Статика и кинематика : лекции по теоретической механике

2 2 Лекция 1 ВВЕДЕНИЕ Теоретическая механика относится к разряду естественных наук и изуча- ет общие закономерности движения материальных тел. Движение материальных тел происходит во времени и пространстве. За пространство, в котором происходит движение тел, принимают обычно трех- мерное евклидово пространство. В теоретической механике считается, что вре- мя не зависит от движения материальных тел и одинаково во всех точках про- странства. Движение тел, как правило, относят к какой-либо системе отсчета, т.е. системе координат связанной с определенным телом. Всякое материальное тело во время движения испытывает влияние движений других тел, которые на него могут действовать (давить, притягивать, отталкивать и т.п.). Все такого рода влияния и действия называют в механике силами. Если положения рассматриваемых материальных тел по отношению к из- бранной системе отсчета не изменяются, они в этой системе сохраняют состоя- ние покоя или равновесие. Состояние покоя есть частный случай движения, по- этому в задачу теоретической механики входит также изучение равновесия ма- териальных тел. Все результаты теоретической механики имеют дедуктивный характер, получены путем строгого математического вывода на основе аксиом. Число ак- сиом сведено к минимуму, и все они установлены многочисленными непосред- ственными наблюдениями и подтверждены опытной проверкой следствий (не всегда очевидных), логически вытекающих из этих аксиом. Законы теоретиче- ской механики позволяют выяснить причины и следствия движений тел в при- роде и технике и, что особенно важно для практических приложений, рассчи- тать заранее при различных обстоятельствах, какое движение будут совершать рассматриваемые тела и каковы условия их равновесия. Как фундаментальная наука, теоретическая механика была и остается не только одной из дисциплин, дающей углубленные знания о природе, но она также служит средством воспитания у будущих специалистов необхо- димых творческих навыков к построению математических моделей процес- сов, происходящих в природе и технике, к выработке способностей к науч- ным обобщениям и выводам. На базе теоретической механики возникли и успешно развиваются многие науки, такие как сопротивление материалов, теория упругости, гидродинамика, теория устойчивости, теория автоматиче-