Az iskolapadból valószínűleg mindenki emlékszik arra, amit a test mechanikus mozgásának neveznek. Ha nem, akkor ebben a cikkben megpróbáljuk nemcsak felidézni ezt a kifejezést, hanem frissíteni az alapvető ismereteket a fizika tanfolyamából, vagy inkább a "Klasszikus mechanika" szakaszból. Azt is bemutatjuk, hogy ezt a fogalmat nem csak egy bizonyos tudományágban használják, hanem más tudományokban is.

Mechanika

Először is nézzük meg, mit jelent ez a fogalom. A mechanika a fizika egy része, amely a különböző testek mozgását, a köztük lévő kölcsönhatásokat, valamint a harmadik erők és jelenségek hatását vizsgálja ezekre a testekre. Egy autó mozgása az autópályán, egy kapuba rúgott futball-labda, elmegy - mindezt pontosan tanulmányozza ez a tudományág. Általában a "mechanika" kifejezés használatakor a "klasszikus mechanikát" jelenti. Hogy mi ez, az alábbiakban megbeszéljük veled.

A klasszikus mechanika három nagy részre oszlik.

1. Kinematika – a testek mozgását vizsgálja anélkül, hogy figyelembe venné a kérdést, miért mozognak? Itt olyan mennyiségekre vagyunk kíváncsiak, mint út, pálya, elmozdulás, sebesség.
2. A második rész a dinamika. A mozgás okait vizsgálja olyan fogalmak alapján, mint munka, erő, tömeg, nyomás, lendület, energia.
3. A harmadik rész pedig, a legkisebb, olyan állapotot vizsgál, mint az egyensúly. Két részre oszlik. Az egyik megvilágítja a szilárd anyagok egyensúlyát, a második pedig a folyadékokat és a gázokat.

A klasszikus mechanikát gyakran newtoninak nevezik, mivel Newton három törvényén alapul.

Newton három törvénye

Először Isaac Newton mondta ki 1687-ben.

1. Az első törvény a test tehetetlenségéről szól. Ez a tulajdonság, amelyben egy anyagi pont mozgási iránya és sebessége megmarad, ha nem hat rá külső erő.
2. A második törvény kimondja, hogy a gyorsulást felvevő test egybeesik ezzel az iránygyorsulással, de függővé válik a tömegétől.
3. A harmadik törvény kimondja, hogy a cselekvés ereje mindig egyenlő a reakció erejével.

Mindhárom törvény axióma. Más szavakkal, ezek olyan posztulátumok, amelyek nem igényelnek bizonyítást.

Amit mechanikus mozgásnak neveznek

Ez egy test térbeli helyzetének időbeli változása a többi testhez képest. Ebben az esetben az anyagi pontok kölcsönhatásba lépnek a mechanika törvényei szerint.

Több típusra oszlik:

• Egy anyagi pont mozgását úgy mérjük, hogy megtaláljuk a koordinátáit, és nyomon követjük a koordináták időbeli változásait. Ezeknek a mutatóknak a megtalálása az abszcissza és az ordináta tengelyek mentén történő értékek kiszámítását jelenti. Ennek vizsgálatát egy pont kinematikája végzi, amely olyan fogalmakkal operál, mint pálya, elmozdulás, gyorsulás, sebesség. Az objektum mozgása ebben az esetben lehet egyenes és görbe vonalú.
• A merev test mozgása valamely pont elmozdulásából, az alapnak vett pontból és a körülötte végzett forgó mozgásból áll. A szilárd testek kinematikáját tanulmányozta. A mozgás lehet transzlációs, vagyis adott pont körül nincs forgás, és az egész test egyenletesen mozog, akár laposan is - ha az egész test a síkkal párhuzamosan mozog.
• Van egy folytonos közeg mozgása is. Ez nagyszámú pont mozgása, amelyeket csak valamilyen mező vagy terület köt össze. Tekintettel a mozgó testek (vagy anyagi pontok) sokaságára, itt nem elég egy koordináta-rendszer. Ezért hány test, annyi koordinátarendszer. Példa erre egy hullám a tengeren. Folyamatos, de nagyszámú egyedi pontból áll egy sor koordinátarendszeren. Tehát kiderül, hogy a hullám mozgása egy folytonos közeg mozgása.

