Основные понятия кинематики. Способы задания движения точки

Содержание

Слайд 2

Вопросы на рассмотрение: 1.Основные понятия кинематики. 2.Способы задания движения точки. 3.Скорость

Вопросы на рассмотрение:

1.Основные понятия кинематики.
2.Способы задания движения точки.
3.Скорость точки.
4.Ускорение точки.
5.Частные случаи

движения точки.

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 3

Долгое время понятия о кинематике были основаны на работах Аристотеля, в

Долгое время понятия о кинематике были основаны на работах Аристотеля, в

которых утверждалось, что скорость падения пропорциональна весу тела, а движение в отсутствие сил невозможно.
Аристотель родился в Стагире, во Фракии, в 384 г. до н. э. Он был учеником Платона.
Естественные движения бывают прямолинейными, как, например, те движения, которые мы постоянно видим вокруг себя (падение тяжелых тел, подъем легких тел), или круговыми, подобно круговращению звезд.

История развития кинематики

Слайд 4

Галилео Галилей - великий итальянский физик, математик, инженер и астроном, один

Галилео Галилей - великий итальянский физик, математик, инженер и астроном,

один из основателей современного естествознания. Еще подростком познакомился Галилей с трудами древнегреческих ученых Аристотеля, Архимеда, Евклида и в 20 лет, оставив медицину, которую изучал в Пизанском университете, погрузился в занятия физикой и астрономией.
Он создал раздел науки о движении — кинематику, законы которой вывел из точных экспериментов; сформулировал некоторые принципы классической механики; развил законы статики; заложил основы небесной механики.

История развития кинематики

Слайд 5

Рождением современной кинематики можно считать выступление Пьера Вариньона перед Французской Академией

Рождением современной кинематики можно считать выступление Пьера Вариньона перед Французской Академией

наук 20 января 1700 года. Тогда впервые были даны понятия скорости и ускорения в дифференциальном виде.

История развития кинематики

Слайд 6

Исаак Ньютон (Isaac Newton) физик, математик, астроном, алхимик и философ Важнейшие

Исаак Ньютон
(Isaac Newton)

физик, математик, астроном, алхимик и философ
Важнейшие

работы
закон всемирного тяготения дифференциальное и интегральное исчисления изобрел зеркальный телескоп

развил корпускулярную теорию света

Слайд 7

Альберт Эйнштейн (Albert Einstein) величайший ученый 20 века Важнейшие работы: теория

Альберт Эйнштейн
(Albert Einstein)

величайший ученый 20 века
Важнейшие работы:
теория относительности;

квантовая и статистическая механика; космология
Нобелевская премия по физике 1921
Слайд 8

Краткая историческая справка Развитие кинематики как науки началось еще в древнем

Краткая историческая справка

Развитие кинематики как науки началось еще в древнем мире

и связано с таким именем как Галилей , который вводит понятие ускорения . Развитие кинематики в XVIII в. связано с работами Эйлера, заложившего основы кинематики твердого тела и создавшего аналитические методы решения задач механики.
Более глубокие исследования геометрических свойств движения тела были вызваны развитием техники в начале XIX в. и, в частности, быстрым развитием машиностроения.
Крупные исследования в области кинематики механизмов и машин принадлежат и русским ученым: основоположнику русской школы теории машин и механизмов П.Л. Чебышеву(1821-1894), Л.В. Ассуру (1878-1920), Н.И. Мерцалову (1866-1948), Л.П.Котельникову (1865-1944) и другим ученым.

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 9

1.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КИНЕМАТИКИ.

1.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КИНЕМАТИКИ.

Слайд 10

Основные понятия кинематики: Раздел механики, занимающийся изучением механического движения материальных точек

Основные понятия кинематики:
Раздел механики, занимающийся изучением механического движения материальных точек или

тел без учета сил, вызывающих это движение, называется кинематикой.
Основная задача кинематики:
зная закон движения данного тела, определить все кинематические величины, характеризующие как движение тела в целом, так и движение каждой из его точек в отдельности.

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 11

Кинематика - это описание движения тел с математическими ответами на вопросы:

Кинематика - это описание движения тел с математическими ответами на вопросы:

Где?
Когда?
Как?

