Рух (механіка)

Механічний рух — зміна взаємного розташування тіл або їхніх частин у просторі з плином часу. Розділ фізики, що вивчає закономірності механічного руху, називається механікою. В більшості випадків під механікою розуміють класичну механіку, в якій вивчають рух мікроскопічних тіл, що рухаються зі швидкостями, які в багато раз менші за швидкість світла у вакуумі. В основах класичної механіки лежать закони Ньютона. Тому її часто називають ньютонівською механікою. Закономірність руху тіл зі швидкістю близькою до швидкості світла у вакуумі вивчає релятивістська механіка, а закономірності руху мікрочастинок (наприклад: електронів, атомів, молекул, та інше) — квантова механіка.

Приклади механічного руху

Розділи класичної механіки

Класична механіка складається із трьох основних розділів — статика, кінематика і динаміка. В статистиці розглядають умови складання сил і закони рівноваги тіл. В кінематиці дається математичний опис можливих видів механічного руху, не розглядаючи ті причини, які забезпечують здійснення кожного конкретного виду руху. В динаміці вивчають вплив взаємодії між тілами на їхній механічний рух.

Спрощені моделі в механіці

Механічні властивості тіла визначаються їхньою хімічною природою, внутрішньою структурою і станом, розглядом яких займається не механіка, а інші розділи фізики. Тому для опису реальних тіл в механіці користуються, залежно від кожної конкретної задачі, різними спрощеними моделями: матеріальна точка, абсолютно тверде тіло, Абсолютно пружне тіло, абсолютно непружне тіло та інше.

Матеріальна точка

Матеріальною точкою називають тіло, форми і розміри якого не важливі в умовах даної задачі. Будь-яке протяжне тіло або система таких тіл, що складають досліджувану механічну систему, можливо розглядати як систему матеріальних точок. Для цього все тіло системи потрібно подумки розбити на таку кількість часток, щоб розміри кожної були дуже малими в порівняні з розмірами самих тіл.

Абсолютно тверде тіло

Абсолютно твердим тілом називається тіло, деформацією якого в умовах даної задачі можливо знехтувати. Відстань між будь-якими двома точками абсолютно твердого тіла не зміниться при будь-якому впливі. Абсолютно тверде тіло можна розглядати як систему матеріальних точок, жорстко зв'язаних між собою.

Абсолютно пружне тіло

Абсолютно пружним тілом називається тіло, деформація якого відбувається за законом Гука. Після закінчення дії зовнішніх сил таке тіло повністю відновлює свої початкові розміри та форму.

Абсолютно непружне тіло

Абсолютно непружним тілом називається тіло, яке після закінчення дії зовнішніх сил повністю зберігає стан викликаний цими силами.

Способи задання механічного руху матеріальної точки

Векторний спосіб

Якщо в нас є точка А і система відліку з початком відліку в точці О, тоді рух частинки можна подати як залежність радіус-вектора $\overrightarrow{ O A } \$ від часу: $\vec r \$=$\vec r(t) \$

Координатний спосіб

Якщо в нас є точка А, система відліку і зв'язана з нею система координат, тоді рух частинки можна подати як залежність кожної координати точки від часу. Наприклад для прямокутної декартової системи координат:

$\begin{cases} x = x(t) \\ y = y(t) \\ z = z(t) \\ \end{cases}$

Траєкторійний спосіб

Якщо в нас є точка А, яка рухається по відомій нам траєкторії, тоді положення точки А можна однозначно показати за допомогою одного числа — довжини траєкторії від точки на траєкторії яку ми назвемо початок відліку, до точки A.

Джерела

• Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Издание 5-е, стереотипное. — М.: Физматлит, 2006. — Т. I. Механика. — 560 с.
• «Справочник по физике» / Под ред. Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. — М.: «Наука», 1980. — 507 с.