De la banca școlii, probabil, toată lumea își amintește ceea ce se numește mișcarea mecanică a corpului. Dacă nu, atunci în acest articol vom încerca nu numai să amintim acest termen, ci și să actualizăm cunoștințele de bază din cursul de fizică, sau mai degrabă din secțiunea „Mecanica clasică”. Se vor arăta, de asemenea, exemple că acest concept este folosit nu numai într-o anumită disciplină, ci și în alte științe.

Mecanica

În primul rând, să vedem ce înseamnă acest concept. Mecanica este o secțiune din fizică care studiază mișcarea diferitelor corpuri, interacțiunea dintre ele, precum și influența forțelor și fenomenelor terțe asupra acestor corpuri. Mișcarea unei mașini pe o autostradă, o minge de fotbal lovită în poartă, mergând la - toate acestea sunt studiate tocmai de această disciplină. De obicei, atunci când se folosește termenul „Mecanică”, ele înseamnă „Mecanica clasică”. Ce este, vom discuta cu tine mai jos.

Mecanica clasică este împărțită în trei secțiuni majore.

1. Cinematica - studiază mișcarea corpurilor fără a lua în considerare întrebarea, de ce se mișcă? Aici ne interesează cantități precum calea, traiectoria, deplasarea, viteza.
2. A doua secțiune este dinamica. Studiază cauzele mișcării, în termeni de concepte precum muncă, forță, masă, presiune, impuls, energie.
3. Iar a treia secțiune, cea mai mică, studiază o astfel de stare precum echilibrul. Este împărțit în două părți. Unul luminează echilibrul solidelor, iar al doilea - lichide și gaze.

Foarte des, mecanica clasică este numită newtoniană, deoarece se bazează pe cele trei legi ale lui Newton.

Cele trei legi ale lui Newton

Ele au fost declarate pentru prima dată de Isaac Newton în 1687.

1. Prima lege spune despre inerția corpului. Această proprietate, în care direcția și viteza de mișcare a unui punct material se păstrează, dacă nu acționează asupra acestuia forțe externe.
2. A doua lege spune că corpul, dobândind accelerație, coincide cu această accelerație în direcție, dar devine dependent de masa sa.
3. A treia lege prevede că forța de acțiune este întotdeauna egală cu forța de reacție.

Toate cele trei legi sunt axiome. Cu alte cuvinte, acestea sunt postulate care nu necesită dovezi.

Ce este mișcarea mecanică

Aceasta este o schimbare în timp a poziției unui corp în spațiu față de alte corpuri. În acest caz, punctele materiale interacționează conform legilor mecanicii.

Este împărțit în mai multe tipuri:

• Mișcarea unui punct material este măsurată prin găsirea coordonatelor acestuia și urmărirea modificărilor coordonatelor în timp. A găsi acești indicatori înseamnă a calcula valorile de-a lungul axelor de abscisă și ordonate. Studiul acestui lucru se face prin cinematica unui punct, care operează cu concepte precum traiectorie, deplasare, accelerație, viteză. Mișcarea obiectului în acest caz poate fi rectilinie și curbilinie.
• Mișcarea unui corp rigid constă în deplasarea unui punct, luată ca bază, și mișcarea de rotație în jurul acestuia. Studiat de cinematica solidelor. Mișcarea poate fi de translație, adică nu există rotație în jurul unui punct dat, iar întregul corp se mișcă uniform, precum și plat - dacă întregul corp se mișcă paralel cu planul.
• Există și mișcarea unui mediu continuu. Aceasta este mișcarea unui număr mare de puncte conectate doar printr-un anumit câmp sau zonă. Având în vedere multitudinea de corpuri în mișcare (sau puncte materiale), un singur sistem de coordonate nu este suficient aici. Prin urmare, câte corpuri, atâtea sisteme de coordonate. Un exemplu în acest sens este un val pe mare. Este continuă, dar constă dintr-un număr mare de puncte individuale pe un set de sisteme de coordonate. Deci, se dovedește că mișcarea undei este mișcarea unui mediu continuu.

