Кинематика и Кинетика

4 ВВЕДЕНИЕ Теоретическая механика относится к разряду естественных наук и изучает общие закономерности движения материальных тел. Все результаты теоретической механики имеют дедуктивный характер, по- лучены путем строгого математического вывода на основе аксиом. Число аксиом сведено к минимуму, и все они установлены многочисленными непосредствен- ными наблюдениями и подтверждены опытной проверкой следствий (не всегда очевидных), логически вытекающих из этих аксиом. Законы теоретической ме- ханики позволяют выяснить причины и следствия движений тел в природе и тех- нике и, что особенно важно для практических приложений, рассчитать заранее при различных обстоятельствах, какие движения будут совершать рассматрива- емые 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 необходимых творческих навыков к построению математических моделей процессов, проис- ходящих в природе и технике, к выработке способностей к научным обобщениям и выводам. На базе теоретической механики возникли и успешно развиваются многие науки, такие как сопротивление материалов, теория упругости, гидроди- намика, теория устойчивости, теория автоматического управления и др. Теоретическая механика имеет дело не с самими реальными объектами, а с их моделями, какими являются материальные точки, системы материальных точек и абсолютно твердые тела. Ма т е р и а л ь н а я т о ч к а – модель материального тела, размерами кото- рого при принятой точности их измерения можно пренебречь, сохраняя массу тела. Принятая точность определяется конкретными задачами. Например, при определении положения космического корабля в околоземном пространстве це- лесообразно принять его за материальную точку. Если же рассматриваются за- дачи, связанные с ориентацией оптических приборов, установленных на корабле, то его нельзя считать материальной точкой, так как в этом случае следует учи- тывать вращение самого корабля. Си с т е м а м а т е р и а л ь ны х т о ч е к – совокупность каким-либо образом выделенных материальных точек, чаще таких, движения которых взаимосвя- заны. Для краткости систему материальных точек в дальнейшем будем называть механической системой или просто системой.