Dinamikaelméleti mechanika elmélet. Elméleti mechanika mérnökök és kutatók számára

20. kiadás - M.: 2010.- 416 p.

A könyv felvázolja a mechanika alapjait anyagi pont, anyagi pontrendszerek és szilárd test a műszaki egyetemek programjainak megfelelő összegben. Sok példát, feladatot közölnek, melyek megoldásait megfelelő útmutatók kísérik. Nappali és levelező tagozatos műszaki egyetemek hallgatóinak.

Formátum: pdf

Méret: 14 MB

Megtekintés, letöltés: drive.google

TARTALOMJEGYZÉK
Előszó a tizenharmadik kiadáshoz 3
Bevezetés 5
ELSŐ SZAKASZ A SZILÁRD ÁLLAPOT STATIKÁJA
I. fejezet Alapfogalmak A 9. cikk kezdeti rendelkezései
41. Teljesen merev test; erő. A statika feladatai 9
12. A statika kezdeti rendelkezései » 11
$ 3. Kapcsolatok és reakcióik 15
fejezet II. Az erők összetétele. Konvergáló erők rendszere 18
4. §. Mértanilag! Az erőegyesítés módszere. A konvergáló erők eredménye, az erők dekompozíciója 18
f 5. Erővetületek a tengelyen és a síkon, Erők beállításának és összeadásának analitikai módszere 20
16. A konvergáló erők rendszerének egyensúlya_. . . 23
17. Statika feladatainak megoldása. 25
fejezet III. Erőnyomaték a középpont körül. Erőpár 31
i 8. A középpont (vagy pont) körüli erőnyomaték 31
| 9. Pár erő. pár pillanat 33
f 10*. Egyenértékűségi és párösszeadási tételek 35
fejezet IV. Az erőrendszer középpontba helyezése. Egyensúlyi feltételek... 37
f 11. párhuzamos átvitel erősség 37
112. Az erők rendszerének behozása ezt a központot - . , 38
13. § Egy erőrendszer egyensúlyának feltételei. Tétel az eredő 40 nyomatékáról
V. fejezet Lapos erőrendszer 41
14. § Algebrai erőnyomatékok és párok 41
115. Hoz lapos rendszer erőket a legegyszerűbb formába... 44
16. § Lapos erőrendszer egyensúlya. Párhuzamos erők esete. 46
17. § Problémamegoldás 48
118. A testek rendszereinek egyensúlya 63
19. §*. Statikailag meghatározott és statikusan határozatlan testrendszerek (szerkezetek) 56"
f 20*. A belső erők meghatározása. 57
21. §*. Megosztott erők 58
E22*. Lapos rácsok számítása 61
fejezet VI. Súrlódás 64
! 23. A csúszósúrlódás törvényei 64
: 24. Reakciók durva kötelékek. Súrlódási szög 66
: 25. Egyensúly súrlódás esetén 66
(26*. Menetsúrlódás hengeres felületen 69
1 27*. Gördülési súrlódás 71
fejezet VII. Az erők térrendszere 72
28. §. A tengely körüli erőnyomaték. Fővektor számítás
és az erőrendszer fő momentuma 72
29. §*. Öntvény térrendszer erőket a legegyszerűbb formára 77
§harminc. Tetszőleges térbeli erőrendszer egyensúlya. Párhuzamos erők esete
fejezet VIII. Súlypont 86
31. §. Párhuzamos erők központja 86
32. § Erőtér. Merev test súlypontja 88
33. § Homogén testek súlypontjainak koordinátái 89
34. § A testek súlypontjainak koordinátáinak meghatározására szolgáló módszerek. 90
35. § Egyes homogén testek súlypontjai 93
MÁSODIK SZAKASZ EGY PONT ÉS EGY MEREV TEST KINEMATIKÁJA
fejezet IX. Pontkinematika 95
36. § Bevezetés a kinematikába 95
37. § Egy pont mozgásának meghatározására szolgáló módszerek. . 96
38. §. Pontsebesség vektor,. 99
39. §
40. §. Egy pont sebességének és gyorsulásának meghatározása koordináta módon mozgásos feladatok 102
41. §. Pontkinematikai feladatok megoldása 103
42. § Természetes háromszög tengelyei. Numerikus sebességérték 107
43. § Érintő és normál gyorsulás 108. pont
44. §. Egy pont mozgásának néhány speciális esete a szoftverben
45. §. A 112-es pont mozgásának, sebességének és gyorsulásának grafikonjai
46. ​​§ Problémamegoldás< 114
47. §*. Egy pont sebessége és gyorsulása poláris koordináták 116
X. fejezet Merev test transzlációs és forgó mozgásai. . 117
48. §. 117. fordítási tétel
49. § Merev test tengely körüli forgó mozgása. Szögsebesség és szöggyorsulás 119
§ötven. Egyenletes és egyenletes forgás 121
51. §. Egy forgó test pontjainak sebességei és gyorsulásai 122
fejezet XI. Merev test síkpárhuzamos mozgása 127
52. §. A síkpárhuzamos mozgás egyenletei (síkfigura mozgása). A mozgás felosztása transzlációs és rotációs 127
53. §*. Egy síkbeli 129. ábra pontjainak pályáinak meghatározása
54. §. Pontok sebességének meghatározása síkon 130. ábra
55. § A tétel a test két pontjának sebességének vetületeiről 131
56. § Egy síkidom pontjai sebességének meghatározása a pillanatnyi sebességközéppont segítségével. A centroidok fogalma 132
57. §. Problémamegoldás 136
58. §*. Egy síkbeli 140. ábra pontjainak gyorsulásainak meghatározása
59. §*. Azonnali gyorsulás középpontja "*"*
XII* fejezet. Merev test mozgása egy rögzített pont körül és szabad merev test mozgása 147
60. § Egy rögzített ponttal rendelkező merev test mozgása. 147
61. §. Kinematikus Euler-egyenletek 149
62. §. Testpontok sebessége és gyorsulása 150
63. § Szabad merev test mozgásának általános esete 153
fejezet XIII. Összetett pontmozgás 155
64. § Relatív, átvitt és abszolút mozgások 155
65. §, Sebességösszeadás tétel » 156
66. §. A gyorsulások összeadásának tétele (Coriols-tétel) 160
67. §. Problémamegoldás 16*
XIV. fejezet*. Merev test összetett mozgása 169
68. §. Translációs mozgások hozzáadása 169
69. §. Körülbelül kettő forgás hozzáadása párhuzamos tengelyek 169
70. §. Hengeres fogaskerekek 172
71. § A metsző tengelyek körüli elforgatások összeadása 174
72. §. Transzlációs és forgó mozgások hozzáadása. Csavarmozgás 176
HARMADIK SZAKASZ EGY PONT DINAMIKÁJA
XV. fejezet: Bevezetés a dinamikába. A dinamika törvényei 180
73. § Alapfogalmak és meghatározások 180
74. § A dinamika törvényei. Egy anyagpont dinamikájának problémái 181
75. § Egységek rendszerei 183
76. §. Az erők alapvető fajtái 184
fejezet XVI. Differenciál egyenletek pont mozgás. Pontdinamikai feladatok megoldása 186
77. § Differenciálegyenletek, anyagi pont mozgásai 6. sz
