЯ И МГНОВЕННАЯ СКОРОСТИ

Модуль мгновенной скорости материальной точки равен первой производной

Направление вектора средней скорости совпадает с направлением вектора перемещения.

S

ИЗМЕНЕНИЕ ВЕКТОРА СКОРОСТИ ПО ВЕЛИЧИНЕ И НАПРАВЛЕНИЮ

МГНОВЕННОЕ УСКОРЕНИЕ

КАСАТЕЛЬНОЕ И НОРМАЛЬНОЕ УСКОРЕНИЯ
Криволинейное движение можно представить как движение по дугам

В случае движения по окружности нормальное ускорение называется центростремительным.
При движении

Направление вектора тангенциального ускорения совпадает с направлением линейной скорости или противоположно

ПРОСТЕЙШИЕ ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ

КИНЕМАТИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
ТВЕРДОГО ТЕЛА

Движение твердого тела отличается от движения материальной точки. Обычно выделяют два

Плоское движение абсолютно твердого тела можно представить как совокупность поступательного
и

Поступательным движением называется такое движение,
при котором траектории всех точек тела одинаковы,

Вращательным движением называется такое движение,
при котором траектории всех точек тела

При вращательном движении,
в отличие от поступательного,
скорости разных точек тела

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

1. Угол поворота
2. Угловая скорость
3. Угловое ускорение

УГОЛ ПОВОРОТА

УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ

Угловая скорость может быть связана с линейной скоростью υ произвольной точки А. Пусть

Угловая скоpость показывает, на какой угол повоpачивается тело за 1 секунду.

ХАРАКТЕРИСТИКИ РАВНОМЕРНОГО ВРАЩЕНИЯ

Если ω = const, то вращение называется равномерным.
Равномерное вращение можно

УГЛОВОЕ УСКОРЕНИЕ

СВЯЗЬ МЕЖДУ ЛИНЕЙНЫМИ И УГЛОВЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Выразим тангенциальную и нормальную составляющие ускорения

По аналогии с уравнениями поступательного движения можно записать уравнения для вращательного

По аналогии с уравнениями поступательного движения можно записать уравнения для вращательного