2
КИНЕМАТИКА. Нүкте және қатты дене кинематикасы
Теориялық механиканың кинематика бөлімінде денеге әсер ететін күштер
есепке алынбаған жағдайдағы механикалық қозғалыс қарастырылады. Теориялық
механиканың бұл
бөлімінде денелер қозғалыстары, күштерге тәуелсіз, таза
геометриялық тұрғыдан қарастырылады. Қаралатын негізгі мәселелер: а) дененің
берілген қозғалысын математикалық формулаларды
және графиктер мен
кестелерді қолдана отырып сипаттау; б)
осы қозғалысты сипаттайтын
кинематикалық шамаларды табу. Кинематикаға арнайы енгізілген ұғымдар мен
шамалар: нүкте,
абсолют қатты дене, санақ жүйесі, траектория мен жол, орын
ауыстыру, жылдамдық, үдеу, айналу бұрышы, бұрыштық жылдамдық, бұрыштық
үдеу шамалары. Осы ұғымдарды және кинематикалық
шамаларды пайдалана
отырып, механикалық қозғалыстарын уақыт
t-
ға
тәуелділіктерін өрнектейтін
теңдеулерді құру – кинематиканың негізгі мақсатына жатады.
Тек ұзындық бірлігі L және уақыт бірлігі t мен өрнектелінетін шамаларды
кинематикалық шамалар деп айтамыз
.
Қозғалыстағы дене уақыт өтуіне байланысты
басқа денелерге қарағандағы
кеңістіктегі орнын өзгертіп отырады, сондықтан оның кеңістіктегі орнын немесе
қозғалысын шартты түрде қозғалмайды деп алынған , кез келген бір екінші қатты
денемен салыстырып қарау арқылы ғана анықтауға болады. Берілген дененің
қозғалысын салыстыру үшін таңдап алынған екінші дене санақ денесі деп аталады.
Оны таңдау қарастырылып отырған есептің шешімін
табу ыңғайына сәйкес
орындалады. Таңдап алынған санақ денесіне координаттар жүйесі бекітіліп
алынады.
2.1. Нүкте кинематикасы
2.1.1 Нүкте қозғалысының берілу тәсілдері
Кез келген уақытта санақ жүйесіне қарағанда нүкте орнын анықтайтын
теңдеулер белгілі болса, нүкте қозғалысы берілген деп есептеледі.
Кинематикада
нүкте қозғалысы үш түрлі тәсілдермен беріледі:
•
табиғи
•
координаталық
•
векторлық