Cтраница 2
Теоретическая механика представляет собой науку об общих законах равновесия, движения и взаимодействия материальных тел. При этом рассматриваются не реальные физические тела, а их модели: материальные точки, системы материальных точек, абсолютно твердые ( недеформируемые) тела. Использование этих моделей позволяет существенно упростить описание тех или иных явлений, сохраняя при этом их важнейшие особенности. Однако при рассмотрении многих вопросов существенными являются не только движения тех или иных тел, но и их деформации, то есть изменения их формы и объема. В этих случаях модели, используемые в теоретической механике, оказываются непригодными. [16]
Третий закон утверждает, что в этих хороших системах силы - это удобная мера взаимодействия материальных тел, при этом силы порождаются телами: не было бы тел, не было бы и сил. [17]
Сила обычно определяется как причина, которая вызывает движение или его изменения, или как мера взаимодействия материальных тел. [18]
Связи, налагаемые на материальные системы, могут появляться и в движениях естественного вида, реализуясь при взаимодействии материальных тел: например, при движении одних тел по поверхностям других тел; классическая неголономность возникает вследствие отсутствия, при определенных условиях скольжения. Но могут возникать управляемые движения с программами в виде уравнений неголономных связей. Реализация связей может потребовать воздействий, отличных от изучаемых в классической механике, например, гидравлических, электромагнитных и других. Но аналитические выражения искомых воздействий доставляются все же лагранжевой механикой в виде определенных функций времени. Задача нахождения реальных воздействий, функционирующих должным образом, является технической задачей, вполне разрешимой при современном состоянии науки и техники. [19]
Первая картина дается силовой механикой Ньютона, основанной на представлениях о пространстве ( евклидовом), времени ( математическом, непрерывном, однородном), массе ( одновременно инерционной и тяжелой) и силе как мере взаимодействия материальных тел. Вторую картину составляет энергетический подход, использующий понятия пространства ( риманова), времени, массы и энергии и опирающийся на интегральные принципы. [20]
В инерциальных системах координат единственной причиной ускоренного движения тела являются силы, действующие на него со стороны других тел. Сила всегда есть результат взаимодействия материальных тел. [21]
Оно не нуждается для своего описания в действии каких-либо сил. Третьим законом устанавливается общее свойство сил при взаимодействии материальных тел. [22]
При движении частицы происходит обмен энергией между ней и полем. Таким образом, поле является важнейшим участником всякой картины взаимодействия материальных тел. [23]
Механика изучает простейшие формы движения материи, сущность которых исчерпывается перемещениями материальных тел пли частиц в пространстве и времени. Она изучает наиболее общие законы движения и равновесия, а также возникающие при этом взаимодействия материальных тел. [24]
Как и в механике Аристотеля, сила учитывает влияние внешних условий на движение тела. Источниками силы являются материальные тела, и, следовательно, сила является количественной мерой взаимодействия материальных тел. Третий закон Ньютона устанавливает, что сила, с которой одно из взаимодействующих тел действует на другое, равна по абсолютной величине, но направлена противоположно силе, с которой это другое тело действует на первое. [25]
В, причем это действие выражается в изменении скорости тела А. Но действие одного тела на другое никогда не может быть односторонним: мы всегда наблюдаем взаимодействие материальных тел Следующий закон устанавливает весьма важный факт, относящийся к взаимодействию двух тел. [26]
В, причем это действие выражается в изменении скорости тела А. Но действие одного тела на другое никогда не может быть односторонним: мы всегда наблюдаем взаимодействие материальных тел. Следующий закон устанавливает весьма важный факт, относящийся к взаимодействию двух тел. [27]
По своему происхождению и по своим основным методам исследований гидродинамика принадлежит к ряду тех наук, которые именуются механическими. В настоящее время механику уже нельзя рассматривать как одну науку, а необходимо рассматривать как постепенно расширяющийся со временем ряд наук, изучающих одну и ту же простейшую форму движения и взаимодействия материальных тел, но в разнообразных качественных проявлениях. Основными количественными мерами простейшей формы движения служат перемещение, скорость и ускорение, а количественными мерами простейшей формы взаимодействия служат сила, момент силы, напряжение, импульс силы и работа силы. Поскольку в механических науках используются одни и те же количественные меры движения и взаимодействия, постольку у этих наук имеются общие черты и общие методы исследований. Различие же между отдельными механическими науками обусловлено, с одной стороны, различием качественных состояний тела или среды в процессе движения и взаимодействия и, с другой стороны, различием тех областей техники, для обслуживания которых разрабатывается та или иная механиче - екая наука. [28]
Ясно, что эти ускорения не являются результатом действия на небесные тела каких-либо сил со стороны других тел. Таким образом, в неинер-циональных системах отсчета существуют ускорения, которые не связаны с силами такого же характера, какие известны в инерциальных системах отсчета. Благодаря этому первый закон Ньютона в них не имеет смысла. Третий закон Ньютона в отношении взаимодействия материальных тел, вообще говоря, выполняется. Однако, поскольку в неинерциальных системах отсчета ускорения тел вызываются не только обычными силами взаимодействия между материальными телами, проявления третьего закона Ньютона настолько искажаются, что он также утрачивает ясное физическое содержание. [29]
Четвертая аксиома в динамике имеет важное значение. Следует ясно представить себе, что силы взаимодействия между двумя материальными точками не уравновешивают друг друга, так как одна сила приложена к одной точке, а вторая - к другой. Согласно аксиоме 2, каждая из этих сил сообщает ускорение той материальной точке, на которую действует. Таким образом, все ускорения материальных точек относительно неподвижной ( инерциальной) системы отсчета есть результат взаимодействия материальных точек, а в общем случае - результат взаимодействия материальных тел. [30]