Relativitatea mișcării

Există, de asemenea, un astfel de concept în mecanică precum relativitatea mișcării. Aceasta este influența oricărui cadru de referință asupra mișcării mecanice. Ce înseamnă? Sistemul de referință este sistemul de coordonate plus orele pentru Pur și simplu, este abscisa și axele ordonatelor combinate cu minutele. Prin intermediul unui astfel de sistem, se determină pentru ce perioadă de timp un punct material a parcurs o anumită distanță. Cu alte cuvinte, s-a deplasat în raport cu axa de coordonate sau alte corpuri.

Sistemele de referință pot fi: comomobile, inerțiale și neinerțiale. Să explicăm:

• CO inerțial este un sistem în care corpurile, producând ceea ce se numește mișcarea mecanică a unui punct material, o fac rectiliniu și uniform sau sunt în general în repaus.
• În consecință, un CO non-inerțial este un sistem care se deplasează cu accelerație sau rotire în raport cu primul CO.
• CO însoțitor este un sistem care, împreună cu un punct material, realizează ceea ce se numește mișcarea mecanică a corpului. Cu alte cuvinte, unde și cu ce viteză se mișcă obiectul, CO dat se mișcă și el odată cu el.

Punct material

De ce se folosește uneori conceptul de „corp”, iar uneori – „punct material”? Al doilea caz este indicat atunci când dimensiunile obiectului însuși pot fi neglijate. Adică, astfel de parametri precum masa, volumul etc., nu contează pentru rezolvarea problemei care a apărut. De exemplu, dacă scopul este de a afla cât de repede se mișcă un pieton în raport cu planeta Pământ, atunci înălțimea și greutatea pietonului pot fi neglijate. Este un punct material. Mișcarea mecanică a acestui obiect nu depinde de parametrii acestuia.

Concepte și cantități utilizate de mișcare mecanică

În mecanică, aceștia funcționează cu cantități variate, cu ajutorul cărora se stabilesc parametri, se scrie starea problemelor și se găsește o soluție. Să le enumerăm.

• O modificare a locației unui corp (sau a unui punct material) în raport cu spațiul (sau un sistem de coordonate) în timp se numește deplasare. Mișcarea mecanică a unui corp (punct material), de fapt, este un sinonim pentru conceptul de „deplasare”. Doar că al doilea concept este folosit în cinematică, iar primul - în dinamică. Diferența dintre aceste subsecțiuni a fost explicată mai sus.
• O traiectorie este o linie de-a lungul căreia un corp (punct material) efectuează ceea ce se numește mișcare mecanică. Lungimea lui se numește calea.
• Viteză - mișcarea oricărui punct material (corp), în raport cu un anumit sistem de raportare. Definiția sistemului de raportare a fost dată și mai sus.

Mărimile necunoscute utilizate pentru determinarea mișcării mecanice se găsesc în probleme folosind formula: S=U*T, unde „S” este distanța, „U” este viteza și „T” este timpul.

Din istorie

Însuși conceptul de „mecanică clasică” a apărut în antichitate și a determinat construcția să se dezvolte într-un ritm rapid. Arhimede a formulat și descris teorema privind adăugarea forțelor paralele, a introdus conceptul de „centru de greutate”. Așa a început static.

Datorită lui Galileo, „Dinamica” a început să se dezvolte în secolul al XVII-lea. Legea inerției și principiul relativității sunt meritul său.

Isaac Newton, așa cum am menționat mai sus, a introdus trei legi care au stat la baza mecanicii newtoniene. De asemenea, a descoperit legea gravitației universale. Astfel s-au pus bazele mecanicii clasice.

Mecanica neclasică

Odată cu dezvoltarea fizicii ca știință și odată cu apariția unor mari oportunități în domeniile astronomiei, chimiei, matematicii și alte lucruri, mecanica clasică a devenit treptat nu principala, ci una dintre multele științe solicitate. Când au început să introducă și să opereze în mod activ concepte precum viteza luminii, teoria cuantică a câmpului și așa mai departe, legile care stau la baza „Mecanicii” au început să lipsească.

