Mechanika ogólna. Dynamika

Mechanika ogólna. Dynamika

Skrypt Mechanika ogólna składa się z trzech części. Część pierwsza obejmuje Statykę, druga Kinematykę, trzecia zaś Dynamikę.
Skrypt powstał na podstawie wieloletnich wykładów, które autorzy prowadzili na Wydziale Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej. Materiał zawarty w skrypcie odpowiada programowi zajęć dydaktycznych z przedmiotu mechanika ogólna prowadzonego dla studentów wydziałów mechanicznych wyższych uczelni technicznych. W skrypcie podano podstawowe wiadomości teoretyczne, ilustrując je rozwiązaniem odpowiednio dobranych przykładów. Zamieszczono również wiele zadań do samodzielnego rozwiązywania przez studentów.

Dynamika to część mechaniki, która zajmuje się ruchem ciał i przyczynami powodującymi ten ruch. Tradycyjnie dynamikę dzielimy na następujące części: dynamikę punktu materialnego (punkt materialny – najprostszy model ciała stałego) oraz dynamikę układu punktów materialnych.
W rozważaniach przyjmujemy za podstawę zasady mechaniki klasycznej sformułowane przez Newtona. Zasady te zostały określone przy następujących założeniach: ruch punktu, którego masa jest stała, odbywa się względem nieruchomego układu odniesienia, a pomiar czasu ruchu jest pomiarem czasu absolutnego (bezwzględnego).
Pierwsza zasada Newtona. Jeżeli na swobodny punkt materialny nie działają żadne siły lub układ działających sił pozostaje w równowadze, to punkt materialny porusza się ruchem jednostajnym lub pozostaje w spoczynku.
Druga zasada Newtona. Jeżeli na swobodny punkt materialny działa siła, to nadaje mu przyspieszenie proporcjonalne do wartości tej siły, o tym samym kierunku i zwrocie (rys. 2). Możemy to zapisać w postaci równania wektorowego:
Trzecia zasada Newtona. Jest to zasada wzajemnego oddziaływania punktów materialnych. Siły, z jakimi oddziałują na siebie dwa punkty materialne, są skierowane wzdłuż prostej łączącej te punkty, mają zwroty przeciwne, a ich wartości są takie same. Ta zasada znana jest jako prawo akcji i reakcji.
Podane zasady Newtona są podstawą dynamiki klasycznej. Na podstawie doświadczeń stwierdzono, że założenia dotyczące zasad Newtona będą spełnione, jeżeli układ odniesienia xyz nieruchomo zwiążemy z Ziemią, a czas będziemy mierzyć tak jak w warunkach ziemskich.