Реферат на тему Кинематика и динамика

Содержание:

Введение 3
1. Кинематика 5
1.1 Сущность кинематики, основные понятия и задачи 5
1.2 Особенности кинематики 6
2. Динамика 10
2.1 Сущность динамики, основные понятия и задачи 10
2.2 Особенности динамики 11
Заключение 16
Список использованных источников 17

Введение:

Актуальность исследования. Одним из основных разделов физики является механика – дисциплина, которая изучает законы, согласно которым происходит движение тел, а также изменение параметров движения в результате воздействия тел друг на друга.
Основными направлениями механики является изучение динамики, кинематики и статики. Подробного изучения этих наук специалисты посвящают всю жизнь, так как их положения лежат в основе наиболее важных общеинженерных дисциплин – теории механизмов, сопротивления материалов, деталей машин и др.
Кинематика – это раздел механики, изучающий законы движения, его геометрические свойства, законы скоростей и ускорений, называется кинематикой. Название дисциплины происходит от греческого слова «κινειν», что означает движение. Кинематика изучает движение чистое с точки зрения пространства и времени, не учитывая массы физических тел и действующие на них силы.
Движение в кинематике описывается исключительно математическими средствами, для чего используются алгебраические и геометрические методы, мат анализ и т. д.
Динамика – это раздел механики, рассматривающий причины, порождающие механическое движение тел, называется динамикой. Это наименование образовано от греческого слова «δύναμις», что означает силу. Основными понятиями динамики является масса тела, сила, которая на него влияет, энергия, импульс и момент импульса. Основными задачами – определение силы, которая действует на физическое тело, по характеру его движения, и определение характера движения, исходя из заданных сил влияния.

Значительный вклад в развитие динамики внес британский ученый Исак Ньютон, сформулировавший три своих знаменитых закона, описывающих взаимодействия сил, и фактически ставший родоначальником классической динамики. Эта дисциплина изучает закономерности движения при скоростях, ограниченных интервалом от долей одного миллиметра в секунду до десятков километров в секунду. Однако при рассмотрении движения сверхмалых объектов (элементарных частиц) и сверхвысоких скоростей, приближающихся к скорости света, законы классической динамики перестают действовать.
Объект исследования: механика.
Предметом исследования являются разделы механики кинематика и динамика.
Цель исследования – рассмотреть понятие и сущность кинематики и динамики, как важных разделов механики.
Задачи исследования:
1. Проанализировать научную литературу по данной теме.
2. Раскрыть сущность понятия «кинематика», «динамика».
3. Описать сущность и особенности кинематики и динамики, как важных разделов механики.
4. На основе полученных результатов сделать соответствующие выводы.
Методы исследования:
— теоретические методы: теоретический анализ литературы;
— практические методы: анализ, синтез, систематизация.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения,
двух пунктов, списка использованных источников. Общий объем составляет 17 страниц.  

Заключение:

На основе рассмотренного теоретического материала можно сделать такие выводы:
1. Кинематика – это раздел механики, который описывает движения, не анализируя при этом их причин. Главная задача кинематики – определить положение тела (его координаты) и скорость движения в любой момент времени.
2. Если размеры тела малы по сравнению с расстояниями до других тел, то данное тело можно считать материальной точкой. Так при движении автомобиля на большие расстояния можно пренебречь его длиной, так как длина автомобиля мала по сравнению с расстояниями, которое он проходит. Интуитивно понятно, что характеристики движения (скорость, траектория и т.д.) зависят от того, откуда мы на него смотрим.
3. Динамика – эта дисциплина, которая изучает закономерности движения при скоростях, ограниченных интервалом от долей одного миллиметра в секунду до десятков километров в секунду. Однако при рассмотрении движения сверхмалых объектов (элементарных частиц) и сверхвысоких скоростей, приближающихся к скорости света, законы классической динамики перестают действовать. Основная задача динамики: определение характера движения (ускорения) по заданным взаимодействиям. Обратная задача: зная характер движения, определить характер взаимодействия.
4. Динамика базируется на трех основных законах, впервые сформулированных И. Ньютоном. С их помощью решаются все задачи динамики. Законы Ньютона позволяют свести динамические задачи к кинематическим задачам. Согласно принципу относительности Галилея во всех инерциальных системах отсчета законы механики одинаково справедливы.
5. Таким образом, поставленные задачи решены, цель достигнута.

Фрагмент текста работы:

1.1 Сущность кинематики, основные понятия и задачи

Определение 1. Кинематика – раздел теоретической механики, в котором изучаются геометрические свойства механического движения материальных тел без учета их масс и сил, что действуют на них. Кинематика – геометрия движений («геометрический язык» механики) [2].
Всякое движение (или спокойствие) является относительным. Для выделения движения определенного материального тела вводят систему отсчета.
Определение 2. Система отсчета (readout system) – совокупность некоторой системы координат, неизменно связанной (скрепленной) с некоторым абсолютно твердым телом (телом отсчета) (рис. 1).
Часы для отсчета времени являются единственными на все пространство и наблюдатель в каждой системе отсчета может получать информацию о времени. Начало отсчета времени в каждой системе отсчета может быть свое собственное.
В кинематике все системы отсчета равноправны по своим свойствам, но это уже не так в динамике. На рисунках тело отсчета обычно не изображают.
Определение 3. Параметры движения (обобщенные координаты) – независимые величины произвольной физической природы, однозначно определяющие положение материальной системы (или точки, тела) в системе отсчета. Чаще всего за параметры движения принимают обычные координаты [2].
Определение 4. Движение – это изменение параметров движения с течением времени [3].
Определение 5. Кинематические уравнения (или уравнения движения, закон движения) (kinematic equations) – это функциональная связь между параметрами движения в системе отсчета и время [2].
Основные задачи кинематики [2]:
1) установление математических способов определения движения точки, тела или механических систем;
2) определение по заданному закону движения всех кинематических характеристик этого движения (траекторий, скоростей, ускорений отдельных точек, угловых скоростей и ускорений).
Таким образом, кинематика – это раздел механики, который описывает движения, не анализируя при этом их причин. Главная задача кинематики – определить положение тела (его координаты) и скорость движения в любой момент времени.