Теоретическая механика. Предмет и его место в ряду других наук. Структура механики

Страницы работы

Содержание работы

Новосибирский Государственный Университет

Курс лекции

Теоретическая механика

Новосибирск 2006

Курс – Теоретическая механика

Лектор – профессор доктор физико-математических наук

Объем и контрольные точки – годовой курс, 3-4 семестры

З-й семестр:  лекции – 2ч/н18=36ч – экзамен (билет+задача+дополнительные вопросы)

Семинары – 2ч/н18=36ч – контрольные работы I и II

4-й семестр:  лекции – 3ч/н16=48ч – экзамен (билет+задача+дополнительные вопросы)

Семинары – 2ч/н16=32ч – контрольные работы III и IV

Введение

1. Предмет механики. Механика является наукой, изучающей общие законы движения и взаимодействия материальных тел в пространстве с течением времени.

Механические движения весьма распространены: они происходят как на Земле, так и в Космосе. Их совершают, например, люди и животные, потоки воды и воздуха, корабли и самолеты, ракеты и спутники, планеты и кометы.

2. Место механики в ряду других наук. Совокупность наук, изучающих явления природы, называют естествознанием. К числу естественных наук относятся астрономия, физика, химия, биология, геология и др. Естественной наукой является и механика. Изучение механики важно как для понимания происходящих в природе процессов, так и для применения в различных областях науки и техники.

3. Структура механики. Материальные тела на основе их свойств моделируют твердыми телами и сплошными средами. Твердые тела в зависимости от размеров подразделяют на точечные (материальные точки) и конечные, а сплошные среды в зависимости от степени подвижности частиц – на газы, жидкости и деформируемые твердые тела. Движение твердых тел и их систем изучает теоретическая механика, движение газов – газодинамика, движение жидкостей – гидродинамика, движение деформируемых твердых тел – теория упругости, пластичности и ползучести. В теоретической механике излагается общая механическая концепция движения материальных тел, которая развивается и обобщается в механике сплошных сред.

4. Классическая механика и область ее применимости. Основоположником теоретической механики как науки является Исаак Ньютон. Основные законы механики были сформулированы им в 1687 году в трактате "Математические начала натуральной философии". Механику Ньютона называют классической. В дальнейшем классическая механика развивалась трудами европейских, в том числе и российских ученых, среди которых Даламбер, Лагранж, Гаусс, Гамильтон, Раус, Остроградский, Ляпунов, Мещерский и многие другие.

Законы классической механики обладают весьма большой общностью. Они применимы к движению тел, как в Земных условиях, так и в космическом пространстве. Одно время казалось, что они управляют движениями всех без исключения материальных тел. Однако на рубеже 20 века выяснилось, что исключения все же существуют. Было установлено, что законы классической механики утрачивают свою силу в случаях, когда размеры тела сравнимы с размерами атома, либо когда скорость движения сравнима со скоростью света. Тем самым областью применимости классической механики является движение макроскопических тел (состоящих из весьма большого числа молекул), совершаемое с малыми сравнительно со световой скоростями. Движение тел с субсветовыми скоростями рассматривается в релятивистской механике, а движение микрочастиц изучается квантовой механикой.

5 Основные разделы теоретической механики. По характеру решаемых задач теоретическую механику разделяют на кинематику и кинетику. В свою очередь кинетика состоит из статики и динамики (в которой выделяют аналитическую динамику).

Кинематика рассматривает движение тел с геометрической точки зрения вне зависимости от вызывающих его причин. В статике исследуются законы равновесия тел. Динамика изучает движение тел под действием сил. Этот раздел составляет основное содержание механики. Наиболее общие вопросы исследуются в аналитической динамике.

6. Литература

Основная

1. В.Д. Лекции по теоретической механике. части 1,2,3 Изд. НГУ 1970, 1972, 1974.

2. Суслов Г.К. Теоретическая механика. Гостехиздат. 1944.

3. Гантмахер Ф.Р. Лекции по аналитической механике. Физматгиз 1960.

4. Бухгольц Н.Н. Основной курс теоретической механики. части 1,2 Наука 1967, 1969.

5. Мещерский И.В. Сборник задач по теоретической механике. Наука 1981.

Дополнительная

1. Аппель П. Теоретическая механика. т.1,т.2 Физматгиз 1960.

2. Голдстейн Г. Классическая механика. Гостехиздат. 1957.

3. Вале Пуссен Ж.Ж. Лекции по теоретической механике. ч.1,ч.2 ИЛ 1948,1949.

4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. Физматгиз 1958.

5. Невзглядов В.Г. Теоретическая механика. Физматгиз 1959.

6. Лурье А.Н. Аналитическая механика. ГИФМЛ 1961.

7. Чаплыгин С.А. Механические системы. Собр.соч.ч.4 1949.

8. Уиттенер Е.Т. Аналитическая динамика. ИЛ 1937.

Раздел:  Кинематика.

Глава1  Кинематика точки.

Вводятся основные кинематические понятия, излагаются способы описания движения и рассматриваются свойства движения.

1. Пространство и время.

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Механика
Тип:
Программы для учёбы
Размер файла:
27 Mb
Скачали:
0