Что такое механика

Первое, что мы наблюдаем во внешнем мире начиная с рождения, - это различные формы движения и взаимодействия материи. Самая простая форма движения - механическое движение. Мы понимаем под механическим движением изменение положения какого-либо тела относительно других тел с течением времени. Движение всегда есть результат взаимодействия между телами или частицами тел. Механические взаимодействия вызывают перемещения тел в пространстве или изменение формы тел (деформацию). Наука, изучающая основные законы механического движения и взаимодействия тел, называется механикой.

При изучении механического движения твердых тел учитываются только два важнейших признака материального тела: протяженность (или геометрическая форма движущегося тела) и вещественность (масса тела и ее распределение в данном геометрическом объеме). Твердым телом в механике называют такое тело, расстояния между любыми частицами которого во все время движения остаются неизменными. При изучении механических движений обычно не учитываются изменения других признаков реальных тел, например тепловых, электрических свойств. Так, изучая движение артиллерийского снаряда, можно пренебречь нагреванием его металлической оболочки вследствие трения о воздух. Однако опыт, полученный из наблюдений и измерений скоростей при вхождении метеоров в атмосферу Земли, а также изучение движения космических кораблей, входящих в атмосферу Земли со скоростями более 8 км/с, показывают, что при высоких температурах нагрева оболочки уже нельзя пренебрегать влиянием этого нагрева.

Основной величиной, характеризующей механическое движение, является количество движения. Эту величину можно определить по формуле: q = m*v, (1) где q - количество движения, от - масса тела, v -его скорость (мы предполагаем при этом, что тело движется поступательно, т. е. скорости всех точек тела в любой момент движения одинаковы).

Механические взаимодействия между телами приводят к изменению количества движения этих тел и осуществляются или непосредственным контактом (тепловоз толкает вагон, книга давит на стол), или дальнодействием (Земля притягивает камень, Солнце притягивает Землю). Величина, являющаяся мерой механического взаимодействия материальных тел или частиц, из которых состоит тело, называется в механике силой. В результате механического взаимодействия будет изменяться количество движения. Сила в механике измеряется изменением количества движения тела. Поэтому часто говорят, что основная задача механики - изучение движения материальных тел под действием сил.

Пуля пробила апельсин. Уменьшилась ли ее скорость и насколько? Почему пуля не отскочила от апельсина, а апельсин не отскочил от пули? Почему апельсин не разлетелся на куски, а пуля пробила в нем лишь небольшое отверстие? Изменилась ли температура пули при прохождении сквозь апельсин? Изменилась ли температура апельсина? Каких размеров должен быть апельсин, чтобы пуля завязла в нем? - с подобными вопросами ученым и инженерам приходится сталкиваться очень часто. Ответить на них поможет современная механика.

перейти к началу страницы