Mecanica cuantică este o ramură a fizicii care se ocupă cu studiul corpurilor ultra-mici (puncte materiale) sub formă de atomi, molecule, electroni și fotoni. Această disciplină descrie foarte bine proprietățile particulelor ultra-mici. În plus, le prezice comportamentul într-o situație dată, precum și în funcție de impact. Predicțiile făcute de mecanica cuantică pot fi foarte diferite de ipotezele mecanicii clasice, deoarece aceasta din urmă nu este capabilă să descrie toate fenomenele și procesele care au loc la nivelul moleculelor, atomilor și altor lucruri - foarte mici și invizibile pentru cei liberi. ochi.

Mecanica relativistă este o ramură a fizicii care studiază procesele, fenomenele și legile la viteze comparabile cu viteza luminii. Toate evenimentele studiate de această disciplină au loc în spațiul cu patru dimensiuni, spre deosebire de cel „clasic” - tridimensional. Adică mai adăugăm un indicator la înălțime, lățime și lungime - timp.

Care este o altă definiție a mișcării mecanice

Am luat în considerare doar conceptele de bază legate de fizică. Dar termenul în sine este folosit nu numai în mecanică, fie că este clasică sau neclasică.

Într-o știință numită „Statistică socio-economică” definiția mișcării mecanice a populației este dată ca migrație. Cu alte cuvinte, aceasta este deplasarea oamenilor pe distanțe lungi, de exemplu, către țările învecinate sau către continentele învecinate pentru a-și schimba locul de reședință. Motivele unei astfel de deplasări pot fi atât incapacitatea de a continua să trăiască pe propriul teritoriu din cauza dezastrelor naturale, de exemplu, inundații constante sau secetă, probleme economice și sociale în statul propriu, sau intervenția forțelor externe, de exemplu, războiul. .

Acest articol discută despre ceea ce se numește mișcare mecanică. Sunt date exemple nu numai din fizică, ci și din alte științe. Acest lucru indică faptul că termenul este ambiguu.

1. Mișcarea mecanică este unul dintre cele mai comune și ușor de observat tipuri de mișcare. Exemple de mișcare mecanică pot fi: mișcarea vehiculelor, părți ale mașinilor și mecanismelor, pendulului și ceasului, corpurile și moleculele cerești, mișcarea animalelor și creșterea plantelor etc.

Mișcarea mecanică este o modificare a poziției unui corp în spațiu față de alte corpuri în timp.

2. Același corp poate, deși rămâne nemișcat față de unele corpuri, să se miște față de altele. De exemplu, pasagerii care stau într-un autobuz sunt nemișcați în raport cu corpul autobuzului și se deplasează cu acesta în raport cu oamenii de pe stradă, case, copaci (Fig. 1). Astfel, atunci când vorbim despre mișcarea unui corp, este necesar să se indice corpul în raport cu care se ia în considerare această mișcare.

Corpul față de care se ia în considerare mișcarea corpurilor se numește corpul de referință.

3. Poziția unui corp în spațiu poate fi determinată folosind coordonatele. Dacă corpul se mișcă de-a lungul unei linii drepte, de exemplu, un sprinter, atunci poziția sa pe această linie poate fi caracterizată printr-o singură coordonată X. Pentru a face acest lucru, un corp de referință este asociat cu un sistem de coordonate format dintr-o axă de coordonate BOU(Fig. 2).

Dacă corpul se mișcă într-un anumit plan, de exemplu, un jucător de fotbal pe teren, atunci poziția sa este deja determinată folosind două coordonate Xși y, iar sistemul de coordonate în acest caz constă din două axe reciproc perpendiculare: BOUși OY(Fig. 3).

Când se ia în considerare mișcarea unui corp în spațiu, de exemplu, mișcarea unei aeronave care zboară, atunci sistemul de coordonate asociat cu corpul de referință va consta din trei axe de coordonate reciproc perpendiculare: BOU, OYși oz(Fig. 4).