78. § A dinamika első feladatának megoldása (erők meghatározása adott mozgásból) 187
79. § A dinamika fő problémájának megoldása egy pont egyenes vonalú mozgásában 189
80. § Példák problémamegoldásra 191
81. §*. Test esése ellenálló közegben (levegőben) 196
82. §. A dinamika fő feladatának megoldása egy pont görbe vonalú mozgásával 197
fejezet XVII. A pontdinamika általános tételei 201
83. §. A pont mozgásának mértéke. Force Impulse 201
§ S4. Tétel egy pont lendületének változásáról 202
85. § A pont szögimpulzusának változásáról szóló tétel (nyomatéktétel) "204
86. §*. Mozgás központi erő hatására. Területek törvénye.. 266
§ 8-7. Erőszakos munka. Teljesítmény 208
88. §. Munkaszámítási példák 210
89. §. Tétel egy pont mozgási energiájának változásáról. "... 213J
fejezet XVIII. Nem ingyenes és mozgáshoz képest 219. pont
90. §. Egy pont nem szabad mozgása. 219
91. §. Egy pont relatív mozgása 223
92. § A Föld forgásának hatása a testek egyensúlyára és mozgására... 227
93. §*. A beesési pont eltérése a függőlegestől a Föld forgása miatt "230
fejezet XIX. Egy pont egyenes irányú ingadozásai. . . 232
94. § Szabad rezgések az ellenállási erők figyelembevétele nélkül 232
95. § Szabad rezgések viszkózus ellenállással (csillapított oszcillációk) 238
96. §. Kényszer rezgések. Rezonancia 241
XX* fejezet. Egy test mozgása a gravitációs térben 250
97. § Kidobott test mozgása a Föld gravitációs terében „250
98. §. mesterséges műholdak Föld. Elliptikus pályák. 254
99. § A súlytalanság fogalma. "Helyi referenciarendszerek 257
NEGYEDIK SZAKASZ A RENDSZER ÉS A MEREV TEST DINAMIKÁJA
G i a v a XXI. Bevezetés a rendszerdinamikába. tehetetlenségi pillanatok. 263
100. § Mechanikai rendszer. Külső és belső erők 263
101. § A rendszer tömege. Súlypont 264
102. § Test tehetetlenségi nyomatéka egy tengely körül. Tehetetlenségi sugár. . 265
103 $. Test tehetetlenségi nyomatékai párhuzamos tengelyek körül. Huygens 268. tétele
104. §*. Centrifugális pillanatok tehetetlenség. Fogalmak a test fő tehetetlenségi tengelyeiről 269
105 dollár*. Egy test tehetetlenségi nyomatéka tetszőleges tengely körül. 271
fejezet XXII. A tétel a rendszer tömegközéppontjának mozgásáról 273
106 $. A rendszer mozgásának differenciálegyenletei 273
107. § Tétel a tömegközéppont mozgásáról 274
108 $. A tömegközéppont mozgásának megmaradásának törvénye 276
109. § Problémamegoldás 277
fejezet XXIII. Tétel egy mozgatható rendszer mennyiségének változásáról. . 280
$ DE. Mozgásrendszer száma 280
111. §. 281. tétel a lendület változásáról
112. § A lendület megmaradásának törvénye 282
113 dollár*. A tétel alkalmazása egy folyadék (gáz) mozgására 284
114. §*. Változó tömegű test. Rakétamozgás 287
Gdawa XXIV. A tétel a rendszer impulzusnyomatékának változásáról 290
115. § A rendszer mozgásmennyiségeinek főmomentuma 290
116 $. Tétel a rendszer lendületének főmomentumának változásáról (nyomatéktétel) 292
117 dollár. A fő lendületi momentum megmaradásának törvénye. . 294
118 $. Problémamegoldás 295
119 dollár*. A nyomatéktétel alkalmazása folyadék (gáz) mozgására 298
120. § Mechanikai rendszer egyensúlyi feltételei 300
fejezet XXV. Tétel a rendszer mozgási energiájának változásáról. . 301.
121. § A rendszer kinetikus energiája 301
122 dollár. A munkaszámítás néhány esete 305
123 $. Tétel a rendszer mozgási energiájának változásáról 307
124 $. Problémamegoldás 310
125 dollár*. Vegyes feladatok „314
126 $. Potenciális erőtér és erőfüggvény 317
127 dollár, potenciális energia. természetvédelmi törvény mechanikus energia 320
fejezet XXVI. "Általános tételek alkalmazása merev test dinamikájára 323
$12&. Merev test forgó mozgása körül rögzített tengely ". 323"
129 $. Fizikai inga. A tehetetlenségi nyomatékok kísérleti meghatározása. 326
130 dollár. Merev test síkpárhuzamos mozgása 328
$ 131*. elemi elmélet giroszkóp 334
132 dollár*. Merev test mozgása egy rögzített pont körül és szabad merev test mozgása 340
fejezet XXVII. d'Alembert-elv 344
133 $. d'Alembert elve egy pontra és egy mechanikai rendszerre. . 344
$ 134. Fő vektorÉs Lényege tehetetlenségi erők 346
135 $. Problémamegoldás 348
136 $*, Didémikus reakciók, amelyek egy forgó test tengelyére hatnak. A forgó testek kiegyensúlyozása 352
fejezet XXVIII. Elv lehetséges mozgásokés a dinamika általános egyenlete 357
137. § A kapcsolatok osztályozása 357
138. § A rendszer lehetséges elmozdulásai. A szabadságfokok száma. . 358
139. § A lehetséges mozgások elve 360
140. § Feladatok megoldása 362
141. §. Általános egyenlet hangszórók 367
fejezet XXIX. A rendszer egyensúlyi feltételei és mozgásegyenletei általánosított koordinátákban 369
142. § Általános koordináták és általánosított sebességek. . . 369
143. § Általános erők 371
144. § Egyensúlyi feltételek általánosított koordinátákban 375
145. § Lagrange-egyenletek 376
146. § Feladatok megoldása 379
XXX*. A rendszer kis oszcillációi a stabil egyensúlyi helyzet körül 387
147. § Az egyensúlyi stabilitás fogalma 387
148. § Kicsi szabad rezgések egy szabadságfokkal rendelkező rendszerek 389
149. § Kis csillapított és kényszerű rezgések egy szabadságfokkal rendelkező rendszerek 392
150. § Két szabadságfokú rendszer kis összegző rezgései 394
fejezet XXXI. Elemi hatáselmélet 396
151. § A hatáselmélet alapegyenlete 396
152. § A hatáselmélet általános tételei 397
153. § Hatás-visszanyerési tényező 399
154. § A test ütközése rögzített sorompóra 400
155. § Két test közvetlen központi ütközése (labdák ütközése) 401
156. § A mozgási energia elvesztése közben rugalmatlan hatás két test. Carnot 403. tétele
157. §*. Ütés egy forgó testre. Impact Center 405
409. index

