Теоретическая механика _ это наука об общих законах движения и равновесия материальных тел и возникающих при этом взаимодействиях между телами.
Для наиболее полного и простого описания движения общая механика прибегает к схематизации явлений, выделяя их наиболее существенные стороны. Поэтому она рассматривает движение не реальных тел, а некоторых абстрактных моделей, отражающих наиболее значимые их свойства. К числу такого рода моделей относятся: материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело, рычаг, кинематическая цепь и др.
Материальной точкой называется тело, определенной массы, размерами которой можно пренебречь в данных условиях. Например, за материальную точку можно принять молот,ядро, мяч при изучении полета. Когда размерами тела пренебречь нельзя, можно мысленно разделить на части принять их за материальные точки. В этом случае само тело следует рассматривать как систему материальных точек.
Все физические тела под влиянием внешних сил деформируются. Если деформация тела незначительна и ею можно пренебречь, считая расстояния между его частицами неизменными, то такое тело называют абсолютно твердым.
|
|
В общей биомеханике изучаются движения абсолютно твердых тел, с которыми в природе мы не встречаемся. Однако практика подтверждает правильность следствий, вытекающих из законов теоретической механики.
- Скалярные и векторные величины.
Существует два рода физических величин. Такие величины как температура, время, масса, и т. п. характеризуются числом и называются скалярными величинами. Для характеристики таких величин как сила, скорость, ускорение численного значения недостаточно, нужно задать и их направление в пространстве. Такие величины называются векторами.
Всякая векторная величина графически изображается прямолинейным отрезком АВ длина которого в выбранном масштабе соответствует численному значению вектора, а направление совпадает с направлением действия силы, движением и т.п. и указывается стрелкой. Точка А и точка В отрезка АВ называются соответственно началом и концом
Для обозначения векторных величин часто применяют жирные буквы, а для скалярных — обычные. Иногда с целью подчеркнуть, что интерес представляет только модуль, букву, обозначающую вектор, ставят в прямые скобки. Так, например I F I — модуль вектора F, I АВ I —модуль вектора АВ.
Различают три типа векторов:
1. Векторы связанные, имеющие определенную точку приложения.
2. Векторы скользящие, за начало которых может быть принята
любая точка, лежащая на линии их действия. Скользящие векторы
можно переносить вдоль этой линии,
|
|
3. Векторы свободные, за начало которых может быть принята
любая точка пространства.
Два свободных вектора называются равными, если они имеют одинаковые модули и одинаковое направление (т. е. параллельны и направлены в одну сторону). Так, например, векторы А и В (рис. 2) — равные векторы. Векторы же А и С, хотя и имеют одинаковые модули, не равны, так как направления их различно
Биомеханика Лекция 4.