Тема на лекцията: Въведение Страница от




ИмеТема на лекцията: Въведение Страница от
страница1/3
Дата на преобразуване06.10.2012
Размер0.5 Mb.
ТипЛекция
източникhttp://www.tmtmm.com/sc/files/TMM-Lekcia2.doc
  1   2   3

Автор: доц. д-р инж. Стефан Русев Генчев

Тема на лекцията: Въведение Страница от






ВЪВЕДЕНИЕ


Съдържание:

    1. Движение.

    2. Механично движение.

    3. Механика. Видове механики.

    4. Класическа (нютонова) механика.

    5. Пространство. Сравнителна система.

    6. Време.

    7. Понятия за материалния свят.

      1. Маса.

      2. Модели на абстракция на материалните обекти.

        1. Материална точка.

        2. Абсолютно твърдо тяло.

        3. Механична система (система материални точки или тела).

        4. Плътна среда.

1.8. Механично взаимодействие.

1.9. Сила.

1.10. Видове механики според приетата абстракция на материалния обект.

1.11. Методи и раздели на теоретичната механика.

1.12. Обща характеристика на механичните системи разглеждани в механиката на твърдите и гъвкавите тела.

    1. Движение.

Материята е обективна реалност, която съществува вън и независимо от нашето съзнание и може да бъде възприета от нашите сетивни органи. Всички явления в материалния свят, колкото и сложни да са те, представляват различни форми и свойства на материята.

Най-важният атрибут на материята и начин на съществуването ú, е движението. Под понятието движение се разбира въобще всяко изменение на материята.

Движението, като неотменим атрибут на материята, обхваща в себе си всички извършващи се изменения и процеси, като се започне от простото преместване и се завърши с мисленето. Движението е основно и неотменимо свойство на материята. То е абсолютно. Всеки покой е относителен и представлява един от моментите на движението. Движещата се материя съществува вечно и не може да бъде създавана или унищожавана.

Движението на материята се извършва в пространството и времето. Те представляват неотменими атрибути на движението на материята, а следователно, и на всички явления в света. Тяхното съществуване се проявява в движението.

1.2. Механично движение.

Съвременната физика показва, че съществуват два вида материя – вещество и физическо поле. Веществото е съвкупност от дискретни (прекъснати) образования (елементарни частици – електрони, мезони, хиперони, атоми, молекули и изградените от тях макроскопични тела с различни размери и т.н.). Полето осъществява взаимодействие между частиците и ги свързва в системи. То може да бъде гравитационно, електромагнитно и ядрено. Тези видове материя могат да се превръщат взаимно една в друга.

Една от основните характеристики на материята е масата. Тя е количествена материална характеристика. Носителите на веществения вид материя винаги имат маса в покой различна от нула, докато носителите на полевия вид материя могат да имат и нулева маса в покой (фотони).

Основните форми на движението на материята са физична, химична (съединяване и разлагане на молекулите на веществото), биологична (живота) и обществена. От своя страна физичната форма на движение на материята може да бъде механична, топлинна, електромагнитна и др. Материята може да преминава от една форма на движение в друга.

Най-простата форма на движение на материята се явява механичното движение. Под механично движение се разбира преместването на веществения вид материя при различните ú форми на движение в пространството и във времето, т.е. то се съдържа в една или друга степен в другите форми на движение на материята, но не ги изчерпва и обяснява напълно.

1.3. Механика. Видове механики.

Науката, изучаваща механичните движения, се нарича механика (от гръцки – изкуство за построяване на машините). Тя е една от най-древните науки, възникнала и развиваща се под непосредственото въздействие на практиката и техниката. Разнообразието на изучаваните механични движения е огромно. Елементарните частици се движат със скорости от порядъка на скоростта на светлината. Небесните тела се движат значително по-бавно. Например, Земята обикаля около Слънцето със скорост 30 km/s. В техниката скоростите са значително по-малки.



Фиг.1. Картина на единството на материалния свят

Въпреки голямото разнообразие на материалния свят всичко е изградено от атоми, имащи приблизително една и съща структура. Единството на света не се изчерпва само е единство на строежа на материалния свят. То се проявява още, както в законите на движение на материалните частици, така също и в законите на тяхното взаимодействие.

Съвременната физика по неоспорим начин демонстрира единството на материалния свят (фиг.1). Създадени са различни физични теории за описване и изследване на движението на материалните обекти, всяка от които има своя област на приложение.

