Яворский - Справочник по физике

ПРЕДИСЛОВИЕ К ЧЕТВЕРТОМУ ИЗДАНИЮ

Четвертое издание «Справочника по физике» существенно переработано по сравнению с предыдущими  изданиями. Отделы V и VI, посвященные волновым  процессам, оптике, атомной и ядерной физике, практически  написаны заново. Весьма значительно переработан также отдел IV — «Электричество и магнетизм». Многие главы этих отделов расширены и дополнены. В справочнике  последовательно применяются система СИ и гауссова система единиц. Исключение составляет глава 12 отдела IV («Основы магнитной гидродинамики»), которую авторы, к сожалению, яе имели возможности переработать в данном издании. Некоторые главы других отделов также подверглись .значительной переработке, например глава 5 отдела I — «Основы аналитической механики», главы 10 и 11  отдела II — «Аморфные вещества» и «Полимеры» и др В остальное содержание справочника внесены  изменения, устраняющие недочеты, замеченные в предыдущих изданиях.

В работе над четвертым изданном авторам оказали большую помощь читатели, приславшие или устно  сообщившие свои замечания и пожелания. Всем им авторы приносят сбою глубокую благодарность. Авторы  выражают надежду, что и на данное издание получат отзывы, которые помогут им в дальнейшей работе над  справочником.

ОТДЕЛ I

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

ГЛАВА 1

КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ И АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА

1. Предварительные понятия

1° Механикой называется наука о простейшей форме движения материи — механическом движении, которое состоит в изменении взаимного расположения тел или их частей в пространстве с течением времени. Телами  называются макроскопические системы, состоящие из очень большого числа молекул или атомов, так что размеры этих систем во много раз больше межмолекулярных  расстояний В классической ньютоновской механике  рассматриваются движения тел, происходящие со скоростями, много меньшими скорости света в вакууме. 

Исследование движений тел, скорости которых соизмеримы со  скоростью света, является предметом релятивистской  механики, основанной на теории относительности (стр. 526). Специфические особенности движения микрочастиц  рассматриваются в квантовой (волновой) механике (стр. 715). Микрочастицами называются частицы, массы покоя (стр. 526) которых соизмеримы с массами покоя атомов или меньше их.

2° Вопросы внутреннего строения тел, природы и  закономерностей их взаимодействий выходят за рамки механики, составляя содержание других разделов физики. .В зависимости от свойств тел и постановки задачи в классической механике используются различные  приближенные модели реальных тел: материальная точка, абсолютно твердое тело и др.

3 Материальной точкой называется тело, размеры и форма которого несущественны в рассматриваемой задаче. Например, изучая движение планет вокруг Солила, их можно считать материальными точками, так как  размеры планет по много раз меньше их расстояний до Солнца Системой материальных точек или тел  (механической системой) называется мысленно выделенная  совокупность материальных точек или тел, которые в общем случае взаимодействуют как друг с другом, так и с телами, не включенными в состав этой системы.

4° Абсолютно твердим телом называется тело,  расстояния между любыми двумя точками которого постоянны. Иначе говоря, размеры и форма абсолютно твердого тела не изменяются при ею движении. Всякое твердое тело можно мысленно разбить на достаточно большое число элементарных частей так, чтобы размеры каждой из них были много меньше размеров всего тела. Поэтому абсолютно твердое тело часто рассматривают как систему материальных точек, жестко связанных друг с другом.

5° Классическая механика состоит из трех основных отделов статики, кинематики и динамики. В статике исследуются законы сложения сил и условия равновесия твердых, жидких и газообразных тел. В кинематике изучается механическое движение тел вне связи с  определяющим его взаимодействием между телами. В  динамике рассматривается влияние взаимодействия между телами на их механическое движение.

6° Системой отсчета называется реальное или  условное абсолютно твердое тело, по отношению к которому рассматривается движение исследуемого тела. С системой отсчета жестко связывают какую-либо систему координат, так что положение каждой точки движущегося тела  относительно системы отсчета можно однозначно определить тремя координатами этой точки. Кроме того, система отсчета должна быть хронометризована, т. е. снабжена «часами», с помощью которых однозначно (с точностью до произвольного постоянного слагаемого, зависящего от выбора начала отсчета времени) определяются моменты времени, соответствующие различным положениям в пространстве движущегося тела В механике в  основном применяются следующие системы координат правая декартова прямоугольная (рис. 1.1.1, а), цилиндрическая (рис. 1.1.1, б) и сферическая (рис. 1.1.1, в).