Mechanika- yra fizikos šaka, tirianti paprasčiausią materijos judėjimo formą. mechaninis judėjimas, kurį sudaro kūnų ar jų dalių padėties keitimas laikui bėgant. Tai, kad mechaniniai reiškiniai vyksta erdvėje ir laike, atsispindi bet kuriame mechanikos dėsnyje, kuris tiesiogiai ar netiesiogiai apima erdvės ir laiko ryšius – atstumus ir laiko intervalus.

Mechanika nustato pati dvi pagrindinės užduotys:

studijuojant įvairūs judesiai ir gautų rezultatų apibendrinimas dėsnių forma, kurių pagalba galima numatyti judėjimo pobūdį kiekvienu konkrečiu atveju.

Šios problemos sprendimas lėmė, kad I. Niutonas ir A. Einšteinas nustatė vadinamuosius dinaminius dėsnius; radimas bendrosios savybės

, būdingas bet kuriai mechaninei sistemai jos judėjimo metu. Išsprendus šią problemą, buvo atrasti tokių pagrindinių dydžių kaip energijos, impulso ir kampinio momento išsaugojimo dėsniai.

Dinaminiai dėsniai ir energijos tvermės, judesio ir kampinio momento dėsniai yra pagrindiniai mechanikos dėsniai ir sudaro šio skyriaus turinį.

§1. Mechaninis judėjimas: pagrindinės sąvokos Klasikinė mechanika susideda iš trijų pagrindinių šakų - statika, kinematika ir dinamika

. Statikoje nagrinėjami jėgų pridėjimo dėsniai ir kūnų pusiausvyros sąlygos. Kinematika pateikia matematinį visų rūšių mechaninių judesių aprašymą, neatsižvelgiant į jį sukeliančias priežastis. Dinamika tiria kūnų sąveikos įtaką jų mechaniniam judėjimui. Praktikoje viskas: fizinės problemos išsprendžiamos maždaug tikras sudėtingas judėjimas laikomas paprastų judesių visuma, tikru objektu pakeistas idealizuotu modeliu šis objektas ir kt. Pavyzdžiui, svarstant Žemės judėjimą aplink Saulę, galima nepaisyti Žemės dydžio. Tokiu atveju judėjimo aprašymas labai supaprastinamas – Žemės padėtį erdvėje galima nustatyti vienu tašku. Tarp mechanikos modelių apibrėžiantys yra

materialus taškas ir absoliučiai standus kūnas.- tai yra kūnas, kurio formos ir matmenų šios problemos sąlygomis galima nepaisyti. Bet kurį kūną galima psichiškai suskirstyti į labai didelis skaičius dalių, nors ir mažų, palyginti su viso kūno dydžiu. Kiekvieną iš šių dalių galima laikyti materialiu tašku, o patį kūną – kaip materialių taškų sistemą.

Jei kūno deformacijos jo sąveikos su kitais kūnais metu yra nereikšmingos, tai jis aprašomas modeliu visiškai tvirtas kūnas.

Visiškai standus korpusas (arba standus korpusas) yra kūnas, kurio atstumai tarp bet kurių dviejų taškų judant nekinta. Kitaip tariant, tai kūnas, kurio forma ir matmenys judant nekinta. Visiškai standus kūnas gali būti laikomas sistema materialūs taškai, tvirtai sujungti vienas su kitu.

Kūno padėtis erdvėje gali būti nustatyta tik kai kurių kitų kūnų atžvilgiu. Pavyzdžiui, prasminga kalbėti apie planetos padėtį Saulės atžvilgiu arba lėktuvo ar laivo padėtį Žemės atžvilgiu, tačiau neįmanoma nurodyti jų padėties erdvėje nenurodant jokio konkretaus kūno. Absoliučiai standus kūnas, kuris padeda nustatyti mus dominančio objekto padėtį, vadinamas atskaitos kūnu. Norint apibūdinti objekto judėjimą, tam tikra koordinačių sistema yra susieta su atskaitos kūnu, pavyzdžiui, stačiakampė Dekarto koordinačių sistema. Objekto koordinatės leidžia nustatyti jo vietą erdvėje. Mažiausias nepriklausomų koordinačių skaičius, kurį reikia nurodyti norint visiškai nustatyti kūno padėtį erdvėje, vadinamas laisvės laipsnių skaičiumi. Pavyzdžiui, materialus taškas, laisvai judantis erdvėje, turi tris laisvės laipsnius: taškas gali atlikti tris nepriklausomus judesius išilgai Dekarto stačiakampės koordinačių sistemos ašių. Absoliučiai standus kūnas turi šešis laisvės laipsnius: norint nustatyti jo padėtį erdvėje, reikia trijų laisvės laipsnių, kad apibūdintų transliacinį judėjimą išilgai koordinačių ašių ir trijų, kad apibūdintų sukimąsi apie tas pačias ašis. Laikui matuoti koordinačių sistemoje yra laikrodis.

Atskaitos kūno, su juo susietos koordinačių sistemos ir vienas su kitu sinchronizuotų laikrodžių rinkinio derinys sudaro atskaitos sistemą.