В зависимост от скоростта на движение на материалния обект, условно механиката се разделя на релативистична и нерелативистична. Релативистичната механика се занимава с движението на материалните обекти при големи скорости (), близки до тези на разпространение на светлината във вакум (c). В нерелативистичната механика се счита, че взаимодействието се предава мигновено на разстояние, докато в релативистичната област, то се разпространява с крайни скорости.

Второто разделяне на механиката е по отношение на физичната величина действие (енергия умножена на времето), която се определя от универсалната световна константа – константата на Планк (h). Ако отношението се счита, че изследваното движение е на микрочастици, докато при - това са макротела (тела с големи размери).

Предмет на класическата механика са общите закони на движение на материалните обекти с големи размери (молекули и по-големи от тях), които се движат със скорости значително по-малки от тази на разпространение на светлината.

Общата теория на относителността обяснява явлението гравитация, а специалната – установява връзка между времето и пространството. Законите на класическата механика се получават като частен (граничен) случай на законите на специалната теория на относителността при малки скорости ().

Квантовата механика описва законите на движение на микрочастиците (атом и по-малки от него) и се разделя на нерелативистична и релативистична. Законите на квантовата механика имат вероятностен характер. Уравненията на нерелативистичната квантова механика също преминават в уравненията на класическата механика за маси по-големи от масите на атомите, т.е. уравненията на класическата механика също се явяват частен (граничен) случай на уравненията на нерелативистичната квантова механика. Релативистичната квантова механика удовлетворява изискванията на специалната теория на относителността, но все още не се явява напълно завършена и свободна от противоречия теория.

С възникването и развитието на всичките тези теории се очертава единството на материалния свят.

Квантовата механика и теорията на относителността не отричат пригодността на класическата механика. Поради много сложната в математическо отношение форма на законите на теорията на относителността и квантовата механика, класическата механика никога няма да загуби своето научно значение и практическа ценност. Нейните изводи при скорости на движение, достатъчно малки в сравнение с тези на светлината, с голяма точност удовлетворяват изискванията на много отрасли на съвременната техника.

1.4. Класическа (нютонова) механика.

В класическата механика се разглежда механичното движение на материалните обекти изградени само от веществения вид материя, т.е. които винаги притежават маса, и имат макроскопични размери, т.е. които са по-големи от молекулата. Тези материални обекти запълват някакъв обем от пространството и се наричат плътни среди. В общия случай разстоянията между отделните образования на плътната среда непрекъснато се променят, като големината им се определя от агрегатното състояние на веществото (газове, течности, деформируеми и недеформируеми твърди тела).

Всички движения на материята стават в пространството и във времето. Това фундаментално положение от естествознанието се отнася до най-общата представа за движението на материята. В класическата механика се разглежда само механичното движение на материалните обекти и то само в онази част, която се отнася до изменението с времето на взаимното разположение на материалните обекти. Така, че тук се разглежда „външното” движение на материалните обекти без да се вземат под внимание „вътрешните”, молекулярни, атомни и други подобни „скрити” движения или с други думи тук се пренебрегва тази част от механичното движение, която оказва влияние върху физичните свойства (топлинни, електрични, магнитни и др.) на материалните обекти и тяхното изменение в процеса на движение.

Следователно, класическата механика е наука за най-простата форма на движение на материята (механичното движение), свеждаща се до преместване на материалните обекти от едно положение в пространството и времето в друго.

Огромно е разнообразието на изучаваните механични движения в класическата механика. Това са орбиталните движения на небесните тела, изкуствените спътници на Земята, ракетите, колебателните движения в най-широк диапазон – от трептенията в машините и фундаментите, люлеенето на корабите при вълнение, трептенията на самолетите във въздуха, локомотивите, вагоните и други транспортни средства, трептенията в уредите за управление и много други.

В границите на класическата механика механичното движение накратко се нарича движение, а самата тя – механика. Тук понятието механично движение може да се отнася и за геометрични обекти.

До тук обобщено може да се каже, че механиката е онзи дял от физиката, в който се изучава движението на материалните обекти, т.е. във всеки момент да се знае положението им в пространството. Главна задача на механиката е познаването на количествените и качествените закономерности, наблюдавани в природата.