Elméleti mechanika a mechanika egyik ága, amely a mechanikai mozgás és a mechanikai kölcsönhatás alapvető törvényeit rögzíti anyagi testek.

Az elméleti mechanika olyan tudomány, amelyben a testek időbeli mozgását (mechanikai mozgását) tanulmányozzák. Alapjául szolgál a mechanika más szekcióinak (rugalmasság elmélete, anyagok ellenállása, plaszticitás elmélete, mechanizmusok és gépek elmélete, hidroaerodinamika) és számos műszaki tudományág számára.

mechanikus mozgás- ez az anyagi testek térbeli relatív helyzetének időbeli változása.

Mechanikai kölcsönhatás- ez egy olyan kölcsönhatás, amelynek következtében megváltozik a mechanikai mozgás, vagy megváltozik a testrészek egymáshoz viszonyított helyzete.

Merev test statika

Statika- Ez az elméleti mechanika egyik ága, amely a szilárd testek egyensúlyának és az egyik erőrendszernek egy másik, azzal egyenértékű erőrendszerré való átalakulásának problémájával foglalkozik.

    A statika alapfogalmai és törvényei
  • Abszolút merev test(szilárd test, test) egy olyan anyagi test, amelynek bármely pontja közötti távolság nem változik.
  • Anyagi pont olyan test, amelynek méretei a probléma feltételeinek megfelelően elhanyagolhatók.
  • laza test egy test, amelynek mozgására nincs korlátozás.
  • Nem szabad (kötött) test olyan test, amelynek mozgása korlátozott.
  • Kapcsolatok- ezek olyan testek, amelyek megakadályozzák a vizsgált tárgy (test vagy testrendszer) mozgását.
  • Kommunikációs reakció olyan erő, amely a kötés merev testre gyakorolt ​​hatását jellemzi. Ha azt az erőt tekintjük, amellyel egy merev test egy kötésre hat, akkor a kötés reakciója ellenhatás. Ebben az esetben az erő - hatás a kapcsolatra, a kapcsolat reakciója pedig a szilárd testre érvényesül.
  • mechanikus rendszer egymással összefüggő testek vagy anyagi pontok halmaza.
  • Szilárd mechanikai rendszernek tekinthető, amelynek helyzete és pontjai közötti távolság nem változik.
  • Erő Az egyik anyagtestnek a másikra gyakorolt ​​mechanikai hatását jellemző vektormennyiség.
    Az erőt mint vektort az alkalmazási pont, a hatás iránya és az abszolút érték jellemzi. Az erőmodulus mértékegysége Newton.
  • erővonal az az egyenes, amelyre az erővektor irányul.
  • Koncentrált erő az egy pontban kifejtett erő.
  • Megosztott erők (elosztott terhelés)- ezek a test térfogatának, felületének vagy hosszának minden pontjára ható erők.
    Az elosztott terhelést az egységnyi térfogatra (felületre, hosszra) ható erő adja meg.
    Az elosztott terhelés mérete N / m 3 (N / m 2, N / m).
  • Külső erő a vizsgált mechanikai rendszerhez nem tartozó testből ható erő.
  • belső erő a vizsgált rendszerhez tartozó másik anyagi pontból egy mechanikai rendszer anyagi pontjára ható erő.
  • Erőrendszer a mechanikai rendszerre ható erők összessége.
  • Lapos erőrendszer olyan erőrendszer, amelynek hatásvonalai ugyanabban a síkban fekszenek.
  • Az erők térbeli rendszere olyan erőrendszer, amelynek hatásvonalai nem egy síkban fekszenek.
  • Összetartó erőrendszer olyan erőrendszer, amelynek hatásvonalai egy pontban metszik egymást.
  • Önkényes erőrendszer olyan erőrendszer, amelynek hatásvonalai nem egy pontban metszik egymást.
  • Egyenértékű erőrendszerek- ezek olyan erőrendszerek, amelyek egymásra cseréje nem változtatja meg a test mechanikai állapotát.
    Elfogadott megnevezés: .
  • Egyensúlyi Olyan állapot, amelyben a test mozdulatlan marad, vagy egyenletesen, egyenes vonalban mozog az erők hatására.
  • Kiegyensúlyozott erőrendszer- ez egy olyan erőrendszer, amely egy szabad szilárd testre hatva nem változtatja meg annak mechanikai állapotát (nem teszi kiegyensúlyozatlanná).
    .
  • eredő erő olyan erő, amelynek a testre gyakorolt ​​hatása egyenértékű egy erőrendszer hatásával.
    .
  • A hatalom pillanata az erő forgási képességét jellemző érték.
  • Hatalom pár két párhuzamos, abszolút értékű, egymással ellentétes irányú erőből álló rendszer.
    Elfogadott megnevezés: .
    Néhány erő hatására a test forgó mozgást végez.
  • Erő vetülete a tengelyre- ez egy szakasz, amely az erővektor elejétől és végétől erre a tengelyre húzott merőlegesek közé van zárva.
    A vetítés akkor pozitív, ha a szakasz iránya egybeesik a tengely pozitív irányával.
  • Erő vetítése egy síkon egy vektor egy síkon, amely az erővektor elejétől és végétől erre a síkra húzott merőlegesek közé van zárva.
  • 1. törvény (tehetetlenségi törvény). Egy elszigetelt anyagpont nyugalomban van, vagy egyenletesen és egyenesen mozog.
    Egy anyagi pont egyenletes és egyenes vonalú mozgása tehetetlenségi mozgás. Egy anyagi pont és egy merev test egyensúlyi állapotán nemcsak nyugalmi állapotot értünk, hanem tehetetlenségi mozgásként is. Merev test esetén többféle tehetetlenségi mozgás létezik, például egy merev test egyenletes forgása egy rögzített tengely körül.
  • 2. törvény. Egy merev test csak akkor van egyensúlyban két erő hatására, ha ezek az erők egyenlő nagyságúak, és egy közös hatásvonal mentén ellentétes irányba irányulnak.
    Ezt a két erőt kiegyensúlyozottnak nevezzük.
    Általánosságban elmondható, hogy az erők kiegyensúlyozottak, ha a merev test, amelyre ezeket az erőket kifejtik, nyugalomban van.
  • 3. törvény. A merev test állapotának megzavarása nélkül (az "állapot" szó itt mozgási vagy nyugalmi állapotot jelent) hozzáadhat és elvethet egyensúlyozó erőket.
    Következmény. A merev test állapotának megzavarása nélkül az erő hatásvonala mentén átvihető a test bármely pontjára.
    Két erőrendszert ekvivalensnek nevezünk, ha az egyik a merev test állapotának megzavarása nélkül helyettesíthető egy másikkal.
  • 4. törvény. Az egy pontban kifejtett két erő eredője ugyanabban a pontban érvényesül, abszolút értékében egyenlő az ezekre az erőkre épített paralelogramma átlójával, és ennek mentén irányul.
    Diagonal vonalok.
    Az eredő modulusa:
  • 5. törvény (a cselekvés és a reakció egyenlőségének törvénye). Azok az erők, amelyekkel két test hat egymásra, egyenlő nagyságúak, és egy egyenes mentén ellentétes irányba irányulnak.
    Ezt szem előtt kell tartani akció- a testre ható erő B, És ellenzék- a testre ható erő DE, nincsenek kiegyensúlyozottak, mivel különböző testekhez kapcsolódnak.
  • 6. törvény (a keményedés törvénye). A nem szilárd test egyensúlya nem bomlik meg, amikor megszilárdul.
    Nem szabad elfelejteni, hogy az egyensúlyi feltételek, amelyek egy merev testhez szükségesek és elégségesek, szükségesek, de nem elegendőek a megfelelő nem merev testhez.
  • 7. törvény (a kötvények alóli felmentés törvénye). Egy nem szabad szilárd test akkor tekinthető szabadnak, ha mentálisan felszabadul a kötésektől, és a kötések hatását a kötések megfelelő reakcióival helyettesíti.
    Kapcsolatok és reakcióik
  • Sima felület korlátozza a mozgást a támasztófelület normálja mentén. A reakció a felületre merőlegesen irányul.
  • Csuklós mozgatható támaszték korlátozza a test mozgását a normál mentén a referenciasíkra. A reakció a normál mentén a támasztófelület felé irányul.
  • Csuklós fix támaszték ellensúlyoz minden mozgást a forgástengelyre merőleges síkban.
  • Csuklós súlytalan rúd ellensúlyozza a test mozgását a rúd vonala mentén. A reakciót a rúd vonala mentén irányítjuk.
  • Vak befejezés ellensúlyoz minden mozgást és forgást a síkban. Hatása helyettesíthető két komponens formájában megjelenő erővel és egy nyomatékos erőpárral.