A mozgás relativitása

A mechanikában is létezik egy olyan fogalom, mint a mozgás relativitáselmélete. Ez bármely vonatkoztatási rendszer befolyása a mechanikai mozgásra. Mit jelent? A referenciarendszer a koordinátarendszer, plusz az órák. Egyszerűen fogalmazva, ez az abszcissza és az ordináta tengelye percekkel kombinálva. Egy ilyen rendszer segítségével meghatározható, hogy egy anyagi pont mennyi ideig tett meg egy adott távolságot. Más szóval, a koordinátatengelyhez vagy más testekhez képest elmozdult.

A referenciarendszerek lehetnek: mozgó, inerciális és nem inerciális. Magyarázzuk el:

• Az inerciális CO egy olyan rendszer, ahol a testek egy anyagpont mechanikai mozgását létrehozva egyenes vonalúan és egyenletesen végzik ezt, vagy általában nyugalomban vannak.
• Ennek megfelelően a nem inerciális CO egy olyan rendszer, amely az első CO-hoz képest gyorsulással vagy elfordulással mozog.
• A kísérő CO egy olyan rendszer, amely egy anyagi ponttal együtt a test mechanikai mozgását hajtja végre. Vagyis hol és milyen sebességgel mozog az objektum, azzal az adott CO is mozog.

Anyagi pont

Miért használják néha a "test" fogalmát, néha pedig az "anyagi pont" fogalmát? A második esetet akkor jelezzük, ha magának az objektumnak a méretei elhanyagolhatók. Vagyis az olyan paraméterek, mint a tömeg, térfogat stb., nem számítanak a felmerült probléma megoldásában. Például, ha az a cél, hogy megtudjuk, milyen gyorsan mozog egy gyalogos a Föld bolygóhoz képest, akkor a gyalogos magassága és súlya elhanyagolható. Ez egy anyagi pont. Ennek az objektumnak a mechanikai mozgása nem függ a paramétereitől.

A mechanikai mozgás használt fogalmai és mennyiségei

A mechanikában különféle mennyiségekkel operálnak, amelyek segítségével paramétereket állítanak be, felírják a feladatok feltételét, és megoldást találnak. Soroljuk fel őket.

• Egy test (vagy egy anyagi pont) térhez (vagy koordinátarendszerhez) viszonyított helyének időbeli változását elmozdulásnak nevezzük. A test mechanikus mozgása (anyagi pont) valójában az „elmozdulás” fogalmának szinonimája. Csak a második fogalmat a kinematikában használják, az elsőt pedig a dinamikában. Az alfejezetek közötti különbséget fentebb kifejtettük.
• A pálya egy olyan egyenes, amely mentén egy test (anyagi pont) az úgynevezett mechanikai mozgást hajtja végre. A hosszát útnak nevezzük.
• Sebesség - bármely anyagi pont (test) mozgása egy adott jelentési rendszerhez képest. A jelentési rendszer definícióját is fentebb megadtuk.

A mechanikai mozgás meghatározásához használt ismeretlen mennyiségeket a következő képlet segítségével találjuk meg a feladatokban: S=U*T, ahol "S" a távolság, "U" a sebesség és "T" az idő.

A történelemből

A „klasszikus mechanika” fogalma már az ókorban megjelent, és az építkezés gyors ütemű fejlődését késztette. Archimedes megfogalmazta és leírta a párhuzamos erők összeadásának tételét, bevezette a "súlypont" fogalmát. Így kezdődött a statikusság.

Galileinak köszönhetően a „Dinamika” a 17. században kezdett kialakulni. A tehetetlenség törvénye és a relativitás elve az ő érdeme.

Isaac Newton, mint fentebb említettük, három törvényt vezetett be, amelyek a newtoni mechanika alapját képezték. Felfedezte az egyetemes gravitáció törvényét is. Ezzel lerakták a klasszikus mechanika alapjait.