От определението за механиката произлиза, че тя се отнася към естествените науки, тъй като естествознанието като цяло изучава различни форми на движение на материята. Механиката по същество е раздел на физиката, но поради своето обширно и важно приложение в естествознанието и техниката се отделя като самостоятелна наука. Тя се явява естествена наука, опираща се на резултати от опит и наблюдение и използваща математичен апарат при анализ на тези резултати. Както във всяка естествена наука, в основата на механиката лежи опита, практиката и наблюдението.

Историята на развитие на механиката ни убеждава в това, че тя се явява една от научните основи на техниката, тъй като съществува взаимна връзка между проблемите на механиката и проблемите на техниката.

В механиката широко се използват методите на абстракция (абстрактни понятия), обобщение (модели на явленията), математични методи и методи на формалната логика. Критерии за истинността на нейните знания се явяват опита и практиката. По такъв начин, правилният ход на всяко научно изследване се състои в предварителното натрупване на опитни данни със следващо обединение на тези данни въз основа на обобщаващи изводи, свързани с въвеждането на някои абстракции и проверка на тези резултати в практиката.

    1. Пространство. Сравнителна система.

При формулиране на понятието механично движение следва да се въведат понятия за това, което се движи, за пространството, където се движи материалния обект, и за времето, през което се извършва самото механично движение.

Пространството, времето и движещата се материя са обективни атрибути на съществуване на материята и се явяват сложни понятия. Те са свързани едно с друго, което строго математически е установено в теорията на относителността.

Отдавайки дължимото значение на механиката като един от най-важните раздели на физиката и фундамент на съвременната техника, следва да се има в предвид, че класическата механика само приближено описва законите на природата. В основата ú лежат постулати, които непълно отразяват геометрията на света и характера на механичното взаимодействие между материалните обекти. Това става очевидно след създаването от А. Айнщайн на специалната теория на относителността, на която се основава релативистичната механика. Теорията на относителността е довела до нови представи за пространството и времето, в значителна степен отличаващи се от представите в класическата механика.

От дефиницията за механично движение следва, че когато се говори за движение на материален обект, то под това се разбира изменението на неговото положение с течение на времето по отношение на някакъв друг материален обект.

Материалният обект, спрямо който се изучава движението на даден материален обект се нарича тяло на отчитане (сравнително тяло). Към него се свързва координатната система и времето (часовник). Съвкупността от тялото на отчитане (координатната система) и времето се нарича сравнителна система. Когато се говори за движение винаги се има в предвид два обекта, единият от които се движи спрямо другия.

В природата всички материални обекти са в движение, така че всички сравнителни системи също са в движение. Поради това, че не съществуват абсолютно неподвижни материални обекти, принципно не е възможно да се установи абсолютно неподвижна сравнителна система.

При наблюдаване на движението на материалните обекти в сравнителни системи, движещи се по различен начин, самото движение и неговото изменение се определя различно, т.е. едно и също взаимодействие в различни координатни системи поражда различно изменение.

Еднозначност между изменението на движението и неговата причина се получава само тогава, когато сравнителната система се движи праволинейно и равномерно. Такава сравнителна система се нарича инерциална (галилеева). Лесно се съобразява, че сравнителната система , която се движи спрямо инерциална система постъпателно и началото, на която има постоянна по модул и направление скорост, също се явява инерциална. Това е така, защото ускорението на точка в системата е еднакво с ускорението на същата точка от системата . Това показва, че ако има поне една такава инерциална сравнителна система, то има безкрайно множество такива системи. Много често инерциалните сравнителни системи условно се наричат неподвижни системи. В това твърдение се състои и принципа на относителността на Галилей.

Обратно, сравнителна система, движеща се неправолинейно и неравномерно, се нарича неинерциална. Дали една или друга сравнителна система е инерциална или неинерциална може да се съди само въз основа на опита.

В основата на класическата механика лежат допусканията утвърждаващи, че пространството, времето и движещата се материя са независими. Развитието на физиката към края на XIX и началото на XX век е довело до необходимостта от създаване на други модели на пространството и времето. Съгласно теорията на относителността пространството и времето са свързани едно с друго и свойствата на пространството зависят от намиращите се в него материални обекти и тяхното движение. В класическата механика се използват техните опростени понятия и модели. Специалната теория на относителността, в която се разглеждат само инерциални сравнителни системи, моделът на пространството и времето се явява едно четиримерно пространство – време, т.е. пространството и времето вече се считат за зависими едно от друго.