Tai fizikos šaka, tirianti judėjimą remiantis Niutono dėsniais. Klasikinė mechanika skirstoma į:
Pagrindinės sąvokos klasikinė mechanika yra jėgos, masės ir judėjimo sąvoka. Masė klasikinėje mechanikoje apibrėžiama kaip inercijos matas arba kūno gebėjimas išlaikyti ramybės arba vienodą būseną. tiesinis judėjimas nesant jį veikiančios jėgos. Kita vertus, kūną veikiančios jėgos keičia jo judėjimo būseną, sukeldamos pagreitį. Šių dviejų efektų sąveika yra pagrindinė tema Niutono mechanika.
Kiti svarbios sąvokosŠi fizikos šaka yra energija, impulsas, kampinis impulsas, kuris sąveikos procese gali būti perduodamas tarp objektų. Energija mechaninė sistema susideda iš jo kinetinės (judėjimo energijos) ir potencialinės (priklauso nuo kūno padėties kitų kūnų atžvilgiu) energijos. Šiems fizikiniams dydžiams taikomi pagrindiniai gamtosaugos dėsniai.
Klasikinės mechanikos pagrindus padėjo Galilėjus, taip pat Kopernikas ir Kepleris, tyrinėdami judėjimo dėsnius. dangaus kūnai, Ir ilgą laiką kontekste buvo svarstoma mechanika ir fizika astronominiai įvykiai.
Savo darbuose Kopernikas pažymėjo, kad dangaus kūnų judėjimo modelių skaičiavimas gali būti žymiai supaprastintas, jei nutolsime nuo Aristotelio nustatytų principų ir tokių skaičiavimų atskaitos tašku laikysime Saulę, o ne Žemę. t.y. pereiti nuo geocentrinių prie heliocentrinių sistemų.
Idėjos heliocentrinė sistema Kepleris toliau formalizavo savo trimis dangaus kūnų judėjimo dėsniais. Visų pirma iš antrojo dėsnio išplaukė, kad visos planetos saulės sistema juda elipsinėmis orbitomis, kurių vienas iš židinių yra Saulė.
Kitas svarbus indėlis į klasikinės mechanikos pagrindą buvo Galilėjus, kuris tyrinėdamas pagrindinius dėsnius mechaninis judėjimas kūnai, ypač veikiami jėgų gravitacija, suformulavo penkis universalius judėjimo dėsnius.
Tačiau vis dėlto pagrindinio klasikinės mechanikos įkūrėjo laurai priklauso Isaacui Newtonui, kuris savo darbe „Matematiniai gamtos filosofijos principai“ atliko tų mechaninio judėjimo fizikos sąvokų, kurias suformulavo jo pirmtakai, sintezę. Niutonas suformulavo tris pagrindinius judėjimo dėsnius, kurie buvo pavadinti jo vardu, taip pat dėsnį universalioji gravitacija, kuris nubrėžė „Galileo“ šio reiškinio tyrinėjimus laisvasis kritimas tel. Taip buvo sukurtas naujas pagrindinių jo dėsnių pasaulio vaizdas, pakeisiantis pasenusį aristoteliškąjį.
Klasikinė mechanika suteikia tikslius rezultatus sistemoms, kuriose susiduriame kasdienybė. Tačiau jie tampa netinkami sistemoms, kurių greitis artėja prie šviesos greičio, kur jis pakeičiamas reliatyvistinė mechanika, arba labai mažoms sistemoms, kuriose galioja kvantinės mechanikos dėsniai. Sistemoms, kuriose derinamos abi šios savybės, vietoj klasikinės mechanikos su abiem charakteristikomis kvantinė teorija laukus. Sistemoms su labai didelis skaičius komponentai, arba laisvės laipsniai, klasikinė mechanika taip pat yra tinkama, tačiau naudojami metodai statistinė mechanika
Klasikinė mechanika taupo, nes, pirma, ją pritaikyti daug paprasčiau nei kitas teorijas, ir, antra, ji turi puikias galimybes aproksimavimui ir pritaikymui labai plačiai klasei fiziniai objektai, pradedant įprastais, tokiais kaip viršūnė ar rutulys, daug astronominių objektų (planetų, galaktikų) ir labai mikroskopinių).
Nors klasikinė mechanika bendras kontūras suderinamas su kitomis „klasikinėmis teorijomis, tokiomis kaip klasikinė elektrodinamika ir termodinamika, tarp šių teorijų, rastų XIX amžiaus pabaigoje, yra tam tikrų neatitikimų. Jas galima išspręsti modernesnės fizikos metodais. Visų pirma, klasikinė elektrodinamika numato, kad šviesos greitis yra pastovus, o tai nesuderinama klasikinė mechanika ir vedė į kūrybą specialioji teorija reliatyvumą. Klasikinės mechanikos principai nagrinėjami kartu su teiginiais klasikinė termodinamika, kuris veda prie Gibbso paradokso, pagal kurį neįmanoma tiksliai nustatyti entropijos vertės ir ultravioletinė katastrofa, kuriame absoliučiai juodas kūnas turėtų spinduliuoti begalinis skaičius energijos. Kvantinė mechanika buvo sukurta siekiant įveikti šiuos neatitikimus.
Objektai, kuriuos tiria mechanika, vadinami mechaninėmis sistemomis. Mechanikos uždavinys – ištirti mechaninių sistemų savybes, ypač jų raidą laikui bėgant.
Pagrindinis klasikinės mechanikos matematinis aparatas, diferencialinis ir integralinis skaičiavimas, specialiai tam sukurtas Niutono ir Leibnizo. Pagal savo klasikinę formuluotę mechanika remiasi trimis Niutono dėsniais.
Toliau pateikiamos pagrindinės klasikinės mechanikos sąvokos. Paprastumo dėlei nagrinėsime tik materialųjį objekto tašką, kurio matmenų galima nepaisyti. Materialaus taško judėjimui būdingi keli parametrai: padėtis, masė ir jam taikomos jėgos.
Tiesą sakant, kiekvieno objekto, su kuriuo susiduria klasikinė mechanika, matmenys yra nuliniai. Materialūs taškai, tokie kaip elektronas, paklūsta kvantinės mechanikos dėsniams. Ne nulinio dydžio objektai gali patirti daugiau sudėtingi judesiai, kadangi jų vidinė būsena gali keistis, pavyzdžiui, kamuolys taip pat gali suktis. Tačiau tokiems kūnams rezultatai, gauti už materialius taškus, laikant juos suvestiniais didelis kiekis sąveikaujantys materialūs taškai. Tokie sudėtingi kūnai elgiasi kaip materialūs taškai, jei jie yra maži nagrinėjamos problemos mastu.
Spindulio vektorius ir jo dariniai
Materialaus taško objekto padėtis nustatoma fiksuoto erdvės taško atžvilgiu, kuris vadinamas pradiniu tašku. Jį galima nurodyti šio taško koordinatėmis (pavyzdžiui, in stačiakampė sistema koordinates) arba spindulio vektorius r, nubrėžtas nuo pradžios iki šio taško. Tiesą sakant, materialus taškas laikui bėgant gali judėti, todėl spindulio vektorius yra bendras atvejis yra laiko funkcija. Klasikinėje mechanikoje, priešingai nei reliatyvistinėje mechanikoje, manoma, kad laiko tėkmė visose atskaitos sistemose yra vienoda.
Trajektorija
Trajektorija – tai bendru atveju judančio materialaus taško padėčių visuma, kurios išvaizda priklauso nuo taško judėjimo pobūdžio ir pasirinktos atskaitos sistemos.
Judėjimas
Poslinkis yra vektorius, jungiantis pradinę ir galutinę materialaus taško padėtis.
Greitis
Greitis arba judėjimo ir laiko, per kurį jis vyksta, santykis yra apibrėžiamas kaip pirmasis judėjimo ir laiko išvestinis:

