Терминология механики

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эта статья содержит список основных определений классической механики.

Кинематика[править | править код]

Кинематика — изучает геометрические свойства движения тел без учёта их масс и действующих на них сил. Рассматривает движение тел без выяснения причин этого движения.

  • Материальная точка — тело, размерами и формой которого в данных условиях можно пренебречь.
  • Тело отсчета — тело, относительно которого рассматривают движение.
  • Система отсчёта — совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и часов.
  • Часы — устройство, в котором протекает периодический процесс, положенный в основу отсчета времени.
  • Траектория движения материальной точки — линия, описываемая этой точкой в пространстве. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным.
  • Вектор перемещения — вектор, начальная точка которого совпадает с начальной точкой движения, конец вектора — с конечной.
  • Путь — длина участка траектории материальной точки, пройденного точкой за определенное время.
  • Средняя скорость — отношение модуля вектора перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло.
  • Мгновенная скорость (скорость) — предел отношения вектора перемещения к промежутку времени, за который это перемещение произошло, при стремлении длительности промежутка времени к нулю.
  • Ускорение — характеристика степени неравномерности движения. Определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению.
  • Закон сложения скоростей — абсолютная скорость материальной точки равна векторной сумме переносной и относительной скоростей.
  • Среднепутевая скорость — отношение пройденного пути к соответствующему промежутку времени.

Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси[править | править код]

Вращательное движение тела вокруг неподвижной направленной оси — движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой хх, называемой осью вращения.

  • Угловое перемещение — векторная величина, характеризующая изменение угловой координаты в процессе движения тела по окружности.
  • Угловая скорость — векторная величина, характеризующая быстроту вращения материальной точки. Вектор направлен вдоль оси вращения таким образом, чтобы, смотря с его конца, вращение казалось происходящим против часовой стрелки.
  • Период вращения (Т) — время, за которое вращающееся тело совершает один полный оборот.
  • Частота вращения — число полных оборотов, совершаемых при равномерном движении, в единицу времени.
  • Плоское движение — движение плоского тела, при котором все точки тела движутся в некоторой фиксированной плоскости пространства, условно считаемой неподвижной.

Первый закон Ньютона[править | править код]

Первый закон Ньютона:В мире существуют такие системы отсчета, в которых изолированная материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерно-прямолинейно движется. Такие системы отсчета называются инерциальными.

Второй закон Ньютона[править | править код]

Второй закон Ньютона: в инерциальных системах отсчета ускорение материальной точки прямо пропорционально векторной сумме сил, действующих на материальную точку, и обратно пропорционально её массе.

Третий закон Ньютона[править | править код]

Третий закон Ньютона: в инерциальных системах отсчета всякое действие одной (первой) материальной точки на другую (вторую), сопровождается воздействием второй материальной точки на первую, т.е имеет характер взаимодействия; силы, с которыми взаимодействуют материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены, действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки, являются силами одной природы и приложены к разным материальным точкам.

Принцип относительности Галилея[править | править код]

Принцип относительности Галилея: никакими механическими опытами, проводимыми внутри данной инерциальной системы, нельзя установить, покоится эта система или находится в равномерном и прямолинейном движении. Во всех инерциальных системах отсчета законы механики одинаковы.

  • Вес тела — сила, с которой тело давит на опору.

Закон Гука[править | править код]

Закон Гука: при достаточно малых деформациях сила упругости пропорциональна величине деформации тела и направлена в сторону, противоположную деформации.

Импульс[править | править код]

  • Импульс тела (материальной точки) — векторная величина, равная произведению массы тела (материальной точки) на её скорость.
  • Импульс системы тел (материальных точек) — векторная сумма импульсов всех точек.
  • Импульс силы — произведение силы на время её действия (или интеграл по времени, если сила изменяется со временем).
  • Закон сохранения импульса — в инерциальной системе отсчета импульс замкнутой системы сохраняется.
  • Изменение импульса системы материальных точек — в инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса механической системы равна векторной сумме внешних сил, действующих на материальные точки системы.

Центр масс[править | править код]

Центр масс — воображаемая точка С, положение которой характеризует распределение масс этой системы.

  • Закон движения центра масс — в инерциальных системах отсчёта центр масс системы движется как материальная точка, в которой находится масса всей системы и на которую действует сила, равная геометрической сумме всех внешних сил, действующих на систему.
  • Система центра масс — система отсчёта, относительно которой центр масс механической системы неподвижен.

Работа, мощность, энергия[править | править код]

  • Работа силы равна произведению модуля силы на перемещение и на косинус угла между ними.
  • Мощность — отношение работы ко времени, за которое эта работа была совершена.
  • Кинетическая энергия — величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости.
  • Величину, равную произведению массы тела на g на высоту тела над поверхностью Земли, называют потенциальной энергией тела в поле силы тяжести.
  • Консервативные силы — силы, работа которых не зависит от пути, пройденного материальной точкой. Зависит только от перемещения.
  • Механическая энергия системы — величина, равная сумме кинетической и потенциальной энергий системы.
  • В замкнутой системе, в которой действуют только консервативные силы, механическая энергия сохраняется.
  • Вторая космическая скорость — скорость, необходимая материальной точке, чтобы покинуть поле тяготения Земли и стать спутником Солнца.