Nem klasszikus mechanika

A fizika, mint tudomány fejlődésével, valamint a csillagászat, kémia, matematika és egyéb területek nagy lehetőségeinek megjelenésével a klasszikus mechanika fokozatosan nem a fő, hanem a sok keresett tudomány egyikévé vált. Amikor elkezdték aktívan bevezetni és alkalmazni az olyan fogalmakat, mint a fénysebesség, a kvantumtérelmélet és így tovább, a „mechanika” alapjául szolgáló törvények hiányozni kezdtek.

A kvantummechanika a fizika egyik ága, amely az atomok, molekulák, elektronok és fotonok formájában megjelenő ultra-kis testek (anyagi pontok) vizsgálatával foglalkozik. Ez a tudományág nagyon jól leírja az ultra-kis részecskék tulajdonságait. Ezenkívül előrejelzi viselkedésüket egy adott helyzetben, valamint a hatástól függően. A kvantummechanika előrejelzései nagyban eltérhetnek a klasszikus mechanika feltételezéseitől, mivel az utóbbi nem képes leírni a molekulák, atomok és egyéb - nagyon kicsi és szabad szemmel láthatatlan - szintjén előforduló jelenségeket és folyamatokat.

A relativisztikus mechanika a fizika egyik ága, amely folyamatokat, jelenségeket és törvényeket vizsgál fénysebességgel összemérhető sebességgel. Az e tudományág által vizsgált összes esemény négydimenziós térben történik, ellentétben a "klasszikus" - háromdimenziós térben. Vagyis hozzáadunk még egy mutatót a magassághoz, szélességhez és hosszúsághoz - idő.

Mi a mechanikai mozgás másik meghatározása

Csak a fizikával kapcsolatos alapfogalmakat vettük figyelembe. De magát a kifejezést nem csak a mechanikában használják, legyen az klasszikus vagy nem klasszikus.

A „társadalmi-gazdasági statisztikának” nevezett tudományban a népesség mechanikus mozgásának definíciója a migráció. Más szóval, ez az emberek nagy távolságokra történő mozgása, például a szomszédos országokba vagy a szomszédos kontinensekre lakóhelyváltoztatás céljából. Az ilyen elmozdulás oka lehet az, hogy természeti katasztrófák, például állandó árvizek vagy aszályok, gazdasági és társadalmi problémák miatt nem tud tovább élni a saját területén, vagy külső erők beavatkozása, például háború.

Ez a cikk az úgynevezett mechanikus mozgást tárgyalja. Nemcsak a fizikából, hanem más tudományokból is hoznak példákat. Ez azt jelzi, hogy a kifejezés nem egyértelmű.

1. A mechanikus mozgás az egyik leggyakoribb és legkönnyebben megfigyelhető mozgástípus. Példák a mechanikai mozgásra: járművek mozgása, gép- és mechanizmusalkatrészek, inga- és óramutatók, égitestek és molekulák, állatok mozgása és növények növekedése stb.

A mechanikai mozgás egy test térbeli helyzetének időbeli változása a többi testhez képest.

2. Ugyanaz a test, miközben egyes testekhez képest mozdulatlan marad, másokhoz képest mozoghat. Például a buszon ülő utasok a busz testéhez képest mozdulatlanok, és vele együtt mozognak az utcán, házakon, fákon tartózkodó emberekhez képest (1. ábra). Így, amikor egy test mozgásáról beszélünk, meg kell jelölni azt a testet, amelyre nézve ezt a mozgást figyelembe veszik.

Azt a testet, amelyhez képest a testek mozgását tekintjük, referenciatestnek nevezzük.

3. A test helyzete a térben koordináták segítségével határozható meg. Ha a test egy egyenes mentén mozog, például egy sprinter, akkor ezen a vonalon lévő helyzete csak egy koordinátával jellemezhető x. Ehhez egy referenciatestet egy koordinátatengelyből álló koordinátarendszerhez társítunk ÖKÖR(2. ábra).

Ha a test egy bizonyos síkon belül mozog, például egy futballista a pályán, akkor a helyzetét már két koordináta segítségével határozzák meg xÉs y, és a koordinátarendszer ebben az esetben két egymásra merőleges tengelyből áll: ÖKÖRÉs OY(3. ábra).