Când un corp se mișcă, coordonatele acestuia se schimbă în timp, prin urmare, este necesar să existe un dispozitiv pentru măsurarea timpului - un ceas.

Corpul de referință, sistemul de coordonate asociat cu acesta și instrumentul de măsurare a timpului formează cadrul de referință.

Orice mișcare este considerată relativ la cadrul de referință ales.

4. A studia mișcarea unui corp înseamnă a determina cum se modifică poziția lui, adică coordonatele sale în timp. Dacă știți cum se schimbă coordonatele corpului în timp, puteți determina oricând poziția (coordonatele) acestuia.

Sarcina principală a mecanicii este de a determina poziția (coordonate)corpuri la un moment dat.

Pentru a indica modul în care poziția corpului se modifică în timp, este necesar să se stabilească o relație între cantitățile care caracterizează această mișcare.

Ramura mecanicii care studiază cum se descrie mișcarea corpurilor se numește cinematică.

5. Orice corp are o anumită dimensiune. Când se deplasează, părțile corpului, cum ar fi podeaua și tavanul unui lift, ocupă poziții diferite în spațiu. Apare întrebarea cum se determină coordonatele corpului? Într-un număr de cazuri, nu este necesar să se indice poziția fiecărui punct al corpului.

De exemplu, toate punctele liftului (Fig. 5) se deplasează progresiv, adică, atunci când se deplasează, ele descriu același traiectorii. Amintește-ți asta traiectoria este linia de-a lungul căreia se mișcă corpul.

Deoarece în timpul mișcării de translație toate punctele corpului se mișcă în același mod, nu este nevoie să descriem separat mișcarea fiecăruia dintre punctele sale.

De asemenea, este posibil să nu faceți acest lucru atunci când rezolvați astfel de probleme, când dimensiunile corpului pot fi neglijate. De exemplu, pentru a determina viteza cu care o minge de fotbal zboară în poartă, nu este necesar să se ia în considerare mișcarea fiecărui punct al mingii. Dacă mingea lovește stâlpul porții, atunci dimensiunea ei nu mai poate fi neglijată. Alt exemplu. Prin calcularea timpului de călătorie al unei nave spațiale de la Pământ la stația spațială, nava spațială poate fi considerată un punct material. Dacă se calculează modul de andocare a navei cu stația, atunci dimensiunile navei nu pot fi neglijate.

Astfel, pentru a rezolva o serie de probleme legate de mișcarea corpurilor, se introduce conceptul punct material.

Un punct material este un corp ale cărui dimensiuni în această problemă pot fi neglijate.

În exemplele de mai sus, o minge de fotbal poate fi considerată un punct material atunci când se calculează viteza cu care zboară în poartă, o navă spațială atunci când se determină timpul de mișcare a acesteia.

Un punct material este un model fizic de obiecte reale, corpuri reale. Presupunând că corpul este un punct material, neglijăm caracteristici care nu sunt esențiale pentru rezolvarea unei probleme specifice, în special, dimensiunea și forma corpului.

6. Conceptul de cale vă este bine cunoscut. Amintește-ți asta calea este distanța parcursă de corp de-a lungul căii.

Calea este marcată cu o literă l, unitatea SI a căii este metru (1m).

Poziția corpului după o anumită perioadă de timp poate fi determinată prin cunoașterea traiectoriei de mișcare, a poziției inițiale pe traiectorie și a traseului pe care l-a parcurs în această perioadă de timp.

Dacă traiectoria corpului este necunoscută, atunci poziția sa la un moment dat nu poate fi determinată, deoarece pe aceeași cale corpul poate merge în direcții diferite. În acest caz, este necesar să se cunoască direcția de mișcare a corpului și distanța parcursă în această direcție.

Lasati la momentul initial t 0 = 0 corpul se afla în punct A(Fig. 6), iar în momentul de timp t- la punct B. Conectați aceste puncte și la sfârșitul segmentului la punct B pune o săgeată. În acest caz, săgeata indică direcția de mișcare a corpului.

