Модели материальных тел

Министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА- краткий курс

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ

Составители: проф. В.И.Антонов,

доц. И.М.Закалюкина

г. Москва

2012г.

ЛЕКЦИИ 1-2

Основные понятия механики

Теоретическая механика представляет собой науку об общих законах механического движения и механического взаимодействия материальных тел.

В теоретической механике изучается одна из форм движения материи – механическое движение, состоящее в том, что тело с течением времени изменяет свое положение в пространстве по отношению к другим телам. Механическим называют тот вид взаимодействия тел, в результате которого происходит изменение их движения или изменение их формы (деформация).

При исследовании движения какого-либо тела необходимо указать другое тело (тело отсчёта), по отношению к которому рассматривается движение. С телом отсчёта жёстко связывают систему координат. Тело отсчёта, связанная с ним система координат и счётчик времени (часы) образуют систему отсчёта.

Рис.1.1

Фундаментальным понятием механики является сила, которая представляет собой количественную меру механического взаимодействия материальных тел. Сила – величина векторная. Ее действие на тело определяется численным значением или модулем силы, направлением действия и точкой приложения (Рис.1.1). Прямая, вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы. Единицей измерения силы в системе СИ является ньютон (Н).

Кроме внешних воздействий, т.е. сил, характер движения любого тела определяется его инертностью, которая является одним из основных свойств движущейся материи. Это свойство проявляется в способности тела сохранять свое движение при отсутствии сил и изменять его под действием сил не мгновенно, а постепенно, тем медленнее, чем больше вещества содержится в теле. Одной из важнейших количественных характеристик инертности (инерции) тела является масса.

Модели материальных тел

Теоретическая механика является естественной наукой, опирающейся на результаты опыта и наблюдений и использующей математический аппарат при анализе результатов этих наблюдений. Изучая какое-либо явление, мы не можем охватить его во всем многообразии. Отвлекаясь при изучении механического движения материальных тел от всего частного, менее существенного, второстепенного и учитывая только те свойства, которые в данной задаче являются определяющими, мы приходим к рассмотрению различных моделей материальных тел, представляющих собой ту или иную степень абстракции.

Дадим определения основных моделей, используемых в теоретической механике.

1. Материальное тело, размерами и различием в движении отдельных точек которого можно пренебречь в рамках рассматриваемой задачи, называется материальной точкой.