Ha egy test mozgását a térben vesszük figyelembe, például egy repülő repülőgép mozgását, akkor a referenciatesthez tartozó koordinátarendszer három, egymásra merőleges koordinátatengelyből áll: ÖKÖR, OYÉs oz(4. ábra).

Amikor egy test mozog, a koordinátái idővel változnak, ezért szükség van egy időmérő eszközre - egy órára.

A referenciatest, a hozzá tartozó koordinátarendszer és az időmérő műszer alkotja a referenciakeretet.

Minden mozgást a választott vonatkoztatási rendszerhez viszonyítva tekintünk.

4. Egy test mozgásának tanulmányozása azt jelenti, hogy meghatározzuk, hogyan változik a helyzete, vagyis a koordinátája az idő múlásával. Ha tudja, hogyan változik a test koordinátája az idő múlásával, bármikor meghatározhatja a test helyzetét (koordinátáját).

A mechanika fő feladata a helyzet meghatározása (koordináták)testeket bármikor.

Ahhoz, hogy jelezzük, hogyan változik a test helyzete az idő múlásával, kapcsolatot kell teremteni a mozgást jellemző mennyiségek között.

A mechanikának azt az ágát, amely a testek mozgásának leírását vizsgálja, az ún kinematika.

5. Minden testnek van egy bizonyos mérete. Mozgás közben a testrészek, például a lift padlója és mennyezete különböző pozíciókat foglalnak el a térben. Felmerül a kérdés, hogyan lehet meghatározni a test koordinátáit? Számos esetben nem szükséges feltüntetni a test egyes pontjainak helyzetét.

Például a lift minden pontja (5. ábra) progresszíven mozog, azaz mozgáskor ugyanazt írják le. pályák. Emlékezzen arra a pálya az a vonal, amely mentén a test mozog.

Mivel a transzlációs mozgás során a test minden pontja egyformán mozog, ezért nem szükséges minden egyes pontjának mozgását külön leírni.

Ilyen problémák megoldásánál is el lehet hagyni, amikor a test méretei elhanyagolhatók. Például annak meghatározásához, hogy egy futball-labda milyen sebességgel repül a kapuba, nem kell figyelembe vennie a labda egyes pontjainak mozgását. Ha a labda a kapufát találja el, akkor a mérete már nem elhanyagolható. Egy másik példa. Az űrhajó Földtől az űrállomásig való utazási idejét kiszámítva az űrjármű anyagi pontnak tekinthető. Ha kiszámítjuk a hajó állomással való dokkolás módját, akkor a hajó méreteit nem lehet elhanyagolni.

Így a testek mozgásával kapcsolatos számos probléma megoldása érdekében bevezetik a fogalmat anyagi pont.

Anyagi pont olyan test, amelynek méreteit ebben a feladatban elhanyagolhatjuk.

A fenti példákban a futball-labda a kapuba repülési sebesség kiszámításakor anyagi pontnak, a mozgási idejének meghatározásakor űrhajónak tekinthető.

Az anyagi pont valós tárgyak, valós testek fizikai modellje. Feltételezve, hogy a test egy anyagi pont, figyelmen kívül hagyjuk azokat a tulajdonságokat, amelyek egy adott probléma megoldásához nem elengedhetetlenek, különösen a test méretét és alakját.

6. Az ösvény fogalma jól ismert számodra. Emlékezzen arra út a test által az úton megtett távolság.

Az utat egy betű jelzi l, az elérési út SI egysége méter (1 m).

A test helyzete egy bizonyos idő elteltével meghatározható a mozgás pályájának, a pályán elfoglalt kezdeti helyzetnek és az ezalatt az idő alatt megtett útnak a ismeretében.

Ha a test pályája ismeretlen, akkor egy adott időpontban elfoglalt helyzete nem határozható meg, mivel ugyanazon az úton a test különböző irányokba haladhat. Ilyenkor ismerni kell a test mozgási irányát és az ebben az irányban megtett távolságot.

