В переводе с греч. «природа»

Глава 1 Кинематика материальной точки
§1.1 Кинематика поступательного движения материальной точки
Кинематика – это раздел механики, в котором даётся лишь математическое описание того, как движутся тела, без выяснения причин, почему они так движутся. В кинематике не рассматриваются физические свойства тел (инертность и способность взаимодействовать) и потому отсутствуют такие понятия, как масса и сила. Основными в ней являются лишь геометрические характеристики движения – перемещение, скорость и ускорение. Из множества факторов, влияющих на движение тел, кинематика учитывает лишь то, что оно происходит в пространстве и во времени.
Без указания тела отсчёта любой ответ на вопрос о том, где находится данное тело, будет лишён смысла, так как никакого абсолютного пространства, не связанного с телом отсчёта, не существует. Все положения в пространстве относительны. Чтобы определить точное значение координат тела, нужно ввести понятие систем отсчёта.
Система координат, тело отсчёта, с которым она связана, и указание начала отсчёта времени образуют систем отсчёта, относительно которой и рассматривается движение тела. Наиболее употребительная декартовая система координат. Положение точки на линии, плоскости и в пространстве определяют соответственно одним, двумя и тремя числами – координатами.
Чтобы изучение окружающего мира стало возможным, необходимо заменить реальные тела их упрощёнными моделями.
Моделями в физике называются такие идеализированные объекты, в которых пренебрегают несущественными в данной задаче деталями и свойствами реальных тел и сохраняют только их основные, определяющие черты. Наиболее простыми моделями, используемыми в механике, является материальная точка и абсолютно твёрдое тело.
Материальной точкой называют абстрактное тело, размерами, формой и внутренней структурой которого в данной задаче можно пренебречь. Часто тела считают материальными точками, если линейные размеры тел малы по сравнению с расстояниями между ними, а вращение тел вокруг осей, проведённых через них, нас не интересует. В настоящее время наряду с названием «материальная точка» широко используется термин «частица». В классической физике эти термины считаются синонимами, в физике микромира используется только последний.
Измеряя координаты движущейся частицы в разные моменты времени, можно установить зависимости х(t), y(t) и z(t), описывающие её движение. Если такие зависимости известны, то принято говорить, что известен закон движения частицы. В место координатной формы записи закона движения можно использовать векторную. В этом случае положение частицы в выбранной системе отсчёта характеризуют вектором , проведённым из начала системы отсчёта в ту точку, где находится в данный момент рассматриваемая частица. Его называют радиус-вектором частицы (рис.1.1):
(1.1)
М одуль радиус-вектора равен:
(1.2)
Ориентация радиус-вектора указывает направление на движущуюся частицу, а его модуль – расстояние до неё.
З аметим, что проекция вектора на координатные оси совпадает с координатами х, y, z его конца, поэтому закон движения частицы теперь определяется не тремя, а одной функцией.