🗊Презентация Физические основы механики. Кинематика материальной точки

Физические основы механики Семестр 1

ЛЕКЦИЯ № 1 Кинематика материальной точки 1. Предмет физики. Физика - как основа современного естествознания. Роль физики в становлении современного инженера. Физика и высокие технологии. 2. Предмет механики. Классическая механика. Релятивистская механика. Квантовая механика. 3. Международная система единиц (СИ). 4. Кинематика материальной точки. Модель материальной точки (частицы). Пространство и время. Система отсчета. Радиус - вектор. Траектория. Скорость и ускорение. 5. Кинематика криволинейного движения. Движение по окружности. Угловая скорость и ускорение. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения. Движение материальной точки по плоской кривой. Радиус кривизны траектории.

Вначале термины «физика» и «философия» были синонимами, т.к. они пытались объяснить законы Вселенной. Потом в результате научной революции XVI века физика стала отдельной наукой. Вначале термины «физика» и «философия» были синонимами, т.к. они пытались объяснить законы Вселенной. Потом в результате научной революции XVI века физика стала отдельной наукой. В русский язык слово «физика» впервые ввёл Михаил Васильевич Ломоносов ( 1711 - 1765 ), когда он издал в России учебник физики в переводе с немецкого языка.

В настоящее время физика изучает наиболее общие закономерности неживой природы, строение и свойства материи, законы движения материи и временной эволюции Вселенной. В настоящее время физика изучает наиболее общие закономерности неживой природы, строение и свойства материи, законы движения материи и временной эволюции Вселенной. В основе физики, как науки, лежат экспериментально установленные факты, которые подтверждены независимыми исследователями при заданных контролируемых условиях с известной точностью.

Физическая теория - инструмент интеллектуального видения явлений материального мира. Теория включает в себя основополагающие принципы (например, принцип причинности, принцип познаваемости мира, принцип соответствия, принцип относительности, принцип наблюдаемости и т.д.), физические законы и понятия (величины). Физическая теория - инструмент интеллектуального видения явлений материального мира. Теория включает в себя основополагающие принципы (например, принцип причинности, принцип познаваемости мира, принцип соответствия, принцип относительности, принцип наблюдаемости и т.д.), физические законы и понятия (величины).

Физика формирует материалистическое мировоззрение, лежит в основе естественно - научной подготовки инженеров и обеспечивает общественную безопасность, развивая критическое рациональное мышление. Физика является наиболее фундаментальной наукой о природе, поэтому ее изучение закладывает фундамент для всех специальных технических дисциплин. Физика формирует материалистическое мировоззрение, лежит в основе естественно - научной подготовки инженеров и обеспечивает общественную безопасность, развивая критическое рациональное мышление. Физика является наиболее фундаментальной наукой о природе, поэтому ее изучение закладывает фундамент для всех специальных технических дисциплин.

Современные достижения в физики 1) открытие антигравитации, связанной с так называемой «темной энергией» и приводящей к ускоренному расширению нашей Вселенной

2) создание единой теории электромагнитного и слабого взаимодействий (теория электрослабого взаимодействия кварков и лептонов) и разработка стандартной модели, где электрослабое и сильное взаимодействия описываются с единой позиции 2) создание единой теории электромагнитного и слабого взаимодействий (теория электрослабого взаимодействия кварков и лептонов) и разработка стандартной модели, где электрослабое и сильное взаимодействия описываются с единой позиции

4) современные ускорители, где энергия ускоренных частиц порядка 10¹² эВ, позволяют исследовать пространственную структуру элементарных частиц с пространственным разрешением ~ 10‾ ¹’ м 4) современные ускорители, где энергия ускоренных частиц порядка 10¹² эВ, позволяют исследовать пространственную структуру элементарных частиц с пространственным разрешением ~ 10‾ ¹’ м

5) путем фокусировки излучения титан - сапфирового лазеров пятно диаметром ~1 мкм получена интенсивность ~ Вт /см² при такой интенсивности излучение Солнца мощностью Вт должно быть локализовано на площади в 10 ) 5) путем фокусировки излучения титан - сапфирового лазеров пятно диаметром ~1 мкм получена интенсивность ~ Вт /см² при такой интенсивности излучение Солнца мощностью Вт должно быть локализовано на площади в 10 )

6) на основе сверхохлажденных атомов, температура которых может достигать К, созданы часы, уход которых за все время существования Вселенной (~15 млрд. лет) составил бы 20 минут 6) на основе сверхохлажденных атомов, температура которых может достигать К, созданы часы, уход которых за все время существования Вселенной (~15 млрд. лет) составил бы 20 минут

7) измерено электрическое сопротивление отдельной молекулы водорода, помещенной между двумя платиновыми электродами (электрическая проводимость отдельных атомов оказалась порядка (1-2) , где – квант электрической проводимости ) 7) измерено электрическое сопротивление отдельной молекулы водорода, помещенной между двумя платиновыми электродами (электрическая проводимость отдельных атомов оказалась порядка (1-2) , где – квант электрической проводимости )

8) рекордно низкие температуры для бозе-эйнштейновского конденсата атомов Na составляют ~ К ( ансамбль атомов состоял из примерно 30 000 атомов) 8) рекордно низкие температуры для бозе-эйнштейновского конденсата атомов Na составляют ~ К ( ансамбль атомов состоял из примерно 30 000 атомов)

9) разработан метод экспериментального наблюдения перестройки электронных состояний атома с временным разрешением ~ с 9) разработан метод экспериментального наблюдения перестройки электронных состояний атома с временным разрешением ~ с 10) методы нанотехнологии позволили создать лазер на одном атоме Cs, помещенном в микрорезонатор при температуре ~ К

Международная система единиц СИ Для задач механики достаточно 3 основных единиц: 1) единицы массы – 1 килограмм - есть масса международного прототипа, созданного из платиноиридиевого сплава и введённого в использование в 1901 году; 2) единицы времени – 1 секунда - есть 9.192.631.770 периодов электромагнитного излучения при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия 133 (введён в 1967 году); 3) единица длины – 1 метр есть длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299792458 с при точно известной скорости света с = 299792458 м/с (введен в 1983 году).

Кинематика материальной точки Кинематика – раздел механики, которая описывает движение, отвлекаясь от причин, вызвавших это движение. Материальная точка (частица) - это тело, линейные размеры которого малы по сравнению с характерными длинами в решаемой задаче.

Модуль нормального ускорения

УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ Угол поворота dφ характеризует перемещения точки М за время dt ( угловой путь ) Удобно ввести – вектор элементарного поворота тела, численно равный dφ и направленный вдоль оси вращения так, чтобы глядя вдоль вектора мы видели вращение по часовой стрелке ( направление вектора и направление вращения связаны правилом буравчика).