Klasikinėje mechanikoje greičius galima pridėti ir atimti. Pavyzdžiui, jei vienas automobilis važiuoja į vakarus 60 km/h greičiu ir pasiveja kitą, važiuojantį ta pačia kryptimi 50 km/h greičiu, tada antrojo automobilio atžvilgiu pirmasis juda į vakarus 60-50 = 10 km/h greičiu. Tačiau ateityje greitieji automobiliai lėčiau judės 10 km/h greičiu į rytus.
Norint nustatyti santykinis greitis bet kuriuo atveju taikomos taisyklės vektorinė algebra greičio vektoriams sudaryti.
Pagreitis
Pagreitis arba greitis greičio pokyčiai tai yra greičio ir laiko išvestinė arba antroji poslinkio iš laiko išvestinė:

Pagreičio vektorius gali keistis pagal dydį ir kryptį. Visų pirma, jei greitis mažėja, kartais greitėjimas ir lėtėjimas, bet apskritai bet koks greičio pokytis.
Jėga. Antrasis Niutono dėsnis
Antrasis Niutono dėsnis teigia, kad materialaus taško pagreitis yra tiesiogiai proporcingas jį veikiančiai jėgai, o pagreičio vektorius nukreiptas išilgai šios jėgos veikimo linijos. Kitaip tariant, šis dėsnis susieja kūną veikiančią jėgą su jo mase ir pagreičiu. Tada antrasis Niutono dėsnis atrodo taip:

Didumas m v vadinamas impulsu. Paprastai masė m su laiku nesikeičia, o Niutono dėsnį galima parašyti supaprastinta forma

Kur A pagreitis, kuris buvo apibrėžtas aukščiau. Kūno svoris m Ne visada laikui bėgant. Pavyzdžiui, naudojant kurą raketos masė mažėja. Tokiomis aplinkybėmis paskutinė išraiška netaikoma, todėl ją reikia vartoti pilna forma Antrasis Niutono dėsnis.
Antrojo Niutono dėsnio nepakanka dalelės judėjimui apibūdinti. Tam reikia nustatyti jėgą, kuri jį veikia. Pavyzdžiui, tipinė trinties jėgos išraiška, kai kūnas juda dujose arba skystyje, apibrėžiama taip:

Kur? tam tikra konstanta, vadinama trinties koeficientu.
Nustačius visas jėgas, gauname remiantis antruoju Niutono dėsniu diferencialinė lygtis, vadinamas judėjimo lygtimi. Mūsų pavyzdyje, kai dalelę veikia tik viena jėga, gauname:

.

Integruodami gauname:

Kur Pradinis greitis. Tai reiškia, kad mūsų objekto greitis eksponentiškai sumažėja iki nulio. Ši išraiška savo ruožtu gali būti integruota dar kartą, kad būtų gauta kūno spindulio vektoriaus r išraiška kaip laiko funkcija.
Jei dalelę veikia kelios jėgos, jos sudedamos pagal vektorių sudėjimo taisykles.
Energija
Jei jėgos F veikia dalelę, kuri dėl to juda į? r, tada atliktas darbas lygus:

Jei dalelės masė tapo, tada trokštantis darbas, atliktas visomis jėgomis, pagal antrąjį Niutono dėsnį

,

Kur T kinetinė energija. Materialiam taškui jis apibrėžiamas kaip

Sudėtingiems objektams, susidedantiems iš daugelio dalelių, kūno kinetinė energija yra lygi sumai kinetinės energijos visos dalelės.
Ypatingą konservatyvių jėgų klasę galima išreikšti gradientu skaliarinė funkcija, žinoma kaip potenciali energija V:

Jei visos dalelę veikiančios jėgos yra konservatyvios, ir V visos potencialios energijos, gautos pridedant potencialios energijos taigi iš visų jėgų
Tie. visos energijos E = T + V išlieka laikui bėgant. Tai yra vieno iš pagrindinių apraiška fiziniai dėsniai išsaugojimas. Klasikinėje mechanikoje tai gali būti naudinga praktiškai, nes daugelis jėgų rūšių gamtoje yra konservatyvios.
Niutono dėsniai turi keletą svarbių pasekmių kietosios medžiagos(žr. kampinį momentą)
Taip pat yra dvi svarbios alternatyvios klasikinės mechanikos formuluotės: Lagrando mechanika ir Hamiltono mechanika. Jie prilygsta Niutono mechanikai, tačiau kartais praverčia analizuojant tam tikras problemas. Jie yra kaip kiti šiuolaikinės formulės, nevartokite jėgos sąvokos, o nurodo kitus fizinius dydžius, tokius kaip energija.

ĮVADAS

Fizika yra gamtos mokslas, tiriantis bendriausias savybes materialus pasaulis, bendriausios materijos judėjimo formos, kuriomis grindžiami visi gamtos reiškiniai. Fizika nustato dėsnius, kuriems šie reiškiniai paklūsta.

Fizika taip pat tiria materialių kūnų savybes ir struktūrą bei nurodo praktinio fizikinių dėsnių panaudojimo būdus technologijose.

Atsižvelgiant į materijos formų ir jos judėjimo įvairovę, fizika skirstoma į keletą skyrių: mechaniką, termodinamiką, elektrodinamiką, virpesių ir bangų fiziką, optiką, atomo, branduolio ir elementariųjų dalelių fiziką.

Fizikos ir kitų gamtos mokslų sankirtoje iškilo nauji mokslai: astrofizika, biofizika, geofizika, fizikinė chemija ir kt.

Fizika yra teorinis pagrindas technologija. Fizikos raida buvo pagrindas kuriant tokias naujas technologijų šakas kaip kosmoso technologija, branduolinė technologija, kvantinė elektronika ir kt. Savo ruožtu technikos mokslų plėtra prisideda prie visiškai naujų fizikinių tyrimų metodų kūrimo. nustatyti fizikos ir giminingų mokslų pažangą.

FIZINIAI KLASIKINĖS MECHANIKOS PAGRINDAI

aš. Mechanika. Bendrosios sąvokos

Mechanika – fizikos šaka, nagrinėjanti paprasčiausią materijos judėjimo formą – mechaninį judėjimą.

Mechaninis judėjimas suprantamas kaip tiriamo kūno padėties erdvėje pokytis laikui bėgant, palyginti su tam tikru tikslu arba kūnų sistema, įprastai laikoma nejudančiu. Tokia kūnų sistema kartu su laikrodžiu, kuriai galima pasirinkti bet kurį periodinį procesą, vadinama atskaitos sistema(S.O.). S.O. dažnai pasirenkami dėl patogumo.

Už matematinis aprašymas judėjimas su S.O. Jie susieja koordinačių sistemą, dažnai stačiakampę.