Kinematika

Kinematika- az elméleti mechanika általánossal foglalkozó ága geometriai tulajdonságok mechanikai mozgás, mint térben és időben végbemenő folyamat. A mozgó tárgyakat geometriai pontoknak vagy geometriai testeknek tekintjük.

    Kinematikai alapfogalmak
  • Egy pont (test) mozgásának törvénye egy pont (test) térbeli helyzetének időfüggősége.
  • Pont pályája a térbeli pont pozícióinak helye a mozgása során.
  • Pont (test) sebesség- ez egy pont (test) térbeli helyzetének időbeli változásának jellemzője.
  • Pont (test) gyorsulás- ez egy pont (test) sebességének időbeli változásának jellemzője.
    Egy pont kinematikai jellemzőinek meghatározása
  • Pont pályája
    BAN BEN vektoros rendszer a referenciapályát a következő kifejezés írja le: .
    A koordináta-referenciarendszerben a pályát a pontmozgás törvénye szerint határozzák meg, és a kifejezésekkel írják le z = f(x,y) térben, ill y = f(x)- a repülőben.
    A természetes vonatkoztatási rendszerben a pálya előre meghatározott.
  • Egy pont sebességének meghatározása vektorkoordináta-rendszerben
    Egy vektorkoordináta-rendszerben egy pont mozgásának megadásakor a mozgás és az időintervallum arányát a sebesség átlagértékének nevezzük ebben az időintervallumban: .
    Határtalanul figyelembe véve az időintervallumot kis méret, kapja meg a sebesség értékét egy adott időpontban (a pillanatnyi sebesség értéke): .
    Vektor átlagsebesség a vektor mentén a pont mozgásának irányába irányul, a pillanatnyi sebességvektor a pont mozgásának irányában a pályára érintőlegesen irányul.
    Kimenet: egy pont sebessége egy vektormennyiség, amely egyenlő a mozgástörvény időbeli deriváltjával.
    Származékos tulajdonság: bármely érték időbeli deriváltja határozza meg ennek az értéknek a változási sebességét.
  • Egy pont sebességének meghatározása koordináta-referenciarendszerben
    Pontkoordináták változásának sebessége:
    .
    Egy téglalap alakú koordinátarendszerű pont teljes sebességének modulja egyenlő lesz:
    .
    A sebességvektor irányát a kormányszögek koszinuszai határozzák meg:
    ,
    hol vannak a sebességvektor és a koordinátatengelyek közötti szögek.
  • Egy pont sebességének meghatározása természetes vonatkoztatási rendszerben
    A természetes vonatkoztatási rendszerben egy pont sebességét a pont mozgástörvényének deriváltjaként határozzuk meg: .
    Az előző következtetések szerint a sebességvektor a pont mozgásának irányában érintőlegesen irányul a pályára, és a tengelyekben csak egy vetület határozza meg.
    Merev test kinematika
  • A merev testek kinematikájában két fő probléma oldódik meg:
    1) a mozgás feladata és a test egészének kinematikai jellemzőinek meghatározása;
    2) a test pontjainak kinematikai jellemzőinek meghatározása.
  • Merev test transzlációs mozgása
    A transzlációs mozgás olyan mozgás, amelyben a test két pontján keresztül húzott egyenes párhuzamos az eredeti helyzetével.
    Tétel: transzlációs mozgásban a test minden pontja ugyanazon a pályán mozog, és minden pillanatban azonos sebességgel és gyorsulással rendelkezik abszolút értékben és irányban.
    Kimenet: előre mozgás egy merev test helyzetét bármely pontjának mozgása határozza meg, ezért mozgásának feladata és tanulmányozása egy pont kinematikájára redukálódik..
  • Merev test forgó mozgása rögzített tengely körül
    A merev test fix tengely körüli forgó mozgása egy merev test olyan mozgása, amelyben a testhez tartozó két pont a mozgás teljes ideje alatt mozdulatlan marad.
    A test helyzetét a forgásszög határozza meg. A szög mértékegysége a radián. (A radián annak a körnek a középponti szöge, amelynek ívhossza megegyezik a sugárral, a kör teljes szöge tartalmazza radián.)
    A test fix tengely körüli forgási törvénye.
    A test szögsebességét és szöggyorsulását a differenciálási módszerrel határozzuk meg:
    — szögsebesség, rad/s;
    — szöggyorsulás, rad/s².
    Ha a testet a tengelyre merőleges síkkal vágjuk, válasszunk egy pontot a forgástengelyen TÓL TŐLés egy tetszőleges pont M, akkor a lényeg M leírja a lényeget TÓL TŐL sugarú kör R. Alatt dt van egy elemi elforgatás a szögön keresztül, míg a pont M a pálya mentén halad egy távolságig .
    Lineáris sebesség modul:
    .
    pont gyorsulás M ismert pályával az összetevői határozzák meg:
    ,
    ahol .
    Ennek eredményeként képleteket kapunk
    érintőleges gyorsulás: ;
    normál gyorsulás: .

Dinamika

Dinamika az elméleti mechanika egyik ága, amely azzal foglalkozik mechanikus mozgás anyagi testek, az őket kiváltó okoktól függően.

    A dinamika alapfogalmai
  • tehetetlenség az anyagi testek azon tulajdonsága, hogy fenntartsák a nyugalmi állapotot vagy az egyenruhát egyenes vonalú mozgás, ig külső erők nem változtat ezen az állapoton.
  • Súly a test tehetetlenségének mennyiségi mértéke. A tömeg mértékegysége kilogramm (kg).
  • Anyagi pont olyan tömegű test, amelynek méreteit ennek a feladatnak a megoldása során figyelmen kívül hagyjuk.
  • Mechanikai rendszer tömegközéppontja egy geometriai pont, amelynek koordinátáit a következő képletek határozzák meg:

    ahol m k , x k , y k , z k- tömeg és koordináták k- a mechanikai rendszer azon pontja, m a rendszer tömege.
    Egyenletes gravitációs térben a tömegközéppont helyzete egybeesik a tömegközéppont helyzetével.
  • Anyagi test tehetetlenségi nyomatéka a tengely körül a forgó mozgás során fellépő tehetetlenség mennyiségi mértéke.
    Egy anyagi pont tehetetlenségi nyomatéka a tengely körül egyenlő a pont tömegének és a pont tengelytől való távolságának négyzetének szorzatával:
    .
    A rendszer (test) tehetetlenségi nyomatéka a tengely körül egyenlő az összes pont tehetetlenségi nyomatékának számtani összegével:
  • Anyagi pont tehetetlenségi ereje egy vektormennyiség abszolút értékben egyenlő egy pont tömegének és a gyorsulási modul szorzatával, és a gyorsulásvektorral ellentétes irányban irányul:
  • Anyagi test tehetetlenségi ereje egy vektormennyiség, amely abszolút értékben egyenlő a test tömegének és a test tömegközéppontja gyorsulási moduljának szorzatával, és a tömegközéppont gyorsulási vektorával ellentétes irányban irányul:
    ahol a test tömegközéppontjának gyorsulása.
  • Elemi Erő Impulzus egy vektormennyiség, amely egyenlő az erővektor végtelen kis időintervallum szorzatával dt:
    .
    A Δt teljes erőimpulzusa megegyezik az elemi impulzusok integráljával:
    .
  • Elemi erőmunka egy skalár dA, egyenlő a skalárral

Bármelyiken belül tanfolyam A fizika tanulmányozása a mechanikával kezdődik. Nem az elméleti, nem az alkalmazott és nem a számítási, hanem a jó öreg klasszikus mechanikából. Ezt a mechanikát newtoni mechanikának is nevezik. A legenda szerint egy tudós sétált a kertben, látta, hogy egy alma leesik, és ez a jelenség késztette arra, hogy felfedezze a törvényt. gravitáció. Természetesen a törvény mindig is létezett, és Newton csak az emberek számára érthető formát adott neki, de érdeme felbecsülhetetlen. Ebben a cikkben nem írjuk le a newtoni mechanika törvényeit a lehető legrészletesebben, de felvázoljuk azokat az alapokat, alapvető ismereteket, definíciókat és képleteket, amelyek mindig a kezedre játszhatnak.