Още по-сложен модел на пространството и времето се използва в общата теория на относителността (теория на привличането), в която се разглеждат неинерциални сравнителни системи. Този модел вече предполага зависимост на пространството и времето от привличащите се маси и полета.

Теорията на относителността внесе съществени изменения в основите на класическата механиката. Тя показва ограничеността на нютоновите представи за пространството, времето и материята, но същевременно обосновава редица явления, които не можеха да бъдат обяснени с класическата механика. Неприложимостта пък на нютоновата механика към теорията на атома и микроструктурите предизвика появата на квантовата механика.

Изводите, както на специалната, така и на общата теория на относителността при скорости на материалните обекти, значително по-малки от скоростта на разпространение на светлината, съвпадат с изводите на класическата механика. Това означава, че класическата механика се явява граничен случай на механиката, основана на принципите на теорията на относителността.

Изводите на класическата механика се явяват приближени. Те са толкова по-точни, колкото по-малки са скоростите на разглежданите движения в сравнение със скоростта на светлината и колкото по-ограничени са мащабите на движение в сравнение с космическите.

В класическата механика се приема, че пространството съществува независимо от движещата се материя и от времето, т.е. за класическата механика основно значение има допускането, че съществува чисто геометрично „абсолютно” пространство. Класическата механиката допуска такъв род абстракция, която използва понятието за пространство като за някаква абсолютно неизменяема, непрекъсната и безкрайно разпространяваща се във всички направления плътна и неограничена съвкупност от точки, аналогично по схемата на абсолютно твърдо тяло. Пространството се приема за безкрайно, хомогенно и изотропно и притежава свойството проницаемост, т.е. в него могат да се вместват материални обекти. То е безотносително към каквото и да било, като остава винаги постоянно и неподвижно, т.е. то се счита независимо от времето и движещата се в него материя.

Изменението на дължините на телата в такова пространство става с прийоми, установени от геометрията на пространството, отразяваща в една или друга степен откъсването от действителните свойства на материалното пространство. В класическата механика такава геометрия, единна за всички сравнителни системи, служи евклидовата геометрия. В механиката на космическите обекти геометричните свойства на пространството се свързват с особеностите на разпределение на материята в нея. Законите на такова пространство са различни от геометрията на Евклид.

В класическата механика се предполага, че пространството притежава чисто геометрични свойства, не зависещи от материята и нейното движение, т.е. то е евклидово. Те са отразени в постулатите на евклидовата геометрия, т.е. всички геометрични построения отговарят на основните положения на геометрията на Евклид. При тримерното евклидово пространство, свойствата му във всички точки и направления са еднакви и не зависят от материалните обекти, намиращи се в него, и от тяхното движение. Така например, положението на точките в такова пространство спрямо някаква сравнителна система се определя от три независими параметъра – координатите на точката, а използването на теоремата на Питагор позволява да се определи квадратът на разстоянието между две точки като сбор от квадратите на разликите на съответните координати на точките и други подобни.

Такива абсолютни представи за пространството и времето са характерни за класическата механика, но противоречат на съвременните представи за тези атрибути на материята в релативистичната механика на Айнщайн. Заедно с това, за случаи на движение на материалните обекти със скорости, значително по-малки от скоростта на светлината, тримерното евклидово пространство и универсалното време се явяват пълноценни и твърде точни абстракции на реалното време и реалното пространство. Трябва да се отбележи, че всички изводи на класическата механика позволяват с достатъчна за практиката точност да се изследва движение, скоростите на което са малки в сравнение със скоростта на разпространение на светлината, а размерите на областта на пространството, в която става движението, са малки в сравнение с космическите разстояния.

По този начин, може да се утвърждава, че теоретичното и приложно значение на класическата механика остава огромно и в наше време, тъй като позволява да се намери твърде голямо приближение до обективно съществуващите форми на битието, което се потвърждава от съвременното развитие на техниката.