Paprasčiausias kūnas mechanikoje yra materialus taškas. Tai kūnas, kurio matmenys gali būti nepaisomi esamos problemos sąlygomis.

Bet koks kūnas, kurio matmenų negalima nepaisyti, yra laikomas materialių taškų sistema.

Mechanika skirstoma į kinematika, kuriame nagrinėjamas geometrinis judėjimo aprašymas, nenagrinėjant jo priežasčių, dinamika, kuri tiria kūnų judėjimo veikiant jėgoms dėsnius ir statiką, tiria kūnų pusiausvyros sąlygas.

2. Taško kinematika

Kinematika tiria kūnų judėjimą erdvėje ir laike. Jis operuoja tokiomis sąvokomis kaip judėjimas, kelias , laikas t, greitis , pagreitis.

Tiesė, kurią materialus taškas apibūdina jo judėjimo metu, vadinama trajektorija. Pagal judėjimo trajektorijų formą jos skirstomos į tiesiąsias ir kreivines. Vektorius , jungiantis pradinį I ir galutinius 2 taškus, vadinamas judėjimu (I.I pav.).

Kiekvienas laiko momentas t turi savo spindulio vektorių
:

T Tokiu būdu taško judėjimą galima apibūdinti vektorine funkcija.

kurią apibrėžiame vektorius judėjimo nurodymo būdas arba trys skaliarinės funkcijos

x= x(t); y= y(t); z= z(t) , (1.2)

kurios vadinamos kinematinėmis lygtimis. Jie nustato judėjimo užduotį koordinuoti būdu.

Taško judėjimas taip pat bus nustatytas, jei kiekvienam laiko momentui bus nustatyta taško padėtis trajektorijoje, t.y. priklausomybė

Tai lemia judėjimo užduotį natūralus būdu.

Kiekviena iš šių formulių reiškia įstatymas taško judėjimas.

3. Greitis

Jei laikas t 1 atitinka spindulio vektorių , A
, tada intervalui
kūnas gaus judesį
. Šiuo atveju vidutinis greitis
t yra kiekis

, (1.4)

kuri trajektorijos atžvilgiu reiškia sekantą, einantį per taškus I ir 2. Greitis momentu t vadinamas vektoriumi

, (1.5)

Iš šio apibrėžimo išplaukia, kad greitis kiekviename trajektorijos taške yra nukreiptas į jį liestiniu būdu. Iš (1.5) matyti, kad greičio vektoriaus projekcijos ir dydis nustatomi pagal išraiškas:

Jei duotas judėjimo dėsnis (1.3), tada greičio vektoriaus dydis bus nustatytas taip:

, (1.7)

Taigi, žinodami judėjimo dėsnį (I.I), (1.2), (1.3), galite apskaičiuoti greičio daktaro vektorių ir modulį ir, atvirkščiai, žinodami greitį pagal formules (1.6), (1.7), galite apskaičiuokite koordinates ir kelią.

4. Pagreitis

Savavališko judėjimo metu greičio vektorius nuolat keičiasi. Dydis, apibūdinantis greičio vektoriaus kitimo greitį, vadinamas pagreičiu.

Jei į. momentas t 1 taško greitis , o kai t 2 - , tada greičio padidėjimas bus (1.2 pav.). Vidutinis pagreitis n
šiuo atveju

ir momentinis

, (1.9)

Projekcijos ir pagreičio moduliui turime: , (1.10)

Jei nustatyta natūralus būdas judesį, tada pagreitį galima nustatyti tokiu būdu. Greitis keičiasi pagal dydį ir kryptį, greičio padidėjimas suskaidomas į du dydžius;
- nukreiptas išilgai (greičio padidėjimas pagal dydį) ir
- nukreiptas statmenai (greičio padidėjimas kryptimi), t.y. = + (I.З pav.). Iš (1.9) gauname:

(1.11);
(1.12)

Tangentinis (tangentinis) pagreitis apibūdina dydžio kitimo greitį (1,13)

normalus (centripetalinis pagreitis) apibūdina krypties kitimo greitį. Norėdami apskaičiuoti a n apsvarstyti

OMN ir MPQ esant nedideliam taško judėjimui išilgai trajektorijos. Iš šių trikampių panašumo randame PQ:MP=MN:OM:

Bendras pagreitis šiuo atveju nustatomas taip:

, (1.15)

5. Pavyzdžiai

I. Lygiai kintamas tiesinis judėjimas. Tai judėjimas su nuolatiniu pagreičiu (
). Iš (1.8) randame

arba
, Kur v 0 - greitis laiku t 0 . Tikėdamas t 0 =0, randame
, ir nuvažiuotą atstumą S iš (I.7) formulės:

Kur S 0 yra konstanta, nustatyta iš pradinių sąlygų.

2. Vienodas judėjimas aplink perimetrą. Šiuo atveju greitis keičiasi tik kryptimi, tai yra
- įcentrinis pagreitis.

I. Pagrindinės sąvokos

Kūnų judėjimas erdvėje yra jų mechaninės sąveikos vienas su kitu rezultatas, dėl kurio pasikeičia kūnų judėjimas arba jų deformacija. Kaip mechaninės sąveikos matas dinamikoje įvedamas dydis – jėga . Tam tikram kūnui jėga yra išorinis veiksnys, o judesio pobūdis priklauso nuo paties kūno savybių – atitikimo jį veikiančiam išoriniam poveikiui arba kūno inercijos laipsnio. Kūno inercijos matas yra jo masė T, priklausomai nuo kūno medžiagų kiekio.

Taigi pagrindinės mechanikos sąvokos yra: judanti medžiaga, erdvė ir laikas kaip judančios materijos egzistavimo formos, masė kaip kūnų inercijos matas, jėga kaip mechaninės sąveikos tarp kūnų matas įstatymus! judesiai, kuriuos Niutonas suformulavo kaip eksperimentinių faktų apibendrinimą ir patikslinimą.