Hagyja a kezdeti időben t 0 = 0 a test a ponton volt A(6. ábra), és az idő pillanatában t- azon a ponton B. Kösse össze ezeket a pontokat és a szakasz végén a pontban B tegyen egy nyilat. Ebben az esetben a nyíl jelzi a test mozgási irányát.

A test mozgását irányított szegmensnek (vektornak) nevezzük, amely összeköti a test kezdeti helyzetét a végső helyzetével.

Ebben az esetben ez egy vektor.

mozog - vektor mennyiség, van egy iránya és egy számértéke (modulo). A mozgást a betű jelöli s, modulja pedig az s. Az elmozdulás SI mértékegysége az utakhoz hasonlóan az méter (1 m).

Ismerve a test kezdeti helyzetét és mozgását egy bizonyos ideig, meg lehet határozni a test helyzetét ezen időtartam végén.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a mozgás általános esetben nem esik egybe a test pályájával, és az elmozdulási modul nem esik egybe a megtett úttal. Például a vonat Moszkvából Szentpétervárra ment, és visszatért. A városok közötti távolság 650 km. Ezért a vonat által megtett távolság 1300 km, az elmozdulás pedig nulla. Az elmozdulási modulus és a megtett út csak akkor esik egybe, ha a test egy egyenes vonalú pályán mozog egy irányba.

Kérdések önvizsgálathoz

1. Mi a mechanikus mozgás?

2. Mi az a referenciarendszer? Miért kell referenciarendszert bevezetni?

3. Mi a mechanika fő feladata?

4. Mit nevezünk anyagi pontnak? Miért kell bevezetni az anyagi pont modellt?

5. Lehetséges-e a test kezdeti helyzetének és az általa egy bizonyos ideig megtett távolság ismeretében meghatározni a test helyzetét ezen időtartam végén?

6. Mit nevezünk mozgásnak? Mi a különbség a test mozgása és a megtett út között?

1. Feladat

1. Egy egyenes útszakaszon haladó autó egy ponton megállt A(7. ábra). Melyek a pont koordinátái A a vonatkoztatási keretben: a) a fához (pont O) az út szélén; b) a házzal (pont B)?

2. Az alábbi problémák közül melyek megoldása során a vizsgált testek tekinthetők tárgyi pontnak:

3. Egy ember körbejárja egy négyzet alakú terület kerületét, melynek oldala 10 m. Mekkora az ember által megtett út és az elmozdulásának modulja?

4. A labda 2 m magasságból leesik és a padlóra ütés után 1,5 m magasságba emelkedik Mekkora a labda útja a teljes mozgási idő alatt és az elmozdulásának modulusa?

Eddig a különböző testek mozgásával kapcsolatos számos probléma megoldásához az úgynevezett „út” fizikai mennyiséget használtuk. Az úthosszat a test által a vizsgált időintervallum alatt bejárt összes pályaszakasz hosszának összegeként értelmeztük.

Pálya - skalár(azaz egy olyan magnitúdó, amelynek nincs iránya).

Különböző gyakorlati problémák megoldásához a különböző tevékenységi területeken (például a földi és légi közlekedés diszpécserszolgálatában, asztronautikában, csillagászatban stb.) ki kell tudni számítani, hogy egy adott időpontban hol lesz a mozgó test.

Mutassuk meg, hogy egy ilyen problémát nem mindig lehet megoldani, még akkor sem, ha tudjuk, hogy a test egy adott idő alatt melyik utat járta be. Ehhez áttérünk a 3. ábrára, a.

Rizs. 3. A test által megtett út ismerete nem elegendő a test végső helyzetének meghatározásához

Tegyük fel, hogy tudjuk, hogy valamilyen test (amely anyagi pontnak tekinthető) elindul az O pontból, és 1 óra alatt 20 km-t tesz meg.

