Физические основы механики. Евстифеев В.В - 30 стр.

UptoLike

Рубрика: 

2.1.1. Прямолинейное движение
Пусть в момент времени частица находилась в пространстве в
точке А с радиусом-вектором
1
t
1
r
, а в более поздний момент вре-
мени в точ
ке В с радиусом-вектором
2
t
2
r
. За промежуток времени
частица пе
реместилась на расстояние
1
tt
2
t
12
rrr

ttr
tr
(рис. 14).
Отношение перемещения
rS
t
к промежутку времени
называется средней скоро-
стью механического движе-
ния:
Z
B
S
A
1
r
2
r
Y
О
t
trttr
t
r
v
cp
. (5)
X
Рис. 14
Очевидно, сре
дняя скорость
cp
v зависит не только от момента
времени t, но и от промежутка времени
t
. Оставляя момент време-
ни t неизменным, будем уменьшать промежуток времени
t
, уст-
ремляя его к нулю. Тогда будет стремиться к нулю и перемещение
r
. В пределе мы получим истинную (мгновенную) скорость части-
цы в момент времени t в некоторой точке пространства А.
r
dt
rd
t
r
v
t
0
lim . (6)
Предел, определяемый формулой (6), называется производной
функции

tr
по аргументу t. Понятие производной является основ-
ным понятием дифференциального исчисления. Используя это поня-
тие, можно сказать, что истинные или мгновенные составляющие
скорости ес
ть производные соответствующих координат x,
y, z по времени.
zy
v,
x
vv ,
,
dt
dx
rv
xx
dt
dy
rv
yy
,
dt
dz
rv
zz
. (7)
28
    2.1.1. Прямолинейное движение
   Пусть в момент времени t1 частица находилась в пространстве в
                                  
точке А с радиусом-вектором r1 , а в более поздний момент вре-
                                       
мени t2 в точке В с радиусом-вектором r2 . За промежуток времени
                                                           
t  t 2  t1 частица переместилась на расстояние r  r 2  r1 
               
 r t  t   r t  (рис. 14).
                                                     Отношение         перемещения
      Z                     B                        
          A         S                             S  r к промежутку времени
                                                  t называется средней скоро-
              
              r1                                стью механического движе-
                        r2                Y      ния:
     О                                                                    
X                                                        r   r t  t   r t 
                                                  v cp                           . (5)
                                                         t          t
                   Рис. 14

    Очевидно, средняя скорость v cp зависит не только от момента
времени t, но и от промежутка времени t . Оставляя момент време-
ни t неизменным, будем уменьшать промежуток времени t , уст-
ремляя его к нулю. Тогда будет стремиться к нулю и перемещение
  
r . В пределе мы получим истинную (мгновенную) скорость части-
цы в момент времени t в некоторой точке пространства А.
                                               
                                          r   dr    
                             v  lim              r .                            (6)
                                   t  0 t   dt
   Предел, определяемый формулой (6), называется производной
         
функции r t  по аргументу t. Понятие производной является основ-
ным понятием дифференциального исчисления. Используя это поня-
тие, можно сказать, что истинные или мгновенные составляющие
скорости v x , v y , v z есть производные соответствующих координат x,
y, z по времени.
                                 dx               dy               dz
                   v x  rx       , v y  ry     , v z  rz     .             (7)
                                 dt               dt               dt




                                            28