Механика

Механика — раздел физики, изучающий закономерности механического движения, т.е. изменения взаимного положения тел или их частей в пространстве.

Механика состоит из трех разделов:

• Статика изучает законы сложения сил и равновесия тел.
• Кинематика изучает закономерности механического движения тел безотносительно причин, вызывающих это движение.
• Динамика изучает влияние взаимодействия между телами на их механическое движение.

Кинематика

• Основные понятия: связь реального объекта и модели; материальная точка; абсолютно твердое тело; пространство и время; описание положения материальной точки с помощью радиус-вектора и в системе координат; движение материально точки, ее траектория и закон независимых перемещений.
• Скорость материальной точки: средняя и мгновенная скорость; векторная и компонентная форма записи скорости; криволинейное и прямолинейное движение; равномерное движение; закон сложения скоростей.
• Ускорение материальной точки: среднее и мгновенное ускорение; разложение вектора ускорения на нормальное и касательное ускорение; вычисление компонент ускорения при криволинейном движении; центростремительное ускорение.
• Простейшие виды движения материальной точки: равномерное прямолинейное движение; равнопеременное прямолинейное движение; равномерное движение по окружности; период, линейная и угловая частота при движении материальной точки по окружности.
• Кинематика абсолютно твердого тела: поступательное и вращательное движение; ось вращения и вращение тела вокруг неподвижной оси; центр вращения и вращение тела вокруг неподвижной точки; мгновенная ось вращения; линейная с угловая скорость вращательного движения; период, частота вращение, угловая скорость, угловое ускорение.

Динамика

• Первый закон Ньютона: состояние инерции и инерциальные системы отсчета; гелиоцентрическая и лабораторная системы отсчета.
• Сила: определение силы; результирующая сила; свободное тело и связи; принцип освобождаемости; реакции связей и активные силы.
• Связь между силой и ускорением: масса тела; основное уравнение динамики; центростремительная сила. Опыт по демонстрации инерции.
• Второй закон Ньютона. Импульс тела. Второй закон Ньютона. Элементарный импульс силы.
• Третий закон Ньютона: центр инерции и центр тяжести; внутренние и внешние силы; второй закон Ньютона для твердого тела.
• Движение с переменной массой.
• Закон сохранения импульса. Пример: абсолютно неупругий прямой центральный удар двух тел.
• Механический принцип относительности: преобразования координат Галилея; принцип относительности Галилея.
• Энергия, работа и мощность: механическая энергия; работа силы; элементарная работы; движущая сила и сила сопротивления; консервативные (потенциальные) и неконсервативные (непотенциальные) силы; мгновенная и средняя мощность.
• Кинетическая и потенциальная энергия. Потенциальная энергия в поле тяжести. Потенциальная энергия сжатой пружины. Внутренняя и внешняя потенциальная энергия. Полная механическая энергия.