Arra a kérdésre, hogy hol lesz ez a test 1 órával azután, hogy elhagyta az O pontot, nincs elegendő információnk a mozgásáról. Egy test például északi irányban egyenes vonalban haladva eljuthat az O ponttól 20 km-re lévő A pontba (a pontok közötti távolságot az ezeket a pontokat összekötő egyenes mentén mérjük). De az is előfordulhat, hogy az O ponttól 10 km-re lévő B pontot elérve délnek fordul, és visszatér az O pontba, miközben az általa megtett út is 20 km. Az út adott értékénél a test a C pontba is kerülhet, ha egyenesen délkelet felé halad, és a D pontba is, ha az ábrázolt görbe pályán mozog.

Az ilyen bizonytalanság elkerülésére, a test adott időpontban a térben elfoglalt helyzetének meghatározására bevezették az elmozdulásnak nevezett fizikai mennyiséget.

• A test (anyagi pont) elmozdulása egy vektor, amely összeköti a test kezdeti helyzetét a későbbi helyzetével

A definíció szerint az elmozdulás vektormennyiség (azaz olyan mennyiség, amelynek van iránya). Ezt s-vel jelöljük, vagyis ugyanazt a betűt, mint az utat, csak felette nyíllal. A távolsághoz hasonlóan az SI 1-ben a mozgást méterben mérik. Más hosszmértékegységeket is használnak a mozgás mérésére, például kilométereket, mérföldeket stb.

A 3. b ábrán láthatók azok az elmozdulások vektorai, amelyeket a test 20 km-t tett volna meg az alábbiak szerint: egyenes vonalú OA pálya mentén északi irányban (s OA vektor), OS egyenes pálya mentén délkeleti irányban (s OS vektor) és ODvektor görbe vonalú pálya mentén. És ha a test 20 km-t tett meg, elérve a B pontot és visszatérve az O pontba, akkor ebben az esetben az elmozdulásának vektora nullával egyenlő.

A test kezdeti helyzetének és eltolási vektorának, azaz irányának és moduljának ismeretében egyértelműen meghatározhatja, hol található ez a test. Például, ha tudjuk, hogy az O pontot elhagyó test elmozdulási vektora északra irányul, és modulja 20 km, akkor nyugodtan állíthatjuk, hogy a test az A pontban található (lásd 3. ábra, b).

Így a rajzon, ahol a mozgást egy bizonyos hosszúságú és irányú nyíl ábrázolja, az elmozdulásvektor kezdeti helyzetéből való elhalasztásával meg lehet találni a test végső helyzetét.

Kérdések

1. Mindig meg lehet határozni egy test helyzetét egy adott t időpontban, ismerve ennek a testnek a kiindulási helyzetét (t 0 = 0-nál) és azt az utat, amelyet egy t időtartam alatt megtett? Válaszát támassza alá példákkal!
2. Mit nevezünk a test (anyagi pont) elmozdulásának?
3. Meg lehet-e egyértelműen meghatározni egy test helyzetét adott t időpontban, ismerve ennek a testnek a kiindulási helyzetét és a test által t időtartam alatt végzett mozgásvektort? Válaszát támassza alá példákkal!

2. gyakorlat

1. Milyen fizikai mennyiséget határoz meg az autó vezetője a sebességmérővel - a megtett távolságot vagy a mozgást?
2. Hogyan kell az autónak egy bizonyos ideig mozognia, hogy a sebességmérővel meg lehessen határozni az autó által ez idő alatt végzett mozgási modult?

1 Emlékezzünk vissza, hogy az SI-ben (International System of Units) a tömeg mértékegysége a kilogramm (kg), a hosszúság mértékegysége a méter (m), az idő mértékegysége pedig a másodperc (s). Ezeket alapnak nevezzük, mivel más mennyiségek mértékegységeitől függetlenül választják ki őket. Az alapegységben meghatározott egységeket derivatív egységeknek nevezzük. Példák a származtatott SI mértékegységekre: m / s, kg / m 3 és még sok más.

mechanikus mozgás. A referenciarendszer szerepe. Anyagi pont mozgásának leírására szolgáló módszerek. Alapvető kinematikai mennyiségek: elmozdulás, sebesség, gyorsulás.

