Кинематика материальной точки.

В кинематике рассматривается механическое движение без выяснения причин, его вызывающих.

Механическое движение – изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

При изучения механического движения реальных объектов в физике используются физические модели.

Материальная точка – тело, размерами и формой которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Тело можно рассматривать как материальную точку, если его размеры малы по сравнению с расстоянием, которое оно проходит, или по сравнению с расстояниями от него до других тел.

Абсолютно твердое тело – тело, размеры и форма которого не меняются в процессе движения.

Траектория – линия, вдоль которой материальная точка движется в пространстве в выбранной системе отсчета.

По форме траектории движение можно разделить на прямолинейное и криволинейное.

Длина пути – скалярная физическая величина, численно равная расстоянию, пройденному материальной точкой по её траектории от одного положения до другого.

Перемещение – векторная физическая величина, численно равная кратчайшему расстоянию от начального до конечного положения тела, или, другими словами - вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории.

Чтобы описать механическое движение тела, нужно знать его координаты в любой момент времени. Для определения координат материальной точки следует выбрать тело отсчета и связать с ним систему координат.

Система координат, тело отсчета, с которым она связана, и указание начала отсчета времени образуют систему отсчета, относительно которой рассматривается движение тела.

Для описания многих движений систему отсчета связывают с Землей, считая ее неподвижной. В ряде случаев в качестве тела отсчета выбирают Солнце или отдаленные звезды.

Траектория движения тела, пройденный путь и перемещение зависят от выбора системы отсчета. Другими словами, механическое движение относительно.

Положение частицы в пространстве можно задать двумя способами: 1) указав радиус-вектор частицы ( ), 2) указав координаты частицы (x, y, z).

Радиус-вектор – это вектор, определяющий положение материальной точки в пространстве. Он проводится из начала координат в заданную точку. Радиус-вектор и координаты связаны между собой соотношением: , где , и - орты, или единичные векторы, задающие направление осей координат.

Поступательное движение – механическое движение, при котором прямая, проведенная через две произвольные точки тела, перемещается параллельно самой себе. Для описания поступательного движения достаточно выбрать одну точку и описать ее движение.

Вращательное движение - движение, при котором траектории всех точек тела являются окружностями с центрами на одной прямой и все плоскости окружностей перпендикулярны этой прямой.