Mișcarea corpului se numește segment direcționat (vector) care leagă poziția inițială a corpului cu poziția sa finală.

În acest caz, este un vector.

in miscare - cantitatea vectorială, are o direcție și o valoare numerică (modul). Mișcarea este indicată de literă s, iar modulul său este s. Unitatea SI a deplasării, ca și traseele, este metru (1m).

Cunoscând poziția inițială a corpului și mișcarea acestuia pe o anumită perioadă de timp, este posibil să se determine poziția corpului la sfârșitul acestei perioade de timp.

Trebuie avut în vedere că mișcarea în cazul general nu coincide cu traiectoria corpului, iar modulul de deplasare nu coincide cu traseul parcurs. De exemplu, trenul a mers de la Moscova la Sankt Petersburg și s-a întors înapoi. Distanța dintre aceste orașe este de 650 km. Prin urmare, distanța parcursă de tren este de 1300 km, iar deplasarea este zero. Modulul de deplasare și distanța parcursă coincid numai atunci când corpul se mișcă de-a lungul unei traiectorii rectilinie într-o direcție.

Întrebări pentru autoexaminare

1. Ce este mișcarea mecanică?

2. Ce este un sistem de referință? De ce să introducem un sistem de referință?

3. Care este sarcina principală a mecanicii?

4. Ce se numește punct material? De ce să introducem un model punct material?

5. Este posibil, cunoscând poziția inițială a corpului și distanța parcursă de acesta pentru o anumită perioadă de timp, să se determine poziția corpului la sfârșitul acestei perioade de timp?

6. Ce se numește mișcare? Care este diferența dintre mișcarea corpului și calea parcursă?

Exercitiul 1

1. O mașină care circula pe o porțiune dreaptă de drum s-a oprit într-un punct A(Fig. 7). Care sunt coordonatele punctului Aîn cadrul de referință asociat: a) cu arborele (punctul O) pe marginea drumului; b) cu casa (punctul B)?

2. La rezolvarea cărora dintre următoarele probleme, corpurile studiate pot fi luate ca puncte materiale:

3. O persoană se plimbă în jurul perimetrului unei zone pătrate, a cărei latură este de 10 m. Care este calea parcursă de o persoană și modulul deplasării sale?

4. Mingea cade de la o înălțime de 2 m și, după ce a lovit podeaua, se ridică la o înălțime de 1,5 m. Care este traseul mingii pe tot timpul de mișcare și modulul deplasării acesteia?

Până acum, la rezolvarea multor probleme legate de mișcarea diverselor corpuri, am folosit o mărime fizică numită „cale”. Lungimea traseului a fost înțeleasă ca suma lungimilor tuturor secțiunilor traiectoriei parcurse de corp în intervalul de timp considerat.

Cale - scalar(adică, o magnitudine care nu are direcție).

Pentru a rezolva diverse probleme practice din diferite domenii de activitate (de exemplu, în serviciul de dispecerat al transporturilor terestre și aeriene, în astronautică, astronomie etc.), este necesar să se poată calcula unde se va afla corpul în mișcare la un anumit punct. timp.

Să arătăm că nu este întotdeauna posibil să rezolvi o astfel de problemă, chiar știind pe ce cale a parcurs corpul într-o anumită perioadă de timp. Pentru a face acest lucru, ne întoarcem la Figura 3, a.

Orez. 3. Cunoașterea traseului parcurs de corp nu este suficientă pentru a determina poziția finală a corpului

Să presupunem că știm că un corp (care poate fi luat ca punct material) începe să se miște din punctul O și parcurge o distanță de 20 km în 1 oră.

Pentru a răspunde la întrebarea unde va fi acest corp la 1 oră după ce părăsește punctul O, nu avem suficiente informații despre mișcarea lui. Un corp ar putea, de exemplu, deplasându-se în linie dreaptă în direcția nordică, să ajungă în punctul A, situat la o distanță de 20 km de punctul O (distanța dintre puncte se măsoară de-a lungul unei linii drepte care leagă aceste puncte). Dar ar putea, de asemenea, ajuns la punctul B, situat la o distanta de 10 km de punctul O, sa se intoarca spre sud si sa se intoarca in punctul O, in timp ce distanta parcursa de acesta ar fi si ea de 20 km. Pentru o anumită valoare a traseului, corpul ar putea ajunge și în punctul C dacă s-a deplasat direct spre sud-est și în punctul D dacă s-a deplasat de-a lungul traiectoriei curbilinii reprezentate.

