Лекция1_Кинематика и динамика (1)

1. МЕХАНИКА Лекция 1 Кинематика и динамика поступательного движения

2.

Введение. Метод принципов
Кинематика
Динамика

3. Метод принципов

• Физика – это наука, занимающаяся изучением самых общих
свойств окружающего нас материального мира.
• Окружающий нас материальный мир – это совокупность
материальных тел, находящихся в постоянном
взаимодействии и непрерывном движении.
• Все наблюдаемые явления и процессы, совершающиеся в
природе, происходят по определённым законам.
• Задача: установить законы (или принципы), с помощью
которых можно объяснить все известные явления
определенного круга, а также предсказать новые.
• Сами основные законы (или принципы) не могут быть
доказаны логически. Их доказательством является опыт.

4. Метод принципов

• Основное значение имеют не столько
опыты по проверке самих законов,
сколько опыты, в которых проверяются
вытекающие из законов следствия.
• Поскольку никакой опыт никогда не
охватывает все разнообразие условий, в
которых протекают явления, то
измерения всегда сопровождаются
ошибками.
• Опытным путем можно установить
справедливость законов (или
принципов) лишь в определенных
пределах и с определенной точностью.
Основоположник метода
принципов - Исаак Ньютон
(1643-1727)
Такой подход к изучению явлений природы получил
название метода принципов

5.

Леонардо да Винчи
(1452-1514)
•Истолкователь ухищрённой природы –
опыт; он никого не обманывает; лишь
наше суждение само себя иногда
обманывает. Нужно руководствоваться
показаниями опыта и разнообразить
условия до тех пор, пока мы не извлечём
из опыта общих законов, ибо лишь опыт
открывает нам общие законы.
Френсис Бэкон (1568-1626)
Законы природы могут дать
неизмеримо больше, чем заключено
в том опытном материале, на основе
которого они получены. Именно
благодаря этому возможна наука.
(возможность нахождения общих
законов, отправляясь от частных
фактов)
Сущность научного метода:
опираясь на опыт, отыскиваются
количественно формулируемые законы
природы. Открытые законы
проверяются практикой.

6. Механика

Механика - раздел физики, в котором изучается простейшая форма
движения материи – механическое движение, то есть перемещение
одних тел или частей тела относительно других
.
С помощью «хитрости» (механики, греч.) можно побеждать природу
Перемещение тел мы наблюдаем повседневно в обыденной жизни. Отсюда
следует и наглядность механических представлений. Этим же объясняется то,
что из всех естественных наук механика прежде других получила широкое
развитие.
• Задачи механики – исследование движений тел и обобщение
экспериментальных данных.

7.

• Первый вариант законов движения – механика
Аристотеля (400 г. до н.э.)
«Физика» — фундаментальный трактат
Аристотеля, заложивший основы физики как науки (в
доклассическом, доньютонианском смысле). Трактат
состоит из 8 книг. Физика впервые рассматривается
не как учение о природе, а как наука о движении,
категория которого подразумевает время, пустоту и
место.

8.

Покой относительно Земли – естественное состояние тела. Без
активной причины тело возвращается в своё естественное состояние

9.

10.

11.

• Построение точных законов механики началось с
основополагающих исследований Галилея (1564-1642)
• Галилей впервые стал описывать движение
тел на основе экспериментальных данных
Тяжелые (пушечное ядро массой 80 кг) и легкие тела (мушкетная пуля массой 200 г)
падают одинаково

12.

13.

14.

Точные математические законы классической механики были
впервые сформулированы Исааком Ньютоном (1643-1727) в
сочинении «Математические начала натуральной
философии» (1687)
Ньютон и Лейбниц (1646-1716) – основоположники дифференциального и
интегрального исчисления

15.

16. Механика Ньютона – классическая нерелятивистская механика (v << c )

Механика Ньютона – классическая нерелятивистская
механика (v << c )
Принцип соответствия: каждая новая теория переходит в старую
в соответствующей области физических параметров.
Механика
Кинематика
изучается движение тел,
независимо от причин,
вызывающих это движение
.
Динамика
изучает движение тел в связи
с причинами, которые это
движение вызывают
Статика
изучает условия равновесия тел

17. Основные определения кинематики

Материальная точка – тело, размерами которого можно
пренебречь при изучении его движения.
Система отсчета – тело, или система тел, относительно
которого определяется положение рассматриваемого
движущегося тела.
Вектор перемещения s – вектор,
соединяющий начальную точку траектории
материальной точки с конечной и
направленный из начальной точки в конечную.
Если материальная точка совершила два
последовательных перемещения