A mechanika a fizika egyik ága, az anyagi testek mozgását és a köztük lévő kölcsönhatásokat vizsgáló tudomány.

Maga a szó is rendelkezik görög eredetűés fordítása "a gépek építésének művészete". Ám a gépek építése előtt még hosszú út áll előttünk, úgyhogy kövessük őseink nyomdokait, és tanulmányozzuk a horizonttal ferdén dobott kövek, h magasságból fejre hulló almák mozgását.


Miért kezdődik a fizika tanulmányozása a mechanikával? Mert az teljesen természetes, hogy nem a termodinamikai egyensúlyból indul ki?!

A mechanika az egyik legrégebbi tudomány, és történelmileg a fizika tanulmányozása pontosan a mechanika alapjaival kezdődött. Az idő és a tér keretei közé helyezve az emberek valójában nem tudtak másból kiindulni, bármennyire is akartak. A mozgó testek az első, amire figyelünk.

Mi a mozgás?

A mechanikai mozgás a testek térbeli helyzetének időbeli változása egymáshoz képest.

E meghatározás után egészen természetes módon jutunk el a vonatkoztatási rendszer fogalmához. A testek egymáshoz viszonyított helyzetének megváltoztatása a térben. Kulcsszavak itt: egymáshoz képest . Hiszen az autó utasa az út szélén álló személyhez képest egy bizonyos sebességgel mozog, és a szomszédjához képest egy közeli ülésen pihen, és más sebességgel mozog egy autó utasához képest, megelőzi őket.


Éppen ezért, hogy normálisan mérjük a mozgó objektumok paramétereit és ne tévedjünk össze, szükségünk van vonatkoztatási rendszer - mereven összekapcsolt referenciatest, koordinátarendszer és óra. Például a Föld egy heliocentrikus vonatkoztatási rendszerben kering a Nap körül. A mindennapi életben szinte minden mérésünket a Földhöz kapcsolódó geocentrikus vonatkoztatási rendszerben végezzük. A Föld egy referenciatest, amelyhez képest autók, repülők, emberek, állatok mozognak.


A mechanikának, mint tudománynak megvan a maga feladata. A mechanika feladata, hogy bármikor ismerje a test helyzetét a térben. Más szóval, a mechanika matematikai leírást készít a mozgásról, és összefüggéseket talál közöttük fizikai mennyiségek jellemzi azt.

A továbblépéshez szükségünk van a „ anyagi pont ". Azt mondják, hogy a fizika egzakt tudomány, de a fizikusok tudják, hány közelítést és feltevést kell tenni ahhoz, hogy megegyezzenek ebben a pontosságban. Soha senki nem látott anyagi pontot és nem szippantott ideális gázt, de léteznek! Csak sokkal könnyebb velük együtt élni.

Az anyagi pont olyan test, amelynek mérete és alakja elhanyagolható a probléma összefüggésében.

A klasszikus mechanika szakaszai

A mechanika több részből áll

  • Kinematika
  • Dinamika
  • Statika

Kinematika fizikai szempontból pontosan azt vizsgálja, hogyan mozog a test. Más szóval, ez a rész a mozgás mennyiségi jellemzőivel foglalkozik. Sebesség, út keresése - a kinematika jellemző feladatai

Dinamika megoldja a kérdést, hogy miért mozog úgy, ahogy. Vagyis figyelembe veszi a testre ható erőket.

Statika a testek egyensúlyát vizsgálja erők hatására, vagyis választ ad arra a kérdésre: miért nem esik le egyáltalán?

A klasszikus mechanika alkalmazhatóságának korlátai

A klasszikus mechanika ma már nem állítja magát olyan tudománynak, amely mindent megmagyaráz (a múlt század elején minden egészen más volt), és egyértelmű az alkalmazhatósága. Általánosságban elmondható, hogy a klasszikus mechanika törvényei érvényesek a méretben számunkra ismert világra (makrovilág). A részecskék világában megszűnnek működni, amikor a klasszikus mechanikát felváltja a kvantummechanika. Ezenkívül a klasszikus mechanika nem alkalmazható olyan esetekben, amikor a testek mozgása a fénysebességhez közeli sebességgel történik. Ilyen esetekben relativisztikus hatások jelentkeznek. Durván szólva, a kvantum- és relativisztikus mechanika - a klasszikus mechanika keretein belül ez egy speciális eset, amikor a test méretei nagyok, és a sebesség kicsi.


Általánosságban elmondható, hogy a kvantum és a relativisztikus effektusok soha nem tűnnek el, a makroszkopikus testek szokásos, a fénysebességnél jóval kisebb sebességű mozgása során is fellépnek. A másik dolog az, hogy ezeknek a hatásoknak a hatása olyan kicsi, hogy nem haladja meg a legpontosabb méréseket. A klasszikus mechanika így soha nem veszíti el alapvető fontosságát.

A jövőbeni cikkeinkben folytatjuk a mechanika fizikai alapjainak tanulmányozását. A mechanika jobb megértéséhez mindig hivatkozhat a szerzőink, amelyek külön-külön rávilágítanak a legnehezebb feladat sötét pontjára.

  • Aizenberg T.B., Voronkov I.M., Osetsky V.M. elméleti mechanika(6. kiadás). M.: Gimnázium, 1968 (djvu)
  • Aizerman M.A. Klasszikus mechanika (2. kiadás). Moszkva: Nauka, 1980 (djvu)
  • Aleshkevich V.A., Dedenko L.G., Karavaev V.A. A merev test mechanikája. Előadások. Moszkva: Fizikai Kar, Moszkvai Állami Egyetem, 1997 (djvu)
  • Amelkin N.I. Merev test kinematikája és dinamikája, Moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet, 2000 (pdf)
  • Appel P. Elméleti mechanika. 1. kötet Statisztika. Pontdinamika. Moszkva: Fizmatlit, 1960 (djvu)
  • Appel P. Elméleti mechanika. 2. kötet. Rendszerdinamika. Analitikai mechanika. Moszkva: Fizmatlit, 1960 (djvu)
  • Arnold V.I. A mozgásstabilitás kis nevezői és problémái a klasszikus és égi mechanikában. Előrelépések a matematikai tudományokban XVIII. évf. 6 (114), 91-192, 1963 (djvu)
  • Arnold V.I., Kozlov V.V., Neishtadt A.I. A klasszikus és égi mechanika matematikai vonatkozásai. M.: VINITI, 1985 (djvu)
  • Barinova M.F., Golubeva O.V. Feladatok és gyakorlatok a klasszikus mechanikában. M.: Feljebb. iskola, 1980 (djvu)
  • Bat M.I., Dzhanelidze G.Yu., Kelzon A.S. Elméleti mechanika példákban és problémákban. 1. kötet: Statika és kinematika (5. kiadás). Moszkva: Nauka, 1967 (djvu)
  • Bat M.I., Dzhanelidze G.Yu., Kelzon A.S. Elméleti mechanika példákban és problémákban. 2. kötet: Dynamics (3. kiadás). Moszkva: Nauka, 1966 (djvu)
  • Bat M.I., Dzhanelidze G.Yu., Kelzon A.S. Elméleti mechanika példákban és feladatokban. 3. kötet: A mechanika speciális fejezetei. Moszkva: Nauka, 1973 (djvu)
  • Bekshaev S.Ya., Fomin V.M. Az oszcilláció elméletének alapjai. Odessza: OGASA, 2013 (pdf)
  • Belenky I.M. Bevezetés az analitikai mechanikába. M.: Feljebb. iskola, 1964 (djvu)
  • Berezkin E.N. Elméleti mechanika tanfolyam (2. kiadás). M.: Szerk. Moszkvai Állami Egyetem, 1974 (djvu)
  • Berezkin E.N. Elméleti mechanika. Irányelvek (3. kiadás). M.: Szerk. Moszkvai Állami Egyetem, 1970 (djvu)
  • Berezkin E.N. Elméleti mechanika feladatok megoldása, 1. rész. M.: Izd. Moszkvai Állami Egyetem, 1973 (djvu)
  • Berezkin E.N. Feladatmegoldás az elméleti mechanikában, 2. rész. M.: Izd. Moszkvai Állami Egyetem, 1974 (djvu)
  • Berezova O.A., Drushlyak G.E., Solodovnikov R.V. Elméleti mechanika. Feladatok gyűjteménye. Kijev: Vishcha iskola, 1980 (djvu)
  • Biderman V.L. Elmélet mechanikai rezgések. M.: Feljebb. iskola, 1980 (djvu)
  • Bogolyubov N.N., Mitropolsky Yu.A., Samoilenko A.M. Gyorsított konvergencia módszere a nemlineáris mechanikában. Kijev: Nauk. gondolat, 1969 (djvu)
  • Brazhnichenko N.A., Kan V.L. et al., Elméleti mechanika feladatgyűjteménye (2. kiadás). Moszkva: Felsőiskola, 1967 (djvu)
  • Butenin N.V. Bevezetés az analitikai mechanikába. Moszkva: Nauka, 1971 (djvu)
  • Butenin N.V., Lunts Ya.L., Merkin D.R. Elméleti mechanika tanfolyam. 1. kötet Statika és kinematika (3. kiadás). M.: Nauka, 1979 (djvu)
  • Butenin N.V., Lunts Ya.L., Merkin D.R. Elméleti mechanika tanfolyam. 2. kötet. Dynamics (2. kiadás). M.: Nauka, 1979 (djvu)
  • Buchholz N.N. Elméleti mechanika alapszak. 1. kötet: Anyagi pont kinematikája, statikája, dinamikája (6. kiadás). Moszkva: Nauka, 1965 (djvu)
  • Buchholz N.N. Elméleti mechanika alapszak. 2. kötet: Anyagi pontrendszer dinamikája (4. kiadás). Moszkva: Nauka, 1966 (djvu)
  • Buchholz N.N., Voronkov I.M., Minakov A.P. Feladatgyűjtemény az elméleti mechanikában (3. kiadás). M.-L.: GITTL, 1949 (djvu)
  • Vallee Poussin C.-J. Előadások az elméleti mechanikáról, 1. kötet. M.: GIIL, 1948 (djvu)
  • Vallee Poussin C.-J. Előadások az elméleti mechanikáról, 2. kötet. M.: GIIL, 1949 (djvu)
  • Webster A.G. Anyagpontok mechanikája tömör, rugalmas és folyékony testek(előadások a matematikai fizikából). L.-M.: GTTI, 1933 (djvu)
  • Veretennikov V.G., Sinitsyn V.A. Variable Action Method (2. kiadás). Moszkva: Fizmatlit, 2005 (djvu)
  • Veselovsky I.N. Dinamika. M.-L.: GITTL, 1941 (djvu)
  • Veselovsky I.N. Feladatgyűjtemény az elméleti mechanikában. M.: GITTL, 1955 (djvu)
  • Wittenburg J. Szilárd testek rendszereinek dinamikája. M.: Mir, 1980 (djvu)
  • Voronkov I.M. Elméleti mechanika tanfolyam (11. kiadás). Moszkva: Nauka, 1964 (djvu)
  • Ganiev R.F., Kononenko V.O. Merev testek oszcillációi. M.: Nauka, 1976 (djvu)
  • Gantmakher F.R. Előadások az analitikai mechanikáról. M.: Nauka, 1966 (2. kiadás) (djvu)
  • Gernet M.M. Elméleti mechanika tanfolyam. M.: Vyssh.shkola (3. kiadás), 1973 (djvu)
  • Geronimus Ya.L. Elméleti mechanika (esszék a főbb rendelkezésekről). Moszkva: Nauka, 1973 (djvu)
  • Hertz G. A mechanika új összefüggésben megfogalmazott alapelvei. Moszkva: Szovjetunió Tudományos Akadémia, 1959 (djvu)
  • Goldstein G. Klasszikus mechanika. Moszkva: Gostekhizdat, 1957 (djvu)
  • Golubeva O.V. Elméleti mechanika. M.: Feljebb. iskola, 1968 (djvu)
  • Dimentberg F.M. A csavarszámítás és alkalmazásai a mechanikában. Moszkva: Nauka, 1965 (djvu)
  • Dobronravov V.V. Az analitikai mechanika alapjai. Moszkva: Felsőiskola, 1976 (djvu)
  • Zhirnov N.I. Klasszikus mechanika. M.: Felvilágosodás, 1980 (djvu)
  • Zsukovszkij N.E. Elméleti Mechanika (2. kiadás). M.-L.: GITTL, 1952 (djvu)
  • Zhuravlev V.F. A mechanika alapjai. Módszertani szempontok. Moszkva: Institute for Probléma Mechanics RAS (preprint N 251), 1985 (djvu)
  • Zhuravlev V.F. Az elméleti mechanika alapjai (2. kiadás). M.: Fizmatlit, 2001 (djvu)
  • Zhuravlev V.F., Klimov D.M. Alkalmazott módszerek az oszcillációelméletben. Moszkva: Nauka, 1988 (djvu)
  • Zubov V.I., Ermolin V.S. és egyéb A szabad merev test dinamikája és térbeli orientációjának meghatározása. L.: Leningrádi Állami Egyetem, 1968 (djvu)
  • Zubov V.G. Mechanika. "A fizika alapelvei" sorozat. Moszkva: Nauka, 1978 (djvu)
  • Giroszkópos rendszerek mechanikájának története. Moszkva: Nauka, 1975 (djvu)
  • Ishlinsky A.Yu. (szerk.). Elméleti mechanika. A mennyiségek betűjeles megjelölése. Probléma. 96. M: Tudomány, 1980 (djvu)
  • Islinsky A.Yu., Borzov V.I., Stepanenko N.P. Feladatok és gyakorlatok gyűjteménye a giroszkópok elméletéről. M.: Moszkvai Állami Egyetem Kiadója, 1979 (djvu)
  • Kabalsky M.M., Krivoshey V.D., Savitsky N.I., Csajkovszkij G.N. Az elméleti mechanika tipikus problémái és megoldási módszerek. Kijev: Az Ukrán SSR GITL-je, 1956 (djvu)
  • Kilcsevszkij N.A. Elméleti mechanika tanfolyam, v.1: kinematika, statika, pontdinamika, (2. kiadás), M.: Nauka, 1977 (djvu)
  • Kilcsevszkij N.A. Elméleti mechanika tanfolyam, v.2: rendszerdinamika, analitikus mechanika, potenciálelmélet elemei, kontinuummechanika, speciális és általános relativitáselmélet, M.: Nauka, 1977 (djvu)
  • Kirpicev V.L. Beszélgetések a mechanikáról. M.-L.: GITTL, 1950 (djvu)