2. Mechanikos dėsniai

1-asis įstatymas. Kiekvienas kūnas išlaiko ramybės būseną arba tolygų tiesinį judėjimą tol, kol išoriniai poveikiai šios būsenos nekeičia. Pirmajame įstatyme yra inercijos dėsnis, taip pat jėgos, kaip priežasties, pažeidžiančios inercinę kūno būseną, apibrėžimas. Norėdami tai išreikšti matematiškai, Niutonas pristatė kūno impulso arba impulso sąvoką:

(2.1)

tada jei

2-asis įstatymas. Impulso pokytis yra proporcingas taikomai jėgai ir vyksta šios jėgos veikimo kryptimi. Matavimo vienetų pasirinkimas m ir kad proporcingumo koeficientas būtų lygus vienam, gauname

arba
(2.2)

Jei judant m= konst , Tai

arba
(2.3)

Šiuo atveju 2-asis dėsnis suformuluotas taip: jėga yra lygi kūno masės ir jo pagreičio sandaugai. Šis dėsnis yra pagrindinis dinamikos dėsnis ir leidžia mums rasti kūnų judėjimo dėsnį, pagrįstą nurodytomis jėgomis ir pradinėmis sąlygomis. 3 dėsnis. Jėgos, kuriomis du kūnai veikia vienas kitą, yra lygios ir nukreiptos priešingos pusės, t.y.
, (2.4)

Niutono dėsniai įgyja konkrečią prasmę nurodę konkrečias kūną veikiančias jėgas. Pavyzdžiui, dažnai mechanikoje kūnų judėjimą sukelia tokių jėgų veikimas: gravitacinė jėga
, kur r yra atstumas tarp kūnų, yra gravitacinė konstanta; gravitacija - gravitacijos jėga šalia Žemės paviršiaus, P= mg; trinties jėga
, Kur k pagrindu klasikinis mechanika Niutono dėsniai meluoja. Kinematikos studijos...

Mechanika- fizikos šaka, tirianti kūnų padėties erdvėje pokyčių laikui bėgant dėsnius ir juos sukeliančias priežastis, remiantis Niutono dėsniais. Todėl ji dažnai vadinama „niutono mechanika“.

Klasikinė mechanika skirstoma į:

statinis(atsižvelgiant į kūnų pusiausvyrą)

kinematika(kuris tiria geometrinė savybė judėjimas, neatsižvelgiant į jo priežastis)

dinamika(kurioje atsižvelgiama į kūnų judėjimą).

Pagrindinės mechanikos sąvokos:

Erdvė.

Manoma, kad kūnų judėjimas vyksta erdvėje, kuri yra euklidinė, absoliuti (nepriklausoma nuo stebėtojo), vienalytė (bet kurie du erdvės taškai nesiskiria) ir izotropiniai (bet kurios dvi erdvės kryptys nesiskiria).- Laikas pamatinė koncepcija

, neapibrėžtas klasikinėje mechanikoje. Manoma, kad laikas yra absoliutus, vienalytis ir izotropinis (klasikinės mechanikos lygtys nepriklauso nuo laiko tėkmės krypties) Atskaitos rėmas

– susideda iš atskaitos kūno (tam tikro kūno, realaus ar įsivaizduojamo, kurio atžvilgiu sprendžiamas mechaninės sistemos judėjimas) ir koordinačių sistemos Materialinis taškas - objektas, kurio matmenys gali būti nepaisomi sprendžiant problemą. Tiesą sakant, bet koks kūnas, kuris paklūsta klasikinės mechanikos dėsniams, būtinai turi nulinį dydį. Ne nulinio dydžio kūnai gali patirti sudėtingus judesius, nes gali keistis jų vidinė konfigūracija, pavyzdžiui, kūnas gali suktis arba deformuotis. Tačiau į tam tikrais atvejais Į panašūs kūnai

Materialiems taškams gauti rezultatai yra pritaikomi, jei tokius kūnus laikysime daugybės sąveikaujančių materialių taškų agregatais. Svoris

- kūnų inercijos matas. Spindulio vektorius

- vektorius, nubrėžtas nuo koordinačių pradžios iki taško, kuriame yra kūnas, apibūdina kūno padėtį erdvėje. Greitis

yra kūno padėties pokyčių laikui bėgant charakteristika, apibrėžiama kaip kelio išvestinė laiko atžvilgiu. Pagreitis

- greičio kitimo greitis, apibrėžiamas kaip greičio išvestinė laiko atžvilgiu. Pulsas - vektorinis fizinis dydis, lygus produktui

medžiagos taško masė nuo jo greičio. Kinetinė energija

- materialaus taško judėjimo energija, apibrėžiama kaip pusė kūno masės sandaugos iš jo greičio kvadrato. Jėga

- fizinis dydis, apibūdinantis kūnų tarpusavio sąveikos laipsnį. Tiesą sakant, jėgos apibrėžimas yra antrasis Niutono dėsnis. Konservatyvi jėga- jėga, kurios darbas nepriklauso nuo trajektorijos formos (priklauso tik nuo pradinės ir pabaigos taškas jėgų panaudojimas). Konservatyviosiomis jėgomis vadinamos tos jėgos, kurių darbas pagal bet kurią uždarą trajektoriją lygus 0. Jei tik konservatyvios jėgos, Tai

Disipacinės jėgos- jėgos, veikiant mechaninę sistemą, jos bendra mechaninė energija mažėja (tai yra išsisklaido), virsta kitomis, nemechaninėmis energijos formomis, pavyzdžiui, šiluma.

Pagrindiniai mechanikos dėsniai

Galilėjaus reliatyvumo principas- pagrindinis principas, kuriuo remiasi klasikinė mechanika, yra reliatyvumo principas, suformuluotas remiantis empiriniai stebėjimai G. Galilėjus. Pagal šį principą yra be galo daug atskaitos sistemų, kuriose laisvas kūnas yra ramybės būsenoje arba juda, kurio greitis yra pastovus pagal dydį ir kryptį. Šios atskaitos sistemos vadinamos inercinėmis ir juda viena kitos atžvilgiu tolygiai ir tiesiškai. Visose inercinėse atskaitos sistemose erdvės ir laiko savybės yra vienodos, o visi procesai mechaninėse sistemose paklūsta tiems patiems dėsniams.

Niutono dėsniai

Klasikinės mechanikos pagrindas yra trys Niutono dėsniai.

Pirmasis Niutono dėsnis nustato inercijos savybės buvimą materialūs kūnai ir postuluoja tokių atskaitos sistemų, kuriose vyksta laisvo kūno judėjimas, egzistavimą pastovus greitis(tokios atskaitos sistemos vadinamos inercinėmis).

Antrasis Niutono dėsnis pristato jėgos, kaip kūno sąveikos mato, sampratą ir, remdamasis empiriniais faktais, postuluoja ryšį tarp jėgos dydžio, kūno pagreičio ir jo inercijos (būdingos masės). Matematinės formuluotės metu antrasis Niutono dėsnis dažniausiai rašomas taip:

Kur F-kūną veikiančių jėgų rezultatas;

a- kūno pagreičio vektorius;

m yra kūno svoris.

Trečiasis Niutono dėsnis- kiekvienai jėgai, veikiančiai pirmąjį kūną nuo antrojo, yra priešinga jėga, vienodo dydžio ir priešingos krypties, veikianti antrąjį kūną nuo pirmojo.

