Зовнішнє незалежне оцінювання - комплексне видання
Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ
✵ Навчальний довідник
ü Механіка
ü Молекулярна фізика і термодинаміка
ü Електродинаміка
ü Коливання і хвилі.
ü Оптика
ü Квантова фізика.
ü Елементи теорії відносності
✵ Приклади розв'язування тестових завдань
✵ Тестові завдання для самостійного розв'язання
✵ Відповіді
МЕХАНІКА
1. ОСНОВИ КІНЕМАТИКИ
1.1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ
Кінематика — це розділ механіки, що вивчає механічний рух тіл, не розглядаючи причин, які цей рух зумовлюють.
Механічний рух — це зміна з часом положення тіла в просторі відносно інших тіл.
✵ Механічний рух — це рух макрооб'єктів. Тепловий рух молекул (атомів, йонів) усередині тіла не є механічним.
Механічний рух умовно розділяють на два види: поступальний та обертальний.
Поступальний рух — це такий рух тіла, при якому всі точки тіла рухаються однаково (рис. 1.1, а).
Обертальний рух — це такий рух тіла, коли всі точки тіла рухаються по колах, центри яких розташовані на одній прямій лінії — на осі обертання (рис. 1.1, б).
Рис. 1.1
Основна задача механіки — визначити положення тіла у будь-який момент часу.
Щоб визначити положення тіла, тобто знайти його координати, треба задати систему координат, яку пов'язати з тілом відліку, та вибрати прилад для вимірювання часу.
Тіло відліку — умовне нерухоме тіло, відносно якого вивчають рух усіх інших тіл, що розглядають у даній задачі.
Система відліку — це тіло відліку, пов'язана з цим система координат і прилад для вимірювання часу (годинник) (рис. 1.2').
Рис. 1.2
✵ Рух тіла (матеріальної точки) у вибраній системі відліку задається рівняннями залежності координат тіла від часу: х = х(t) y = y(t), z = z(t).
Матеріальна точка — фізична модель, яка відповідає тілу, розмірами якого в умовах даної задачі можна знехтувати.
✵ Маса матеріальної точки дорівнює масі відповідного тіла.
✵ Тіло не завжди можна вважати матеріальною точкою. Наприклад, під час гри в футбол м'яч можна прийняти за матеріальну точку, коли вивчаємо його рух від одного гравця до іншого, й не можна — коли вивчаємо деформацію м'яча під час удару.
Траєкторія руху матеріальної точки — уявна лінія, вздовж якої рухається тіло.
✵ Траєкторія буває прямолінійною і криволінійною.
✵ Якщо тіло рухається в площині XOY, то рівняння залежності y(х) — це рівняння траєкторії руху тіла, а графік залежності у(х) — це графік траєкторії (рис. 1.3)
* Тут і далі О — точка з координатами (0; 0).