Кинематика материальной точки

Физические основы механики

Раздел физики, в котором рассматриваются закономерности механического движения и взаимодействия тел, называется механикой.

Механика изучает простейший вид движения, который сводится к перемещению тел или частей тел относительно друг друга и называется механическим движением.

Различают классическую, квантовую и релятивистскую механику. В классическоймеханике рассматривается движение макротел, которые имеют скорость, меньшую, чем скорость света; в релятивистской – движение тел со скоростями, соизмеримыми со скоростью света; в квантовой – движение микрочастиц, размеры которых соизмеримы с размерами атомов или элементарных частиц.

Механика подразделяется на кинематику, динамику и статику.

Кинематика материальной точки

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

Механическое движение – изменение взаимного расположения тел или их частей в пространстве и времени.

Система отсчета – система тел, относительно которых происходит движение.

При изучении механического движения реальных объектов в физике используются физические модели, такие, как материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело, сплошная среда.

Материальная точка – частица (тело), размерами и формой которой можно пренебречь в условиях данной задачи.

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.

Положение частицы (тела) в пространстве можно задать двумя способами: 1) указав радиус-вектор частицы ( ), 2) указав координаты частицы (x,y,z). Радиус-вектор и координаты связаны между собой соотношением

где , , и - орты, или единичные векторы, задающие направление осей координат.

Основными кинематическими характеристиками движения материальной точки являются скорость и ускорение.

Для характеристики положения материальной точки используют радиус-вектор.