Energijos tvermės dėsnis

Energijos tvermės dėsnis yra Niutono dėsnių pasekmė uždaroms sistemoms, kuriose veikia tik konservatyvios jėgos. Bendra uždaros kūnų sistemos, tarp kurių veikia tik konservatyvios jėgos, mechaninė energija išlieka pastovi.

Mašinų ir mechanizmų teorija

Pagrindinės sąvokos ir apibrėžimai.

Mechanizmų ir mašinų teorija susijusi su didelio našumo mechanizmų ir mašinų tyrimu ir plėtra.

Mechanizmas- judančių materialių kūnų rinkinys, iš kurių vienas yra fiksuotas, o visi kiti atlieka tiksliai apibrėžtus judesius nejudančio materialaus kūno atžvilgiu.

Nuorodos– materialūs kūnai, iš kurių susideda mechanizmas.

Stovas- fiksuota nuoroda.

Stovas pavaizduotas. Iškviečiama nuoroda, į kurią iš pradžių pranešama apie judėjimą įvestis(pradinis, vedantis). Jungtis, kuri atlieka judesį, kuriam sukurtas mechanizmas - poilsio diena nuoroda

Alkūninio slankiklio mechanizmas

Jei tai kompresorius, 1 nuoroda yra įvestis, o 3 nuoroda yra išvestis.

Jei tai yra vidaus degimo variklio mechanizmas, tada 3 nuoroda yra įvestis, o 1 nuoroda yra išėjimas.

Kinematinė pora- kilnojamoji nuorodų jungtis, kuri juos leidžia santykinis judėjimas. Visos kinematinės poros diagramoje pažymėtos raidėmis Lotynų abėcėlė, pavyzdžiui, A, B, C ir kt.

Jeigu, tai K.P. – rotacinis; jei, tai progresyvus.

Nuorodų numeravimo tvarka:

įvesties nuoroda – 1;

stovas yra paskutinis numeris.

Nuorodos yra:

paprastas - susideda iš vienos dalies;

kompleksas - susideda iš kelių, tvirtai pritvirtintų vienas prie kito ir atliekančių tą patį judesį.

Pavyzdžiui, vidaus degimo variklio mechanizmo švaistiklio grupė.

Nuorodos, jungiančios viena su kita, sudaro kinematinę grandinę, kurios skirstomos į:

paprastas ir sudėtingas;

uždara ir atvira.

Automobilis- techninis įrenginys, įgyvendinus tam tikrą technologinį procesą, gali automatizuoti arba mechanizuoti žmogaus darbą.

Mašinas galima suskirstyti į tipus:

energija;

technologinis;

transportas;

informaciniai.

Energijos mašinos skirstomos į:

varikliai;

transformavimo mašinos.

Variklis– techninis prietaisas, paverčiantis vienos rūšies energiją kita. Pavyzdžiui, vidaus degimo variklis.

Transformatoriaus mašina- techninis prietaisas, kuris vartoja energiją iš išorės ir atlieka naudingus darbus. Pavyzdžiui, siurbliai, mašinos, presai.

Variklio ir technologinės (darbinės mašinos) techninis derinys – Mašinos blokas(MA).

Variklis turi tam tikras mechanines charakteristikas, taip pat ir darbinė mašina.

 1 – variklio veleno sukimosi greitis;

 2 – greitis, kuriuo suksis pagrindinis darbinės mašinos velenas.

 1 ir  2 turi būti suderinti vienas su kitu.

Pavyzdžiui, greitis n 1 =7000 aps./min., o n 2 =70 aps./min.

Siekiant suderinti variklio ir darbinės mašinos mechanines charakteristikas, tarp jų sumontuotas transmisijos mechanizmas, turintis savo mechanines charakteristikas.

u P =1/2=700/70=10

Kaip perdavimo mechanizmas gali būti naudojamas:

trinties transmisijos (naudojant trintį);

grandininės transmisijos (motociklo pavara);

krumpliaračiais.

Svirtiniai mechanizmai dažniausiai naudojami kaip darbinė mašina.

Pagrindiniai svirties mechanizmų tipai.

1. Alkūninio slankiklio mechanizmas.

a) centrinis (1 pav.);

b) ne ašis (deoksilas) (2 pav.);

e – ekscentriškumas

Ryžiai. 2

1 švaistiklis, nes nuoroda įpareigoja pilnas posūkis aplink savo ašį;

2-jų švaistiklis, neprijungtas prie stovo, daro plokščią judesį;

3 slankiklis (stūmoklis), atlieka judesį;

2. Keturių jungčių mechanizmas.

Jungtys 1,3 gali būti švaistikliai.

Jei 1 ir 3 pavaros yra alkūniniai, tada mechanizmas yra dvigubas.

Jei 1 žvaigždė yra švaistiklis (atlieka visą apsisukimą), o 3 žvaigždutė yra svirties svirtis (atlieka nepilną apsisukimą), tada mechanizmas yra švaistiklio-svirties svirtis.

Jei žvaigždės yra 1,3 - svirties svirties, tada mechanizmas yra dvigubas.

3. Svirties mechanizmas.

1 - švaistiklis;

2 - svirties akmuo (įvorė) kartu su žvaigžde 1 visiškai apsisuka aplink A (1 ir 2 yra vienodi), taip pat juda išilgai žvaigždutės 3, todėl ji sukasi;

3 - rokeris (scena).

4.Hidraulinis cilindras

(kinematine prasme panašus į rokerio mechanizmą).

Projektavimo proceso metu dizaineris išsprendžia dvi problemas:

analizė(tyrinėja pasiruošę mechanizmas);

sintezė(projektuojamas naujas mechanizmas pagal reikiamus parametrus);

Mechanizmo struktūrinė analizė.

Kinematinių porų sampratos ir jų klasifikacija.

Dvi jungtys, tvirtai sujungtos viena su kita, sudaro kinematinę porą. Visos kinematinės poros yra suskirstytos į dvi nepriklausomas klasifikacijas:

Porų klasifikavimo pavyzdžiai:

Panagrinėkime kinematinę porą „sraigtinė veržlė“. Šios poros mobilumo laipsnių skaičius yra 1, o primestų jungčių skaičius – 5. Ši pora bus penktos klasės pora, varžtui ar veržlei galima laisvai pasirinkti tik vieną judesio tipą, o antrasis judesys. būti lydimi.

Kinematinė grandinė– sąsajos, tarpusavyje sujungtos skirtingų klasių kinematinės poros.

Kinematinės grandinės gali būti erdvinės arba plokščios.