За да се характеризират движенията на някакви материални обекти, трябва да се сравни тяхното положение с положението на някакъв друг материален обект, наречен сравнително тяло. Това може да бъде Слънцето, Земята или някакво друго тяло. За улеснение, при описанието на движението на даден материален обект със сравнителното се свързва някаква координатна система, например, декартова. Тя се нарича сравнителна координатна система. При тримерното евклидово пространство за сравнителна система не може да служи една точка, линия или равнина, а трябва да бъдат три оси, не обезателно праволинейни, но да не лежат в една равнина. Говорейки за сравнителна система можем да се ограничим само с посочването на сравнителното тяло или на координатната система свързана с това тяло. Координатната система може да се свърже с всяко тяло, но винаги трябва да се има в предвид, че характерът на наблюдаваното движение зависи от избора на сравнителната система. Движение, ставащо с постоянна скорост в една сравнителна система, може да представлява ускорително в друга сравнителна система.

Изборът на вида на координатната система зависи от удобствата, които тя дава при изследване на движението на дадено тяло. Ако положението на материалния обект в избраната координатна система не се изменя, т.е. не се изменят координатите му, то той се намира в състояние на покой спрямо приетата сравнителна система. Ако пък положението на материалния обект спрямо избраната сравнителна система се изменя, то той се движи по отношение на приетата сравнителна система. Например, ако положението на точка се зададе с три декартови координати в координатна система неизменно свързана със Земята, то при изменение на тези координати точката се движи спрямо Земята. Разбира се, че тялото, с което е свързана сравнителната система и спрямо което се изучава движението на даден материален обект, се движи. В случая земната координатна система се движи спрямо звездите. Понеже всички материални обекти са в движение, то следва, че всички координатни системи също са в движение, т.е. те са подвижни. Тъй като покоя и движението на материалните обекти се разглежда само спрямо избрана координатна система, която от своя страна може да се премества произволно, то понятията „покой” и „движение” се явяват относителни, т.е. те са лишени от обективен смисъл. Ако избраната координатна система условно е приета за неподвижна, то движението на другите тела по отношение на тази система на отчитане се нарича абсолютно движение.

Най-важното обстоятелство при изучаване на движението на телата едно спрямо друго се явява избора на сравнителна система, което от своя страна е свързано с приетите представи за пространството и времето. Въз основа на изложените представи на класическата механика за пространството и времето, се утвърждава съществуването на условно неподвижна сравнителна система, спрямо която може да се изучават абсолютните движения на материалните обекти, а също и независимост на изменението на времето от движението на тази сравнителна система.

Основните закони на класическата механика са формулирани по отношение на някаква неподвижна сравнителна система несвързана с материални тела и са в сила за всяка друга инерциална сравнителна система, която се движи по отношение на неподвижната транслационно, праволинейно и равномерно. За различни частни случаи на движение еднозначност между изменението на движението и неговата причина със задоволителна за практиката точност се получава и при сравнителни системи, които не са инерциални. В частност, установено е, че хелиоцентричната (коперниковата) координатна система е твърде близка до инерциалната система. Тази координатна система има за начало центъра на тежестта на Слънчевата система, а осите ú имат постоянни направления и са насочени към три неподвижни точки (например, три безкрайно отдалечени звезди). Следва обаче да се има в предвид, че тази координатна система може да се счита за инерциална само за движения вътре в Слънчевата система, тъй като масовият център на Слънчевата система се движи по криволинейна траектория спрямо нашата галактика с относителна скорост, примерно и с ускорение от порядъка .

Основните закони на класическата механика са изказани като закони на движението по отношение на хелиоцентричната координатна система. Тя е представител на абсолютното пространство и се приема за неподвижна. При нея се получават най-точни резултати. Естествено, в природата, където материалните обекти се намират във взаимодействие и движение, няма неподвижни координатни системи. Обаче в зависимост от изискванията предявявани към резултатите на пресмятане, може и други сравнителни системи приблизително да се считат за инерциални, а от там и за неподвижни. Така например, при решаване на много технически задачи, сравнителната система, свързана с центъра на Земята, в първо приближение може да бъде отнесена към инерциалните. Това може да стане само когато въртенето на Земята около Слънцето оказва незначително влияние върху изследваното движение и може да се пренебрегне. Ускорението, с което тази координатна система се движи, е много малко - от движението ú около Слънцето и от въртенето на Земята около оста си, за географски ширини съответстващи на положението на нашата страна.

