Часть 1 МЕХАНИКА

Глава 2 ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

2.1. Классическая механика

Пространство и время в механике Ньютона. Пространство и время - формы существования материи. Пространство у Ньютона абсолютное по своей сути, безвідносний к чему-либо внешнему, остается всегда постоянным и неподвижным. Пространство однороден во всех своих частях и изотропный (свойства его не зависят от направления), то есть физическое пространство совпадает с пространством в геометрии Евклида. Понятие пространства, его геометрических элементов (точка, линия, поверхность, объем) возникли как абстракции свойств материальных тел. Евклидов пространство лишь приближенно отражает свойства физического пространства. Однако для механических явлений, которые будут рассматриваться, с большой точностью пространство можно считать евклидовым. Предположение об однородности и ізотропність пространства в классической механике, которая рассматривает движение макротел с относительно малыми скоростями, также справедливое.

Иногда утверждают: механическое движение - это перемещение тела в пространстве с течением времени. Такое определение требует существенного уточнение, ведь при механическом движении происходит перемещение одних тел относительно других. Если бы существовало только одно тело, то говорить о его перемещения было бы бессмысленно. Всегда одни тела перемещаются относительно других. Фактически всегда система связана с каким-либо телом или телами. Без материальных тел не можно представить пространства, а точнее - он тогда бы не существовал.

Время за Ньютоном - абсолютная текучесть, что существует независимо от тел. При относительно медленных движениях, когда скорость очень мала по сравнению со скоростью света в вакууме, зависимость времени от относительного движения системы отсчета очень мала и ею можно пренебречь. Поэтому будем считать справедливым выбор одной неизменной единицы времени для всех явлений в механике. Итак, пространство и время в механике Ньютона объективно реальные, но органически не связаны с материей.

С понятием абсолютного пространства и времени Ньютона связаны принципиальные трудности в физике, глубокая внутренняя противоречие между теорией и опытом: теория построена на понятиях, которые экспериментально нельзя обнаружить. Со времен Ньютона это противоречие двигала физику. Стремление решить ее привело к важным экспериментов и теоретических исследований. История физики не раз подтверждала основное положение диалектики о внутренние противоречия как источник развития. Противоречия, введенные Ньютоном, решил Эйнштейн.

Основными физическими величинами в механике Ньютона сила и масса.

Сила. Физические тела взаимодействуют между собой. Однако взаимодействие вообще очень широкое понятие, что означает взаимосвязь, взаимовлияние тел.

Различные науки изучают отдельные виды взаимодействия. Механика изучает механическое взаимодействие тел, характеризуется силой. Под силой в механике понимают физическую причину изменения состояния движения тела или его формы и размеров, которая возникает в результате взаимодействия определенного тела с другими телами. Сила - это количественная характеристика механического взаимодействия тел. Действие силы на тело проявляется двояко: динамично, когда тело под влиянием приложенного к него силы приобретает ускорение, и статически, когда тело деформируется. Сила характеризуется точкой приложения, направлением и числовым значением (модулем).

Сила оценивается по результату действия одного тела на другое: за ускорением, что его приобретает тело, или за деформацией. Следовательно, силу можно измерять с ускорением и деформацией эталонного тела. Для измерения сил используют пружинные весы, динамометры. Основным элементом этих приборов есть стандартная пружина, которая под действием приложенной силы деформируется. В пределах малых деформаций сила пропорциональна величине деформации (закон Гука).

Масса - это свойство материи, характеризует его инертность и гравитацию.