Erdvinės kinematinės grandinės– grandinės, kurių grandys juda skirtingose ​​plokštumose.

Plokščios kinematinės grandinės– grandinės, kurių grandys juda tose pačiose arba lygiagrečiose plokštumose.

100 RUR premija už pirmąjį užsakymą

Pasirinkite darbo tipą Diplominis darbas Kursiniai darbai Abstraktus Magistro baigiamasis darbas Praktikos ataskaita Straipsnis Pranešimas Apžvalga Testinis darbas Monografija Problemų sprendimas Verslo planas Atsakymai į klausimus Kūrybinis darbas Esė Piešimas Kompozicijos Vertimai Pristatymai Rašymas Kita Teksto unikalumo didinimas daktaro disertacija Laboratoriniai darbai Pagalba internetu

Sužinokite kainą

Klasikinė (niutono) mechanika tiria materialių objektų judėjimą greičiu, kuris yra žymiai mažesnis už šviesos greitį vakuume.

Klasikinės mechanikos formavimosi pradžia siejama su italų pavadinimu. mokslininkas Galilėjus Galilėjus(1564-1642). Pirmiausia jis atsitraukė nuo gamtos filosofijos gamtos reiškiniaiį mokslinę ir teorinę.

Galilėjaus, Keplerio ir Dekarto darbai padėjo pagrindą klasikinei fizikai, o Niutono darbai pastatė šio mokslo pastatą.

Galilėjus

1. įtvirtino pagrindinį klasikinės mechanikos principą – inercijos principą

Judėjimas – tinkamas ir elementarus, natūrali būsena kūnus, o trintį ir kitų veiksmus išorinės jėgos gali keisti ir net sustabdyti kūno judėjimą.

2. suformulavo dar vieną esminį klasikinės mechanikos principą – reliatyvumo principą – Visų ISO lygybę.

Pagal šį principą tolygiai judančios sistemos viduje viskas mechaniniai procesai atsiranda taip, lyg sistema būtų ramybės būsenoje.

3. Judėjimo reliatyvumo principas nustato perėjimo nuo vieno ISO prie kito taisykles.

Šios taisyklės vadinamos Galilėjaus transformacijomis ir jas sudaro vieno ISO projekcija į kitą.

Galilėjaus transformacijos kelia tam tikrą reikalavimą formuluojant mechaninio judėjimo dėsnius: šie dėsniai turi būti suformuluoti taip, kad bet kuriame ISO liktų nekintami.

Tegu nurodomas koks nors kūnas A Dekarto sistema, kurio koordinatės žymimos x,y,z, o kūno parametrus reikia nustatyti lygiagrečioje koordinačių sistemoje su potėpiais (xl,yl,zl). Paprastumo dėlei nustatysime vieno kūno taško parametrus ir suderinamus koordinačių ašis x1 su x ašimi. Priimkime ir tai koordinačių sistema su smūgiais yra ramybės būsenoje, o be smūgių juda tolygiai ir tiesia linija. Tada Galilėjos transformacijų taisyklės turi formą

4. laisvojo kritimo dėsnio formulavimas (laisvai krintančio kūno kelias proporcingas pagreičiui, lygiam 9,81 m/s2.

Plėtodamas ir gilindamas „Galileo“ tyrimus, Niutonas suformulavo trys mechanikos dėsniai.

1. Kiekvienas kūnas yra ramybės arba vienodo ir linijinio judėjimo būsenoje. Kol kitų kūnų įtaka privers jį pakeisti šią būseną.

Pirmojo dėsnio prasmė ta, kad jei kūno neveikia jokios išorinės jėgos, tada yra atskaitos sistema, kurioje jis yra ramybės būsenoje. Bet jei viename kadre kūnas ilsisi, tai yra daugybė kitų atskaitos sistemų, kuriose kūnas juda pastoviu greičiu. Šios sistemos vadinamos inercinėmis (ISO).

Bet kuri atskaitos sistema, judanti tolygiai ir tiesia linija ISO atžvilgiu, taip pat yra ISO.

2. Antrasis dėsnis atsižvelgia į kitų kūnų veiksmų kūnui rezultatus. Norėdami tai padaryti, įvedamas fizinis dydis, vadinamas jėga.

Jėga yra vektorinis kiekybinis vieno kūno mechaninio poveikio kitam matas.

Masė yra inercijos matas (inercija – kūno gebėjimas atsispirti jo būsenos pokyčiams).

Kaip daugiau masės, tuo mažiau pagreičio gaus kūnas, kai visi kiti dalykai yra vienodi.

Yra bendresnė antrojo Niutono dėsnio formuluotė kitam fizinis kiekis– kūno impulsas. Impulsas yra kūno masės ir jo greičio sandauga:

Nesant išorinių jėgų, kūno impulsas išlieka nepakitęs, kitaip tariant, jis išsaugomas. Tokia situacija pasiekiama, jei kiti organai neveikia kūno arba jų veiksmai yra kompensuojami.

3. Dviejų materialių kūnų veiksmai vienas kitam yra skaitiniu požiūriu vienodi jėgos dydžiu ir nukreipti priešingomis kryptimis.

Jėgos veikia nepriklausomai. Jėga, kuria keli kūnai veikia kurį nors kitą kūną, yra vektorinė jėgų, kuriomis jie veiktų atskirai, suma.

Šis teiginys atspindi superpozicijos principas.

Materialių taškų dinamika, ypač sistemos impulso išsaugojimo dėsnis, pagrįsta Niutono dėsniais.

Mechaninę sistemą sudarančių dalelių momentų suma vadinama sistemos impulsu. Vidinės jėgos, t.y. sistemos kūnų sąveikos tarpusavyje neturi įtakos bendro sistemos impulso pokyčiams. Iš to išplaukia impulso tvermės dėsnis: nesant išorinių jėgų, materialių taškų sistemos impulsas išlieka pastovus.

Kitas konservuojamas kiekis yra energijos– bendras kiekybinis visų rūšių medžiagų judėjimo ir sąveikos matas. Energija neatsiranda iš nieko ir neišnyksta, ji gali tik pereiti iš vienos formos į kitą.

Energijos kitimo matas yra darbas. Klasikinėje mechanikoje darbas apibrėžiamas kaip jėgos veikimo matas, kuris priklauso nuo jėgos dydžio ir krypties, taip pat nuo jos taikymo taško poslinkio.

Energijos tvermės dėsnis: bendra mechaninė energija išlieka nepakitusi (arba išlieka), jei išorinių jėgų darbas sistemoje yra lygus nuliui.