В зависимост от поставената задача и точността на решаване се отчита или не се отчита ускорителното движение на координатната система свързана със Земята. Например, когато се определят условията, при които снаряд трябва да падне в цел, намираща се на голямо разстояние от мястото на изстрелване трябва да се отчете и въртенето на Земята, докато при близка цел това не се налага и в този случай може да се смята, че координатната система свързана със Земята е инерциална.

Началото на земната сравнителна система се намира в центъра на въртене на Земята, една от осите ú (z) съвпада с оста на въртене на Земята и в една от равнините ú лежи в зададен земен меридиан. Ако положението на точката се зададе с трите декартови координати в координатна система, неизменно свързана със Земята, то при изменение на тези координати точката се движи спрямо Земята.

Най-често се използва локална координатна система, чието начало е в някаква точка от земната повърхност с дадени географски координати. Една от осите съвпада с вертикалата към началото на координатната система и една от равнините ú съвпада с равнината на меридиана преминаващ през това начало. Такава сравнителна система може да се приеме за инерциална, а от там и за условно неподвижна, ако се пренебрегне въртенето ú около оста на Земята и заедно с нея въртенето ú около Слънцето. Единицата за измерване на разстоянията може да се избере съобразно условията на задачата. Основната единица за разстояния се явява метъра [m].

Преди да се пристъпи към изучаване движението на материалния обект първо трябва да се избере координатната система на отчитане – слънчева, земна или локална.

    1. Време.

В класическата механика е прието допускането, че времето съществува независимо от материалните обекти и от пространството. Това означава, че в класическата механика времето се счита за универсално, т.е. то не е свързано с пространството и движещата се материя. Това означава още, че времето е еднакво текущо за всички наблюдатели, където и да се намират и каквото и да е тяхното движение. За всички сравнителни системи, движещи се една спрямо друга, независимо от тяхното движение и за всички от пространството, времето протича еднакво, т.е. то е абсолютно.

От чисто физична гледна точка е невъзможно да се даде някакво определение за понятието време. За класическата механика е важно това, че времето е нещо реално съществуващо и че то може да бъде измерено. С измерване на времето се въвежда аритметизация, при което всяко реално число се съпоставя (или съответства) на определен момент от времето. Геометрично тази аритметизация може да се изобрази на една ос, при което на нулата съответства определен момент от времето, а всяка отсечка изобразява интервал (или период) от време. Времето се характеризира като някакъв периодичен процес, например, въртенето на Земята около своята ос, колебанията на часовниковото махало и т.н. Приема се, че времето тече непрекъснато, равномерно и еднопосочно, като няма нито начало, нито край, но може да се измерва. Следователно, абсолютното време съвпада с календарното и се измерва с часовници. Началото на отчитане на времето, от което започва неговото отчитане, може да се избере съобразно условията на задачата. Основна единица време е секундата [s] и е равна на 9192631770 периода на лъчението, което отговаря на период между две свръх финни нива на основното състояние на атома на цезий 133. Единицата за измерване на времето също може да се избере съобразно условията на задачата. Така, че в класическата механика времето се разглежда като непрекъснато изменяща се величина, играеща ролята на независима променлива, т.е. всички величини характеризиращи движението на материалния свят и отделните му характеристики (разстояния, скорости, ускорения и т.н.) се разглеждат като функции на времето. Специално в класическата механика се приема, че времето тече равномерно и е еднакво за всяка точка в пространството и за всяка сравнителна координатна система. Това е така нареченото абсолютно време, което на практика съвпада с календарното време и се измерва с часовници.

Тези представи на Нютон за пространството и времето в основата си са материалистични, защото се признава тяхното обективно съществуване, Обаче понятията пространство и време носят метафизичен характер, тъй като са откъснати от движещата се материя. По такъв начин, в съответствие с приетата степен на отвличане, в класическата механика абсолютното пространство и абсолютното време се разглеждат откъснати едно от друго, без да са свързани с движещата се материя, т.е. без да се отчита връзката на свойствата им. Това води до това, че изводите на класическата механика се явяват само приближени. Теорията изградена върху аксиомите на класическата механика се съгласуват добре с опитните данни и наблюдения. В същност, намирайки се изцяло в кръга на явленията, които са обект на класическата механика, днес не сме в състояние да открием по опитен път ефекта, който се дължи на съществуващата тясна връзка между материята от една страна и пространството и времето от друга. В съвременната техника макротелата се движат със скорости, които са твърде малки в сравнение със скоростта на светлината, поради което резултатите в класическата механика съвпадат с тези на опита. Ако се нарушат тези условия и се извършат разглеждания върху микрообекти или като се премине към скорости, близки до скоростта на светлината, теоретичните резултати на класическата механика не се съгласуват с наблюденията, а се появяват ефекти, дължащи се на сложната връзка между материята, пространството и времето.