  • Klimov D.M. (szerk.). A mechanika feladatai: Szo. cikkeket. A. Yu. Ishlinsky születésének 90. ​​évfordulójára. Moszkva: Fizmatlit, 2003 (djvu)
  • Kozlov V.V. Kvalitatív elemzési módszerek a merev test dinamikájában (2. kiadás). Izhevsk: "Szabályos és kaotikus dinamika" kutatóközpont, 2000 (djvu)
  • Kozlov V.V. Szimmetriák, topológia és rezonanciák a Hamiltoni mechanikában. Izhevsk: Udmurt Állam Kiadója. egyetem, 1995 (djvu)
  • Kosmodemyansky A.A. Elméleti mechanika tanfolyam. I. M. rész: Felvilágosodás, 1965 (djvu)
  • Kosmodemyansky A.A. Elméleti mechanika tanfolyam. rész II. M.: Felvilágosodás, 1966 (djvu)
  • Kotkin G.L., Serbo V.G. Feladatgyűjtemény a klasszikus mechanikában (2. kiadás). Moszkva: Nauka, 1977 (djvu)
  • Kragelsky I.V., Shchedrov V.S. A súrlódás tudományának fejlődése. Száraz súrlódás. M.: AN SSSR, 1956 (djvu)
  • Lagrange J. Analitikai mechanika, 1. kötet. M.-L.: GITTL, 1950 (djvu)
  • Lagrange J. Analitikai mechanika, 2. kötet. M.-L.: GITTL, 1950 (djvu)
  • Lamb G. Elméleti mechanika. 2. kötet. Dinamika. M.-L.: GTTI, 1935 (djvu)
  • Lamb G. Elméleti mechanika. 3. kötet Bővebben nehéz kérdések. M.-L.: ONTI, 1936 (djvu)
  • Levi-Civita T., Amaldi U. Elméleti mechanika tanfolyam. 1. kötet 1. rész: Kinematika, a mechanika alapelvei. M.-L.: NKTL Szovjetunió, 1935 (djvu)
  • Levi-Civita T., Amaldi U. Elméleti mechanika tanfolyam. 1. kötet, 2. rész: Kinematika, mechanika alapelvei, statika. M .: Külföldről-be. Irodalom, 1952 (djvu)
  • Levi-Civita T., Amaldi U. Elméleti mechanika tanfolyam. 2. kötet 1. rész: Véges számú szabadságfokkal rendelkező rendszerek dinamikája. M .: Külföldről-be. Irodalom, 1951 (djvu)
  • Levi-Civita T., Amaldi U. Elméleti mechanika tanfolyam. 2. kötet 2. rész: Véges számú szabadságfokkal rendelkező rendszerek dinamikája. M .: Külföldről-be. Irodalom, 1951 (djvu)
  • Leach J.W. Klasszikus mechanika. M.: Külföldi. irodalom, 1961 (djvu)
  • Lunts Ya.L. Bevezetés a giroszkópok elméletébe. M.: Nauka, 1972 (djvu)
  • Lurie A.I. Analitikai mechanika. M.: GIFML, 1961 (djvu)
  • Ljapunov A.M. A mozgásstabilitás általános problémája. M.-L.: GITTL, 1950 (djvu)
  • Markeev A.P. Szilárd felülettel érintkező test dinamikája. M.: Nauka, 1992 (djvu)
  • Markeev A.P. Elméleti Mechanika, 2. kiadás. Izhevsk: RHD, 1999 (djvu)
  • Martynyuk A.A. Menetstabilitás összetett rendszerek. Kijev: Nauk. dumka, 1975 (djvu)
  • Merkin D.R. Bevezetés a rugalmas menet mechanikájába. Moszkva: Nauka, 1980 (djvu)
  • A mechanika a Szovjetunióban 50 éve. 1. kötet. Általános és alkalmazott mechanika. Moszkva: Nauka, 1968 (djvu)
  • Metelitsyn I.I. A giroszkóp elmélete. A stabilitás elmélete. Válogatott művek. Moszkva: Nauka, 1977 (djvu)
  • Meshchersky I.V. Feladatgyűjtemény az elméleti mechanikában (34. kiadás). Moszkva: Nauka, 1975 (djvu)
  • Misyurev M.A. Feladatok megoldási módszerei az elméleti mechanikában. Moszkva: Felsőiskola, 1963 (djvu)
  • Moiseev N.N. Aszimptotikus módszerek nemlineáris mechanika. Moszkva: Nauka, 1969 (djvu)
  • Neimark Yu.I., Fufaev N.A. Nem holonom rendszerek dinamikája. Moszkva: Nauka, 1967 (djvu)
  • Nekrasov A.I. Elméleti mechanika tanfolyam. 1. kötet Statika és kinematika (6. kiadás) M.: GITTL, 1956 (djvu)
  • Nekrasov A.I. Elméleti mechanika tanfolyam. 2. kötet. Dynamics (2. kiadás) M.: GITTL, 1953 (djvu)
  • Nikolai E.L. A giroszkóp és néhány technikai alkalmazása nyilvános bemutatón. M.-L.: GITTL, 1947 (djvu)
  • Nikolai E.L. Giroszkóp elmélete. L.-M.: GITTL, 1948 (djvu)
  • Nikolai E.L. Elméleti mechanika. I. rész Statika. Kinematika (huszadik kiadás). M.: GIFML, 1962 (djvu)
  • Nikolai E.L. Elméleti mechanika. rész II. Dynamics (tizenharmadik kiadás). M.: GIFML, 1958 (djvu)
  • Novoselov V.S. Variációs módszerek a mechanikában. L .: A Leningrádi Állami Egyetem kiadója, 1966 (djvu)
  • Olkhovsky I.I. Elméleti mechanika tanfolyam fizikusoknak. Moszkva: Moszkvai Állami Egyetem, 1978 (djvu)
  • Olkhovsky I.I., Pavlenko Yu.G., Kuzmenkov L.S. Az elméleti mechanika problémái fizikusok számára. Moszkva: Moszkvai Állami Egyetem, 1977 (djvu)
  • Pars L.A. Analitikai dinamika. Moszkva: Nauka, 1971 (djvu)
  • Perelman Ya.I. Szórakoztató mechanika (4. kiadás). M.-L.: ONTI, 1937 (djvu)
  • Plank M. Bevezetés az elméleti fizikába. Első rész. Általános mechanika (2. kiadás). M.-L.: GTTI, 1932 (djvu)
  • Polak L.S. (szerk.) A mechanika variációs elvei. A tudomány klasszikusainak cikkgyűjteménye. Moszkva: Fizmatgiz, 1959 (djvu)
  • Poincare A. Előadások az égi mechanikáról. Moszkva: Nauka, 1965 (djvu)
  • Poincare A. Új mechanika. A törvények fejlődése. M.: Kortárs kérdések: 1913 (djvu)
  • Rose N.V. (szerk.) Elméleti mechanika. 1. rész Anyagi pont mechanikája. L.-M.: GTTI, 1932 (djvu)
  • Rose N.V. (szerk.) Elméleti mechanika. 2. rész Anyagrendszer és merev test mechanikája. L.-M.: GTTI, 1933 (djvu)
  • Rosenblat G.M. Száraz súrlódás a problémákban és megoldásokban. M.-Izhevsk: RHD, 2009 (pdf)
  • Rubanovszkij V.N., Samsonov V.A. Álló mozgások stabilitása példákban és problémákban. M.-Izhevsk: RHD, 2003 (pdf)
  • Samsonov V.A. Jegyzetek a mechanikáról. Moszkva: Moszkvai Állami Egyetem, 2015 (pdf)
  • Sugar N.F. Elméleti mechanika tanfolyam. M.: Feljebb. iskola, 1964 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 1. szám. M.: Vyssh. iskola, 1968 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 2. szám. M.: Vyssh. iskola, 1971 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 3. szám. M.: Vyssh. iskola, 1972 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 4. szám. M.: Vyssh. iskola, 1974 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 5. szám. M.: Vyssh. iskola, 1975 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 6. szám. M.: Vyssh. iskola, 1976 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 7. szám. M.: Vyssh. iskola, 1976 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 8. szám. M.: Vyssh. iskola, 1977 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 9. szám. M.: Vyssh. iskola, 1979 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 10. szám. M.: Vyssh. iskola, 1980 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 11. szám. M.: Vyssh. iskola, 1981 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 12. szám. M.: Vyssh. iskola, 1982 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 13. szám. M.: Vyssh. iskola, 1983 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 14. szám. M.: Vyssh. iskola, 1983 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 15. szám. M.: Vyssh. iskola, 1984 (djvu)
  • Tudományos és módszertani cikkek gyűjteménye az elméleti mechanikáról. 16. szám. M.: Vyssh. iskola, 1986

