Зміст дисципліни та його роль в техніці. Механічний рух. Розділи дисципліни.

Механіка - одна з найстародавніших наук природознавства, яке, як відомо, вивчає різноманітні властивості матерії та її різні форми, матерія - це об'єктивна реальність, яка існує незалежно від нас, тоб­то це навколишній світ, усі існуючі в ньому тіла, об’єкти. Наприклад, системи /земля, сонце, вода, повітря, атоми, молекули, механізми, машини, споруди тощо/. Вона охоплює не тільки те, що спостерігаємо, але й все те, що об'єктивно існує й може бути пізнано у майбутньому завдяки удосконаленню засобів спостереження та експериментів.

Матерія немислима без руху. Рyx - це спосіб існування матерії, і він буває лише там, де є взаємодія між окремими видами матерії. Немає і не може бути матерії без руху і руху без матерії. Отже, світ - ру­хома матерія, рух якої відбувається у просторі і в часі.

Види руху матерії дуже різноманітні. Взагалі під рухом матерії розуміють не тільки переміщення тіл у просторі, але й будь-які зміни, що відбуваються під нас теплових, хімічних, електромагнітних, внут­рішньоатомних та інших процесів. Механіка обмежується вивченням лише механічної форми руху матерії.

2. Механічний рух.

Механічний рух-це найпростіша форма руху матерії, яка зводить­ся до простих переміщень у часі фізичних тіл з одного положення у просторі в інше.

Вивчення складніших форм руху матерії пов’язане із загаль­ними законами механіки. Звичайно, не можна різноманітні явища природи звести тільки до механічного руху і пояснювати їх на основі положень одної механіки. Проте механічний рух завжди супроводжує інші форми руху матерії і, очевидно, його необхідно вивчати раніше за всі інші.

Вивчаючи найпростіші форми руху фізичних тіл, механіка спираєть­ся лише на такі елементарні фізичні властивості речовин, як протяж­ність /геометрична форма матеріального тіла/ і речовинність /маса ре­човини та її розподіл у даному геометричному об’ємі /. Матеріальні тіла, про які йдеться в цих дисциплінах, досить різ­ні, але їхні рухи мають багато спільних властивостей, що не залежать від фізичних властивостей самих тіл. Ці загальні властивості механіч­ного руху матеріальних тіл і вивчаються в теоретичній механіці.

Теоретична механіка - це наука про загальні закони механічного руху та механічну взаємодію матеріальних тіл.

Теоретична механіка - наукова основа ряду сучасних технічних дисциплін. Опір матеріалів, теорія механізмів і машин, деталі машин, будівельна механіка, гідравліка, аеромеханіка, ракетодинаміка та інші технічні дисципліни користуються основними положеннями та законами механіки. На основі теоретичної механіки розв'язується багато задач техніки. Цю дисципліну можна назвати основою, фундаментом сучасної техніки. Законами механіки користуються при розрахунках фундаментів будов, проектуванні та будівництві гідротехнічних споруд, створенні верстатів, різних машин і приладів. З допомогою розрахунків, які ґрунтуються на законах теоретичної механіки й аеродинаміки, в кон­структорських бюро авіаційних заводів винаходять геометричні форми нових літаків і визначають їх льотні характеристики. Закони механіки дозволяють розраховувати траєкторії, швидкості й .дальність польоту артилерійських снарядів, ракет, безпілотних літаків, орбіти супутни­ків Землі та космічних кораблів. Успіхи в завойовуванні космосу немож­ливі без знання механіки.

В основі теоретичної механіки лежать закони І.Ньютона. Тому вона називається ще ньютонівською, або класичною, механікою, на відміну від інших напрямів у механіці.

Завдяки значним-успіхам фізики наприкінці XIX - не початку XX ст., а також новим важливим відкриттям у галузі електродинаміки, ядерної фізики виявилося, що використання класичної механіки має певні межі, її закони не можна застосовувати до руху мікрочастин, в також до руху тіл, швидкість яких близька до швидкості світла. Через це в XX ст. виникла так звана релятивістська механіка, що ґрунтується на теорії відносності А.Ейнштейна і присвячена вивченню руху тіл, швидкість яких близька до швидкості світла. Рух мікрочастин вивчає квантова, або хвильова, механіка. Виникнення цих дисциплін було новим важливим етапом у розвитку механіки.

Теоретичну механіку поділяють на три розділи: "Статика", "Кіне­матика", "Динаміка".

Статика займається головним чином еквівалентною заміною систем сил, як правило, простішою, і вивченням умов рівноваги тіл під дією цих систем.

Кінематика вивчає механічний рух тіл з геометричної точки зору, тобто без урахування сил, що зумовлюють цей рух.

Динаміка вивчає механічний рух тіл з урахуванням сил, що діють на них.