Mechanika

A minket körülvevő anyagi világ bármely fizikai jelensége vagy folyamata időben és térben bekövetkező változások természetes sorozata. A mechanikai mozgás, vagyis egy adott test (vagy részei) helyzetének megváltozása más testekhez képest, a fizikai folyamatok legegyszerűbb fajtája. A testek mechanikai mozgását a fizika ún mechanika. A mechanika fő feladata az bármikor meghatározhatja a test helyzetét.

A mechanika egyik fő része, amely az ún kinematika, figyelembe veszi a testek mozgását anélkül, hogy tisztázná ennek a mozgásnak az okait. A kinematika megválaszolja a kérdést: hogyan mozog a test? A mechanika másik fontos része az dinamika, amely egyes testek másokra gyakorolt ​​hatását tekinti a mozgás okának. A dinamika megválaszolja a kérdést: miért mozog a test így, és miért nem másként?

A mechanika az egyik legősibb tudomány. Bizonyos ismeretek ezen a területen már jóval az új korszak előtt ismertek voltak (Arisztotelész (Kr. e. IV. század), Arkhimédész (Kr. e. III. század)). A mechanika törvényeinek minőségi megfogalmazása azonban csak a 17. században kezdődött. pl., amikor G. Galileo felfedezte a sebességek összeadásának kinematikai törvényét és megállapította a testek szabadesésének törvényeit. Néhány évtizeddel Galilei után a nagy I. Newton (1643–1727) megfogalmazta a dinamika alaptörvényeit.

A newtoni mechanikában a testek mozgását sokkal kisebb sebességgel veszik figyelembe, mint a vákuumban lévő fénysebességet. Őt hívják klasszikus vagy newtoni század elején, elsősorban A. Einstein (1879–1956) munkásságának köszönhetően létrejött mechanika, ellentétben a relativisztikus mechanikával.

A relativisztikus mechanikában a testek mozgását a fénysebességhez közeli sebességgel veszik figyelembe. A klasszikus newtoni mechanika a relativisztikus υ korlátozó esete<< c.

Kinematika

Kinematikai alapfogalmak

kinematika a mechanika olyan ágának nevezik, amelyben a testek mozgását vizsgálják anélkül, hogy tisztáznák az azt okozó okokat.

Mechanikus mozgás testnek nevezzük a térben elfoglalt helyének más testekhez viszonyított időbeli változását.

mechanikus mozgás viszonylag. Ugyanannak a testnek a különböző testekhez viszonyított mozgása eltérőnek bizonyul. Egy test mozgásának leírásához meg kell jelölni, hogy melyik testhez viszonyítva tekintjük a mozgást. Ezt a testet úgy hívják referencia test.

A referenciatesthez és az órához tartozó koordinátarendszer az időzítési űrlaphoz referenciarendszer , amely lehetővé teszi a mozgó test helyzetének bármikori meghatározását.

A Nemzetközi Mértékegységrendszerben (SI) a hossz mértékegysége az méter, és időegységenként - második.

Minden testnek van egy bizonyos mérete. A test különböző részei a térben különböző helyeken találhatók. A mechanika számos problémájában azonban nincs szükség az egyes testrészek helyzetének feltüntetésére. Ha a test méretei kicsik a többi test távolságához képest, akkor ez a test tekinthető annak anyagi pont. Ez megtehető például a bolygók Nap körüli mozgásának tanulmányozásakor.

Ha a test minden része egyformán mozog, akkor az ilyen mozgást ún haladó . Például a kabinok az óriáskerék attrakcióban, egy autó a pálya egyenes szakaszán, stb.. Ha a karosszéria előremozdul, az anyagi pontnak is tekinthető.

Olyan testet, amelynek méretei adott feltételek mellett elhanyagolhatók, ún anyagi pont .

Az anyagi pont fogalma fontos szerepet játszik a mechanikában.

Idővel egyik pontból a másikba haladva a test (anyagi pont) egy bizonyos egyenest ír le, amelyet ún a test pályája .

Egy anyagi pont helyzete a térben bármikor ( mozgás törvénye ) meghatározható a koordináták időtől való függésével x = x (t),y = y (t), z = z (t) (koordináta-módszer), vagy az origóból egy adott pontba húzott sugárvektor időfüggésének felhasználásával (vektormódszer) (1.1.1. ábra).