Klasikinėje mechanikoje manoma, kad visi mechaniniai procesai yra pavaldūs griežto determinizmo principui (determinizmas yra visuotinio reiškinių priežastingumo ir dėsningumo doktrina), kuris susideda iš galimybės pripažinimo. tikslus apibrėžimas būsima mechaninės sistemos būsena pagal ankstesnę būseną.

Niutonas pristatė du abstrakčios sąvokos– „absoliuti erdvė“ ir „absoliutus laikas“.

Pasak Niutono, erdvė yra absoliutus nejudantis vienalytis izotropinis begalinis visų kūnų (tai yra tuštumos) konteineris. O laikas yra gryna vienalytė, vienoda ir nepertraukiama procesų trukmė.

Klasikinėje fizikoje buvo manoma, kad pasaulį galima suskaidyti į daugybę nepriklausomi elementai eksperimentiniai metodai. Šis metodas iš esmės yra neribotas, nes visas pasaulis yra kolekcija didžiulis skaičius nedalomos dalelės. Pasaulio pagrindas yra atomai, t.y. mažytės, nedalomos, bestruktūrės dalelės. Atomai juda absoliučioje erdvėje ir laike. Laikas laikomas savarankiška medžiaga, kurios savybes nulemia pats. Erdvė taip pat yra nepriklausoma substancija.

Prisiminkime, kad substancija yra esmė, kažkas esminio. Filosofijos istorijoje substancija buvo interpretuojama įvairiai: kaip substratas, t.y. kažko pagrindas; kažkas, kas gali egzistuoti savarankiškai; kaip subjekto pokyčių pagrindas ir centras; kaip loginis dalykas. Sakydami, kad laikas yra substancija, jie turi omenyje, kad jis gali egzistuoti savarankiškai.

Erdvė klasikinėje fizikoje yra absoliuti, o tai reiškia, kad ji nepriklauso nuo materijos ir laiko. Iš kosmoso galite pašalinti viską materialūs objektai, bet absoliuti erdvė išlieka. Erdvė yra vienalytė, t.y. visi jo taškai yra lygiaverčiai. Erdvė yra izotropinė, t.y. visos jo kryptys lygiavertės. Laikas taip pat yra vienalytis, t.y. visi jo momentai yra lygiaverčiai.

Erdvę apibūdina euklido geometrija, pagal kurią trumpiausias atstumas tarp dviejų taškų yra tiesi linija.

Erdvė ir laikas yra begaliniai. Jų begalybės supratimas buvo pasiskolintas iš matematinės analizės.

Erdvės begalybė reiškia, kad nesvarbu didelė sistema Mes jo nepaėmėme, visada galite nurodyti dar didesnį. Laiko begalybė reiškia, kad nesvarbu, kiek jis tęsiasi šis procesas, visada galite nurodyti vieną pasaulyje, kuris truks ilgiau.

Galilėjiečių transformacijų taisyklės išplaukia iš erdvės ir laiko suskaidymo ir absoliutumo.

Iš judančių kūnų atskyrimo nuo erdvės ir laiko išplaukia klasikinės mechanikos greičių pridėjimo taisyklė: ji susideda iš paprastas papildymas arba atimant dviejų vienas kito atžvilgiu judančių kūnų greičius.

ux = u"x + υ, uy = u"y, uz = u"z.

Klasikinės mechanikos dėsniai leido suformuluoti pirmąjį mokslinis vaizdas pasaulis – mechaninis.

Pirmiausia išsivystė klasikinė mechanika mokslinė koncepcija materijos judėjimas. Dabar judėjimas aiškinamas kaip amžina ir natūrali kūnų būsena, kaip pagrindinė jų būsena, kuri yra tiesiogiai priešinga ikigaliliečių mechanikai, kurioje judėjimas buvo laikomas įvestu iš išorės. Tačiau tuo pat metu klasikinėje fizikoje mechaninis judėjimas yra suabsoliutintas.

Tiesą sakant, klasikinė fizika sukūrė unikalų materijos supratimą, sumažindama ją iki realios arba svarios masės. Tokiu atveju kėbulų masė išlieka nepakitusi bet kokiomis važiavimo sąlygomis ir bet kokiu greičiu. Vėliau mechanikoje buvo nustatyta taisyklė pakeisti kūnus idealizuotu materialių taškų įvaizdžiu.

Mechanikos raida lėmė idėjų apie fizines objektų savybes pasikeitimą.

Klasikinė fizika matavimo metu atrastas savybes laikė būdingomis objektu ir tik jam (savybių absoliutumo principas). Leiskite jums tai priminti fizines savybes objektai charakterizuojami kokybiškai ir kiekybiškai. Kokybinės savybės savybės yra jos esmė (pavyzdžiui, greitis, masė, energija ir kt.). Klasikinė fizika rėmėsi tuo, kad pažinimo priemonės neturi įtakos tiriamiems objektams. Už įvairių tipų Mechaniniuose uždaviniuose pažinimo priemonė yra atskaitos sistema. Be jo neįvedus neįmanoma teisingai suformuluoti ar išspręsti mechaninės problemos. Jeigu objekto savybės nėra nei kokybinės, nei kiekybines charakteristikas nepriklauso nuo atskaitos sistemos, jie vadinami absoliučiais. Taigi, kad ir kokia atskaitos sistema beimtume spręsdami konkrečią mechaninę problemą, kiekviename iš jų kokybiškai ir kiekybiškai pasireikš objekto masė, jį veikianti jėga, pagreitis ir greitis.

Jei objekto savybės priklauso nuo atskaitos sistemos, tada jos dažniausiai laikomos santykinėmis. Klasikinė fizika žinojo tik vieną tokį dydį – objekto greitį pagal kiekybines charakteristikas. Tai reiškė, kad buvo beprasmiška sakyti, kad objektas juda tokiu ir tokiu greičiu, nenurodant atskaitos sistemos: skirtingos sistemos atgalinis skaičiavimas kiekybinė vertė objekto mechaninis greitis bus skirtingas. Visos kitos objekto savybės buvo absoliučios tiek kokybinėmis, tiek kiekybinėmis savybėmis.

Reliatyvumo teorija jau atskleidė tokių savybių, kaip ilgis, tarnavimo laikas, masė, kiekybinį reliatyvumą. Kiekybinė šių savybių vertė priklauso ne tik nuo paties objekto, bet ir nuo atskaitos sistemos. Iš to seka, kad kiekybinis objekto savybių nustatymas turi būti priskirtas ne pačiam objektui, o sistemai: objektas + atskaitos sistema. Tačiau pats objektas vis tiek išliko kokybinio savybių tikrumo nešėjas.