Bármely tanterv részeként a fizika tanulmányozása a mechanikával kezdődik. Nem az elméleti, nem az alkalmazott és nem a számítási, hanem a jó öreg klasszikus mechanikából. Ezt a mechanikát newtoni mechanikának is nevezik. A legenda szerint a tudós a kertben sétálva látott egy almát lehullani, és ez a jelenség késztette rá, hogy felfedezze az egyetemes gravitáció törvényét. Természetesen a törvény mindig is létezett, és Newton csak az emberek számára érthető formát adott neki, de érdeme felbecsülhetetlen. Ebben a cikkben nem írjuk le a newtoni mechanika törvényeit a lehető legrészletesebben, de felvázoljuk azokat az alapokat, alapvető ismereteket, definíciókat és képleteket, amelyek mindig a kezedre játszhatnak.

A mechanika a fizika egyik ága, az anyagi testek mozgását és a köztük lévő kölcsönhatásokat vizsgáló tudomány.

Maga a szó görög eredetű, és fordítása "a gépek építésének művészete". Ám a gépek építése előtt még hosszú út áll előttünk, úgyhogy kövessük őseink nyomdokait, és tanulmányozzuk a horizonttal ferdén dobott kövek, h magasságból fejre hulló almák mozgását.


Miért kezdődik a fizika tanulmányozása a mechanikával? Mert az teljesen természetes, hogy nem a termodinamikai egyensúlyból indul ki?!

A mechanika az egyik legrégebbi tudomány, és történelmileg a fizika tanulmányozása pontosan a mechanika alapjaival kezdődött. Az idő és a tér keretei közé helyezve az emberek valójában nem tudtak másból kiindulni, bármennyire is akartak. A mozgó testek az első, amire figyelünk.

Mi a mozgás?

A mechanikai mozgás a testek térbeli helyzetének időbeli változása egymáshoz képest.

E meghatározás után egészen természetes módon jutunk el a vonatkoztatási rendszer fogalmához. A testek egymáshoz viszonyított helyzetének megváltoztatása a térben. Kulcsszavak itt: egymáshoz képest . Hiszen az autó utasa az út szélén álló személyhez képest egy bizonyos sebességgel mozog, és a szomszédjához képest egy közeli ülésen pihen, és más sebességgel mozog egy autó utasához képest, megelőzi őket.


Éppen ezért, hogy normálisan mérjük a mozgó objektumok paramétereit és ne tévedjünk össze, szükségünk van vonatkoztatási rendszer - mereven összekapcsolt referenciatest, koordinátarendszer és óra. Például a Föld egy heliocentrikus vonatkoztatási rendszerben kering a Nap körül. A mindennapi életben szinte minden mérésünket a Földhöz kapcsolódó geocentrikus vonatkoztatási rendszerben végezzük. A Föld egy referenciatest, amelyhez képest autók, repülők, emberek, állatok mozognak.


A mechanikának, mint tudománynak megvan a maga feladata. A mechanika feladata, hogy bármikor ismerje a test helyzetét a térben. Más szóval, a mechanika megszerkeszti a mozgás matematikai leírását, és összefüggéseket talál az azt jellemző fizikai mennyiségek között.

A továbblépéshez szükségünk van a „ anyagi pont ". Azt mondják, hogy a fizika egzakt tudomány, de a fizikusok tudják, hány közelítést és feltevést kell tenni ahhoz, hogy megegyezzenek ebben a pontosságban. Soha senki nem látott anyagi pontot és nem szippantott ideális gázt, de léteznek! Csak sokkal könnyebb velük együtt élni.

Az anyagi pont olyan test, amelynek mérete és alakja elhanyagolható a probléma összefüggésében.

A klasszikus mechanika szakaszai

A mechanika több részből áll

  • Kinematika
  • Dinamika
  • Statika

Kinematika fizikai szempontból pontosan azt vizsgálja, hogyan mozog a test. Más szóval, ez a rész a mozgás mennyiségi jellemzőivel foglalkozik. Sebesség, út keresése - a kinematika jellemző feladatai

Dinamika megoldja a kérdést, hogy miért mozog úgy, ahogy. Vagyis figyelembe veszi a testre ható erőket.

Statika a testek egyensúlyát vizsgálja erők hatására, vagyis választ ad arra a kérdésre: miért nem esik le egyáltalán?

A klasszikus mechanika alkalmazhatóságának korlátai

A klasszikus mechanika ma már nem állítja magát olyan tudománynak, amely mindent megmagyaráz (a múlt század elején minden egészen más volt), és egyértelmű az alkalmazhatósága. Általánosságban elmondható, hogy a klasszikus mechanika törvényei érvényesek a méretben számunkra ismert világra (makrovilág). A részecskék világában megszűnnek működni, amikor a klasszikus mechanikát felváltja a kvantummechanika. Ezenkívül a klasszikus mechanika nem alkalmazható olyan esetekben, amikor a testek mozgása a fénysebességhez közeli sebességgel történik. Ilyen esetekben relativisztikus hatások jelentkeznek. Durván szólva, a kvantum- és relativisztikus mechanika - a klasszikus mechanika keretein belül ez egy speciális eset, amikor a test méretei nagyok, és a sebesség kicsi.


Általánosságban elmondható, hogy a kvantum és a relativisztikus effektusok soha nem tűnnek el, a makroszkopikus testek szokásos, a fénysebességnél jóval kisebb sebességű mozgása során is fellépnek. A másik dolog az, hogy ezeknek a hatásoknak a hatása olyan kicsi, hogy nem haladja meg a legpontosabb méréseket. A klasszikus mechanika így soha nem veszíti el alapvető fontosságát.

A jövőbeni cikkeinkben folytatjuk a mechanika fizikai alapjainak tanulmányozását. A mechanika jobb megértéséhez mindig hivatkozhat a szerzőink, amelyek külön-külön rávilágítanak a legnehezebb feladat sötét pontjára.

Részvény