Pentru a evita o astfel de incertitudine, pentru a găsi poziția corpului în spațiu la un moment dat în timp, a fost introdusă o mărime fizică numită deplasare.

• Deplasarea unui corp (punct material) este un vector care leagă poziția inițială a corpului cu poziția sa ulterioară.

Conform definiției, deplasarea este o mărime vectorială (adică o mărime care are o direcție). Este notat cu s, adică aceeași literă ca și calea, doar cu o săgeată deasupra ei. Ca și distanța, în SI 1, mișcarea se măsoară în metri. Alte unități de lungime sunt, de asemenea, utilizate pentru măsurarea mișcării, cum ar fi kilometri, mile etc.

Figura 3, b prezintă vectorii deplasărilor pe care i-ar fi făcut corpul dacă ar fi parcurs 20 km astfel: de-a lungul traiectoriei rectilinie OA în direcția nord (vector s OA), de-a lungul traiectoriei rectilinie OS în direcția sud-est (vector s OA). s OS) și de-a lungul unei traiectorii curbilinii OD (vector s OD). Și dacă corpul a parcurs 20 km, ajungând la punctul B și revenind înapoi în punctul O, atunci în acest caz vectorul deplasării sale ar fi egal cu zero.

Cunoscând poziția inițială și vectorul de deplasare al corpului, adică direcția și modulul acestuia, puteți determina fără ambiguitate unde se află acest corp. De exemplu, dacă se știe că vectorul de deplasare al unui corp care a rămas punctul O este îndreptat spre nord, iar modulul său este de 20 km, atunci putem afirma cu încredere că corpul este situat în punctul A (vezi Fig. 3). , b).

Astfel, în desen, unde mișcarea este reprezentată printr-o săgeată de o anumită lungime și direcție, este posibil să se găsească poziția finală a corpului prin amânarea vectorului de deplasare din poziția inițială.

Întrebări

1. Este întotdeauna posibil să se determine poziția unui corp la un moment dat t, cunoscând poziția inițială a acestui corp (la t 0 = 0) și calea pe care a parcurs-o într-o perioadă de timp t? Susține-ți răspunsul cu exemple.
2. Ce se numește deplasarea corpului (punctul material)?
3. Este posibil să se determine fără ambiguitate poziția unui corp la un moment dat t, cunoscând poziția inițială a acestui corp și vectorul de mișcare realizat de corp pe o perioadă de timp t? Susține-ți răspunsul cu exemple.

Exercițiul 2

1. Ce mărime fizică este determinată de șoferul mașinii de vitezometru - distanța parcursă sau mișcarea?
2. Cum ar trebui să se miște mașina pentru o anumită perioadă de timp, astfel încât vitezometrul să poată fi utilizat pentru a determina modulul de mișcare realizat de mașină în această perioadă de timp?

1 Amintiți-vă că în SI (Sistemul Internațional de Unități) unitatea de masă este kilogramul (kg), unitatea de lungime este metrul (m), iar unitatea de timp este secunda (s). Ele se numesc de bază, deoarece sunt alese independent de unitățile altor cantități. Unitățile definite în termeni de unități de bază sunt numite unități derivate. Exemple de unități SI derivate sunt m / s, kg / m 3 și multe altele.

mișcare mecanică. Rolul sistemului de referință. Metode de descriere a mișcării unui punct material. Mărimi cinematice de bază: deplasare, viteză, accelerație.

