Читать онлайн «Курс общей физики. Т.1»

И. В. САВЕЛЬЕВ КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ TOMl МЕХАНИКА УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Издание пятое, исправленное • САНКТ-ПЕТЕРБУРГ · • МОСКВА · • КРАСНОДАР · 2011 ББК 22. 3я73 C 12 Савельев И. В. C 12 Курс общей физики. В 5 тт. Т. 1. Механика: Учебное пособие. 5-е изд. , испр. — СПб. : Издательство «Лань», 2011. — 352 с. : ил. — (Учебники для вузов. Специальная литература). ISBN 978-5-8114-1206-8 (общий) ISBN 978-5-8114-1207-5 (том 1) Пятитомный курс общей физики, созданный И. В. Савельевым на базе лекций, которые он читал в Московском инженерно-физическом институте, знакомит студентов с основными идеями и методами физики. Первый том содержит изложение материала по механике (кинематика, динамика, законы сохранения, гравитация, колебательное движение, гидродинамика). Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по техническим направлениям и специальностям. ББК 22. 3я73 Координатор проекта профессор Η. М. КОЖЕВНИКОВ (СПбГПУ) Обложка Л. А. АРНДТ Охраняется законом РФ об авторском праве. Воспроизведение всей книги или любой ее части запрещается без письменного разрешения издателя. Любые попытки нарушения закона будут преследоваться в судебном порядке. © Издательство «Лань», серия, 2011 © И. В. Савельев, наследники, 2011 © Издательство «Лань», художественное оформление, 2011 Оглавление Предисловие 6 Методические рекомендации 8 Введение 10 Глава 1. Кинематика 1. 1. Механическое движение 13 1. 2. Некоторые сведения о векторах 17 1. 3. Скорость 36 1. 4. Ускорение 44 1. 5. Кинематика вращательного движения 48 Глава 2. Динамика материальной точки 2. 1. Ньютоновская механика 53 2. 2. Инерциальные системы огсчета. Первый закон Ньютона 54 2. 3. Масса и импульс тела 56 2. 4. Второй закон Ньютона 58 2. 5. Единицы и размерности физических величин ... . 59 2. 6. Третий закон Ньютона 63 2. 7. Принцип относительности Галилея 66 2. 8. Силы 68 2. 9. Упругие силы 69 2. 10. Силы трения 74 2. 11. Сила тяжести и вес 78 2. 12 Практическое применение законов Ньютона 81 Глава 3. Законы сохранения 3. 1. Сохраняющиеся величины 83 3. 2. Кинетическая энергия и работа 85 3. 3. Работа 88 3 4. Консервативные силы 92 3. 5. Потенциальная энергия во внешнем поле сил 97 3. 6. Потенциальная энергия взаимодействия 104 3. 7. Закон сохранения энергии ПО 3. 8. Энергия упругой деформации 112 3. 9. Условия равновесия механической системы 114 3. 10. Закон сохранения импульса 116 3. 11. Соударение двух тел 119 3. 12. Закон сохранения момента импульса 122 3. 13. Движение в центральном поле сил 129 3. 14. Задача двух тел 134 4 ОГЛАВЛЕНИЕ Глава 4. Неинерциальные системы отсчета 4. 1. Силы инерции 137 4. 2. Центробежная сила инерции 139 4. 3. Сила Кориолиса 143 4. 4. Законы сохранения в неинерциальных системах отсчета 150 Глава 5. Механика твердого тела 5. 1. Движение твердого тела 153 5. 2. Движение центра масс твердого тела 156 5. 3. Вращение тела вокруг неподвижной оси 157 5. 4. Момент инерции 164 5. 5. Понятие о тензоре инерции 169 5. 6. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела 177 5. 7. Кинетическая энергия тела при плоском движении 181 5. 8.