Дудко

Ольга Николаевна
Слайд 12

Основные понятия кинематики: Материальная точка Механическое движение Система отсчета Траектория Путь

Основные понятия кинематики:

Материальная точка

Механическое движение

Система отсчета

Траектория

Путь

Расстояние

Скорость

Ускорение

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 13

Механическим движением тела (точки) называется изменение его положения в пространстве относительно

Механическим движением тела (точки) называется изменение его положения в пространстве относительно

других тел с течением времени.

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 14

Для того чтобы определить положение точки в пространстве необходимо иметь какое-

Для того чтобы определить положение точки в пространстве необходимо иметь

какое- то неподвижное тело или связанную с ним систему координатных осей, которую называют системой отсчета

Тело отсчета

Система координат

Часы

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 15

Материальная точка Тело можно считать материальной точкой, если: 1. расстояния, проходимые

Материальная точка

Тело можно считать материальной точкой, если: 1. расстояния, проходимые телом, значительно

больше размеров этого тела; 2. тело движется поступательно, т.е. все его точки движутся одинаково в любой момент времени.

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 16

Материальная точка – тело, размерами и формой которого в условиях рассматриваемой

Материальная точка – тело, размерами и формой которого в условиях рассматриваемой

задачи можно пренебречь;

Траектория – условная линия движения тела в пространстве;

Путь – длина траектории;

Перемещение – направленный отрезок

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 17

Самостоятельно выявите разницу между понятиями «расстояние» и «путь». Учебник Аркуша А.И.

Самостоятельно выявите разницу между понятиями «расстояние» и «путь». Учебник Аркуша А.И. «Техническая

механика» стр.82.
Расстояние (s) -длина участка траектории, отсчитанная от некоторой ее неподвижной точки, принятой за начало отсчета. S может быть как «+» так и «-».
При движении точка за определенный промежуток времени проходит некоторый путь (L), который измеряется вдоль траектории в направлении движения. Следовательно, путь L величина всегда «+».

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 18

Посмотрим видео!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2.СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ ДВИЖЕНИЯ.

Посмотрим видео!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

2.СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ ДВИЖЕНИЯ.

Слайд 19

Способы задания движения точки естественный При этом способе задают: траекторию точки

Способы задания движения точки

естественный
При этом способе задают: траекторию точки и

закон движения по этой траектории

Положение точки относительно некоторой системы отсчета задано ее координатами.
Уравнения движения точки в прямоугольных координатах
x = f 1 (t ) , y = f 2 (t ) , z = f 3 (t )

координатный

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 20

Естественный способ задания движения. При изучении криволинейного движения точки необходимо уметь

Естественный способ задания движения.

При изучении криволинейного движения точки необходимо уметь определять

ее положение в системе координат в любой момент времени.
Уравнение, определяющее положение движущейся точки в зависимости от времени, называется уравнением движения.
При естественном способе задания движения задается траектория точки и закон движения точки по траектории.

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 21

Пример: пусть графически задана траектория точки. Точка О – начало отсчета.

Пример: пусть графически задана траектория точки. Точка О – начало отсчета.

Уравнение движения точки по траектории S=0.5 t2 . Определить где находится точка на траектории в момент времени 0 сек, 1 и 2 сек.

Решение: для определения
местоположения точки ( или
пройденного пути) подставим время в
уравнение движения.
S(0)= 0 м (точка находится в начале
отсчета) – точка О
S(1)=0.5*12=0.5 м – точка А
S(2)=0.5*22=2 м – точка Б





Дудко Ольга Николаевна

Слайд 22

Координатный способ задания движения. Когда траектория точки неизвестна, то положение точки

Координатный способ задания движения.

Когда траектория точки неизвестна, то положение точки на

плоскости определяется координатами x и y. Если при этом известна система уравнений, выражающих зависимость изменения координат с течением времени, то, подставляя в эти уравнения значение t, можно определить положение точки и восстановить траекторию.
X=f1(t)
Y=f2(t)

Дудко Ольга Николаевна

Слайд 23

Пример: изобразите в системе координат траекторию движения точки, если X=0,5t2 Y=2t-1

Пример: изобразите в системе координат траекторию движения точки, если X=0,5t2 Y=2t-1

Решение:

для восстановления траектории найдем зависимость координат от времени, заполнив таблицу:

Дудко Ольга Николаевна