Каква е основната задача на механиката?

В развитието на природните науки водеща роля играе и все още играе класическата механика или механика Нютон. В своята рамка обяснението на комплекта физически явления и процеси, настъпващи в сухоземни и извънземни условия. Много методи на научно изследване се формират точно на основата. Същността на механистичното световно виждане, което доминира в науката почти до началото на двадесети век, се свежда до обяснението на всички физически процеси чрез движението и взаимодействието на телата и частиците. Тоест механиката е науката за движението на телата.

Концепцията за Нютон, за кратко изразена от Айнщайн, казва: физическата реалност се определя от факторите на времето, пространството, материалната точка и сила, т.е. взаимодействието на материални точки. Основната задача на механиката по този начин се свежда до изучаването на физическите събития, чрез които се разбират движението и взаимодействието в пространството на материалните точки, като се процедират според неизменните закони.

В съвременната интерпретация областта на приложение на класическата механика е взаимодействието на телата със сравнително бавно движение (многократно по-малко скорост на светлината). "Класически" концепции пространство, време, силите, масите и т.н. остават непроменени, основните закони на механика са в сила и няма да бъдат опровергани, докато съществува наука.

Нека си припомним основните понятия на механиката. Това механично движение е така наречената промяна в положението на дадено тяло спрямо други тела в пространството и времето (например движението на транспорта, небесното тяло, молекулите), относителността на движението - тялото се движи по отношение на някои тела и може да бъде неподвижно по отношение на другите. Пример - шофьорът на колата се движи спрямо пешеходците и е неподвижен по отношение на тялото на колата. Ето защо съществува концепцията за референтния орган - името на тялото, спрямо което се осъществява движението.

Координатната система определя местоположението на тялото или точката в пространството. Движението може да се осъществи по права линия, в равнина или в космоса. Съответно, една, две или три от координатите му се променят. Основната задача на механика е да определи координатите на тялото в определен (всеки) момент. В този случай координатите са разстоянието от еталонната точка по съответната ос. В допълнение, трябва да се има предвид, че движението се извършва в определен интервал от време, т.е. времето е също една от началните стойности.

По този начин, референтната рамка, в която се решава основната задача на механиката, е координатната система и часовника. Всяко движение не се случва само по себе си, а по отношение на референтната рамка, която сме избрали. Знаейки как координатите на тялото се променят с течение на времето, можем да знаем позицията на дадения орган (точка) по всяко време, от което се нуждаем.

Основната задача на механика е, следователно, да определи позицията на тялото (неговите координати) във всеки момент, от който се нуждаем.

Всяко тяло има свои специфични размери. при напред движение всичките му точки се движат по една траектория и няма нужда да се описва движението на всички точки. Как да определите координатите му? При определени условия (ако размерът на тялото е многократно по-малък от изминатото от него разстояние) неговите размери могат да бъдат пренебрегнати и тялото може да се счита за материална точка. Например, когато Земята се движи в орбита, нашата планета може да бъде взета за материална точка. Когато изучаваме същите процеси, които се случват на повърхността на Земята, не може да се счита за такова. Тоест, в механиката, материалната точка е тяло, чиито измерения могат да бъдат пренебрегнати.

Пътят е разстоянието, по което една точка се движи по пътека. Движение - вектор (насочен сегмент), свързващ двете позиции на тялото, началната и крайната.

Освен това движението не винаги е прогресивно. Ако частите на тялото се движат по различни траектории, това движение може да се разглежда като въртене около определена ос. Всяко движение в механиката е набор от прогресивни и ротационни движения.