Mecanica

Orice fenomen sau proces fizic din lumea materială din jurul nostru este o serie naturală de schimbări care au loc în timp și spațiu. Mișcarea mecanică, adică o schimbare a poziției unui anumit corp (sau a părților sale) față de alte corpuri, este cel mai simplu tip de proces fizic. Mișcarea mecanică a corpurilor este studiată în ramura numită a fizicii mecanica. Sarcina principală a mecanicii este determina pozitia corpului in orice moment.

Una dintre părțile principale ale mecanicii, care se numește cinematică, are în vedere mișcarea corpurilor fără a clarifica cauzele acestei mișcări. Cinematica răspunde la întrebarea: cum se mișcă un corp? O altă parte importantă a mecanicii este dinamica, care consideră acțiunea unor corpuri asupra altora drept cauză a mișcării. Dinamica răspunde la întrebarea: de ce se mișcă corpul în acest fel și nu altfel?

Mecanica este una dintre cele mai vechi științe. Anumite cunoștințe în acest domeniu erau cunoscute cu mult înainte de noua eră (Aristotel (sec. IV î.Hr.), Arhimede (sec. III î.Hr.)). Cu toate acestea, formularea calitativă a legilor mecanicii a început abia în secolul al XVII-lea d.Hr. e., când G. Galileo a descoperit legea cinematică a adunării vitezelor și a stabilit legile căderii libere a corpurilor. La câteva decenii după Galileo, marele I. Newton (1643–1727) a formulat legile de bază ale dinamicii.

În mecanica newtoniană, mișcarea corpurilor este considerată la viteze mult mai mici decât viteza luminii în vid. Ei o sună clasic sau Newtonian mecanica, spre deosebire de mecanica relativistă, creată la începutul secolului al XX-lea, în principal datorită lucrării lui A. Einstein (1879–1956).

În mecanica relativistă, mișcarea corpurilor este considerată la viteze apropiate de viteza luminii. Mecanica newtoniană clasică este cazul limită de relativism pentru υ<< c.

Cinematică

Concepte de bază de cinematică

cinematică numită ramură a mecanicii în care se ia în considerare mișcarea corpurilor fără a se clarifica cauzele care o provoacă.

Mișcare mecanică corp se numește schimbarea poziției sale în spațiu față de alte corpuri în timp.

mișcare mecanică relativ. Mișcarea aceluiași corp față de corpuri diferite se dovedește a fi diferită. Pentru a descrie mișcarea unui corp, este necesar să se indice în raport cu ce corp este considerată mișcarea. Acest corp este numit organism de referință.

Sistemul de coordonate asociat cu corpul de referință și ceasul pentru forma de cronometrare sistem de referință , care permite determinarea poziției unui corp în mișcare în orice moment.

În Sistemul Internațional de Unități (SI), unitatea de lungime este metru, și pe unitatea de timp - al doilea.

Fiecare corp are o anumită dimensiune. Diferite părți ale corpului se află în locuri diferite în spațiu. Cu toate acestea, în multe probleme de mecanică nu este necesar să se indice pozițiile părților individuale ale corpului. Dacă dimensiunile corpului sunt mici în comparație cu distanțele față de alte corpuri, atunci acest corp poate fi considerat al său punct material. Acest lucru se poate face, de exemplu, atunci când se studiază mișcarea planetelor în jurul Soarelui.

Dacă toate părțile corpului se mișcă în același mod, atunci se numește o astfel de mișcare progresivă . De exemplu, se deplasează înainte cabinele din atracția Roata Ferris, o mașină pe o porțiune dreaptă a pistei etc.. Când corpul se deplasează înainte, poate fi considerat și ca un punct material.

Se numește un corp ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în condiții date punct material .

Conceptul de punct material joacă un rol important în mecanică.

Deplasându-se în timp de la un punct la altul, corpul (punctul material) descrie o anumită linie, care se numește traiectoria corpului .

Poziția unui punct material în spațiu în orice moment ( legea mișcării ) poate fi determinat fie folosind dependența coordonatelor de timp X = X (t),y = y (t), z = z (t) (metoda coordonatelor), sau folosind dependența de timp a vectorului rază (metoda vectorului) desenat de la origine la un punct dat (Fig. 1.1.1).