    1. Понятия за материалния обект.

1.7.1. Маса.

При определянето на понятието механично движение освен понятията пространство и време се въвеждането на понятие за това, което се движи, т.е. за материалния обект, който има маса.

В класическата механика материалните обекти се различават по геометричната си форма и по разпределението на масата в обема им, като се предполага, че всички други физични свойства са еднакви. Освен това се приема, че на материалните обекти е присъщо свойството непроницаемост, по силата на което в едно и също място в пространството не може да се намират едновременно два или по-вече материални обекти.

В класическата механика се приема, че пространството, времето и движещата се материя са независими. Върху възможността да се измени механичното движение на материалните обекти влияе количеството вещество, което се намира в тях, и проявяващо се чрез тяхната инерционност . Това е способността на материалните обекти да се съпротивляват на изменението на движението им. Количеството вещество в материалния обект е основна характеристика на съществуване на материята и се нарича маса. Тя е физична величина характеризираща степента на съпротивляемост на материалния обект при изменение на движението му, т.е. тя се явява мярка за инертността на материалния обект. Следователно, масата е една от характеристиките на движещата се материя (други характеристики – обемност, непроницаемост, еластичност и др.).

На практика свойствата на пространството и времето съществено зависят от взаимодействащите в тях тела. Освен това, механичните характеристики, такива като маса, също се оказват променливи и зависими от обстоятелствата на движение (скоростта).

В класическата механика масата се явява постоянна величина. В теория на относителността масата е променлива величина, зависеща от скоростта на движение на материалния обект. Тя е основна количествена материална характеристика. Единицата за измерване на масата е килограм [kg]. Това е масата на платитен еталон, съхраняван в института за мерки в Серве (Париж). Тази маса съответства с голяма точност на масата на 1 литър дестилирана вода при 4Cº. Разпределението на масата в плътна среда се характеризира с величината плътност
  1   2   3

Добавете документ към вашия блог или уеб сайт

Свързани:

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconТема на лекцията: Геометричен анализ на механизмите Страница от
Въведение в геометричния анализ на механизмите цел, задачи, изходни данни и методи

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconТема на лекцията: Геометричен анализ на механизмите Страница от
Въведение в геометричния анализ на механизмите цел, задачи, изходни данни и методи

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconСтефан Русев Генчев Страница от Тема на лекцията: Въведение в динамиката. Закони на Нютон. Основно уравнение на динамиката на точка
В статиката се разглеждат методите за преобразуване на една съвкупност сили, приложени към материалните обекти, в друга, еквивалентна...

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconСтефан Русев Генчев Страница от Тема на лекцията: Кинематични двоици. Кинематична верига. Кинематично съединение
Тема на лекцията: Кинематични двоици. Кинематична верига. Кинематично съединение

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconСтефан Русев Генчев Страница от Тема на лекцията: Връзки. Принцип на освобождаване от връзките. Метод на сечението
Тема на лекцията: Връзки. Принцип на освобождаване от връзките. Метод на сечението

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconНа лекцията: Крайни и мъртви положения на равнинните механизми. Коефициент на производителност Страница от
Тема на лекцията: Крайни и мъртви положения на равнинните механизми. Коефициент на производителност Страница от

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconТема на лекцията: Еволвента на окръжността Страница от
...

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconТема на лекцията: Основни понятия за машиностроителните изделия Страница от
Понятие за инженерно проектиране. Основни етапи при проектиране. Методи на проектиране

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconСтефан Русев Генчев Страница от Тема на лекцията: Работа на сила. Мощност. Потенциална енергия
...

Тема на лекцията: Въведение Страница от iconСтефан Русев Генчев Страница от Тема на лекцията: Права и обратна задача на динамиката. Принцип на Д’Аламбер
Използвайки диференциалните уравнения на движение на материална точка в една или друга координатна система, от цялото разнообразие...

Поставете бутон на вашия сайт:
Документация


Базата данни е защитена от авторски права ©bgconv.com 2012
прилага по отношение на администрацията
Документация
Дом