Ecuațiile dinamicii mișcării translaționale
Introducere. Probleme ale dinamicii
Pe baza generalizării secolelor de experiență, știința naturală a ajuns la concluzia că mișcarea este o proprietate "înnăscută" a materiei, adică o mișcare a existat întotdeauna și va exista întotdeauna, ca și materia însăși. Materia și mișcarea ei sunt veșnice, sunt insuportabile și indestructibile. Problema cauzelor mișcării este o chestiune de filozofie. În fizică, doar următoarea afirmație este corectă: Cum se schimbă această mișcare a unor organisme și ce a cauzat schimbarea mișcării corpurilor și transformarea unei forme de mișcare în alta? Am răspuns la prima parte a întrebării formând secțiunea cinematică. A doua parte a întrebării este răspunsată de o altă secțiune a mecanicii - dinamică. Sarcina principală a dinamicii este de a obține un răspuns la întrebarea despre cauza schimbării vitezei corpului; motivul apariției accelerației corpurilor și relația de accelerare cu această cauză. Dinamica este o secțiune a mecanicii dedicată studiului mișcării corpurilor materiale sub acțiunea forțelor aplicate lor. Mișcările corpurilor materiale, altele decât microparticulele, sunt studiate în mecanica clasică. Dinamica clasică este împărțită în dinamica punctului material și dinamica sistemului de puncte materiale. Secțiunile independente ale sistemului de puncte materiale (particule) sunt dinamica unui corp absolut rigid; dinamica unui corp elastic și deformabil din punct de vedere plastic; dinamica lichidului și gazului. În mod firesc, studiul dinamicii ar trebui să înceapă cu dinamica punctului material.
Alegerea cadrului de referință. Trup liber. Sisteme de referință inerțiale
Descrierea mișcării, așa cum am văzut, depinde de alegerea cadrului de referință. Prin urmare, este de dorit să alegeți un cadru de referință în care mișcarea în cauză pare a fi cea mai simplă. Se pare că cel mai convenabil este cadrul de referință heliocentric, în care
Soarele este ales ca organism de referință. Cu toate acestea, în multe situații practice, este posibil să se utilizeze un sistem geocentric, în care corpul de referință este Pământul. Un astfel de sistem este adesea numit
„Laborator“. Experiența arată că în cadrul "fix" de referință este îndeplinită următoarea poziție de bază a mecanicii lui Newton:
Orice accelerare a corpului este întotdeauna cauzată de acțiunea unor alte corpuri pe corp. În consecință, dacă nici un alt organism nu acționează asupra acestui corp, atunci acest corp poate fi considerat gratuit. În mod firesc, în natură nu există organisme complet libere.
Un exemplu. O rachetă care zboară în spațiul cosmic, o cometă sau alt corp este întotdeauna afectată de alte corpuri din univers. Un alt lucru este că impactul poate fi destul de mic, dar nu mai mult. Astfel, putem formula următoarea propunere importantă: un corp liber este un corp care se odihnește sau se mișcă rectiliniu și uniform într-un anumit cadru de referință.
De fapt, am formulat prima lege a lui Newton, care este formulată în prezent, după cum urmează: există cadre de referință în care corpul liber se odihnește sau se mișcă rectiliniu și uniform. Astfel de sisteme sunt numite inerțiale.
Într-un sistem inerțial, schimbarea vitezei unui corp poate fi datorată numai interacțiunii sale cu alte corpuri. Asta înseamnă că
1) orice accelerare a corpului este întotdeauna cauzată de acțiunea oricărui alt corp pe corp;
2) accelerarea este întotdeauna rezultatul interacțiunii corpurilor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: