mechaninis judėjimas. atskaitos sistemos

mechaninis judėjimas

Mechaninis judėjimas kūnas vadinamas jo padėties erdvėje, palyginti su kitais kūnais, pasikeitimas laikui bėgant. Šiuo atveju kūnai sąveikauja pagal mechanikos dėsnius.

Mechanikos skyrius, kuriame aprašomos geometrinės judėjimo savybės, neatsižvelgiant į jį sukeliančias priežastis, vadinama kinematika.

Plačiau judėjimas vadinamas fizinės sistemos būklės pasikeitimu laikui bėgant. Pavyzdžiui, galime kalbėti apie bangos judėjimą terpėje.

Mechaninio judėjimo tipai

Galima svarstyti įvairių mechaninių objektų mechaninį judėjimą:

Materialaus taško judėjimas yra visiškai nulemtas jo koordinačių pasikeitimo laike (pavyzdžiui, dvi plokštumoje). To tyrimas yra taško kinematika. Visų pirma svarbios judėjimo charakteristikos yra materialaus taško trajektorija, poslinkis, greitis ir pagreitis.
- tiesinis taško judėjimas (kai jis visada yra tiesia linija, greitis yra lygiagretus tai tiesei)
- Kreivinis judėjimas�- taško judėjimas trajektorija, kuri nėra tiesi, su savavališku pagreičiu ir savavališku greičiu bet kuriuo metu (pavyzdžiui, judėjimas apskritimu).
Tvirtas kūno judėjimas susideda iš bet kurio jo taško (pavyzdžiui, masės centro) judėjimo ir sukimosi judėjimo aplink šį tašką. Tirta pagal standaus kūno kinematiką.
- Jei sukimosi nėra, tada judėjimas vadinamas progresyvus ir yra visiškai nulemtas pasirinkto taško judėjimo. Judėjimas nebūtinai yra linijinis.
- Dėl aprašymo sukamasis judesys�- kūno judesiai pasirinkto taško atžvilgiu, pavyzdžiui, fiksuoti taške,�- naudoti Eulerio kampus. Jų skaičius trimatės erdvės atveju yra trys.
- Be to, norint tvirto kūno, plokščias judesys�- judėjimas, kurio metu visų taškų trajektorijos yra lygiagrečiose plokštumose, o jį visiškai lemia viena iš kūno dalių, o kūno pjūvį - bet kurių dviejų taškų padėtis.
Tęstinis judėjimas. Čia daroma prielaida, kad atskirų terpės dalelių judėjimas yra gana nepriklausomas viena nuo kitos (dažniausiai jį riboja tik greičio laukų tęstinumo sąlygos), todėl apibrėžiančių koordinačių skaičius yra begalinis (funkcijos tampa nežinomos).

Judėjimo geometrija

Judėjimo reliatyvumas

Reliatyvumas – kūno mechaninio judėjimo priklausomybė nuo atskaitos sistemos. Nenurodant atskaitos sistemos, kalbėti apie judėjimą nėra prasmės.

Mechanikos samprata. Mechanika yra fizikos dalis, kurioje jie tiria kūnų judėjimą, kūnų sąveiką arba kūnų judėjimą tam tikros sąveikos metu.

Pagrindinė mechanikos užduotis yra kūno vietos nustatymas bet kuriuo metu.

Mechanikos skyriai: kinematika ir dinamika. Kinematika – mechanikos šaka, tirianti judesių geometrines savybes, neatsižvelgdama į jų mases ir juos veikiančias jėgas. Dinamika yra mechanikos šaka, tirianti kūnų judėjimą, veikiant juos veikiančioms jėgoms.

Eismas. Judėjimo ypatybės. Judėjimas – tai kūno padėties erdvėje pasikeitimas laikui bėgant kitų kūnų atžvilgiu. Judėjimo charakteristikos: nuvažiuotas atstumas, judėjimas, greitis, pagreitis.

mechaninis judėjimas – tai kūno (ar jo dalių) padėties erdvėje kitimas kitų kūnų atžvilgiu laikui bėgant.

transliacinis judėjimas

Vienodas kūno judėjimas. Parodyta vaizdo demonstravimu su paaiškinimais.

Netolygus mechaninis judėjimas Judėjimas, kurio metu kūnas vienodais laiko intervalais atlieka nevienodus poslinkius.

Mechaninio judėjimo reliatyvumas. Parodyta vaizdo demonstravimu su paaiškinimais.

Atskaitos taškas ir atskaitos sistema mechaninio judesio metu. Kūnas, kurio atžvilgiu laikomas judėjimas, vadinamas atskaitos tašku. Mechaninio judėjimo atskaitos sistema yra atskaitos taškas, koordinačių sistema ir laikrodis.

Atskaitos sistema. Mechaninio judėjimo charakteristikos. Nuorodų sistema demonstruojama vaizdo demonstravimu su paaiškinimais. Mechaninis judėjimas turi charakteristikas: Trajektorija; Kelias; Greitis; Laikas.

Tiesioji trajektorija yra linija, kuria juda kūnas.

Kreivinis judėjimas. Parodyta vaizdo demonstravimu su paaiškinimais.

Kelias ir skaliarinio dydžio samprata. Parodyta vaizdo demonstravimu su paaiškinimais.

Mechaninių judėjimo charakteristikų fizinės formulės ir matavimo vienetai:

Vertės žymėjimas	Kiekio vienetai	Vertės nustatymo formulė
Kelias-s	m, km	S= vt
Laikas- t	s, valanda	T = s/v
Greitis -v	m/s, km/h	V = s/ t

P pagreičio samprata. Atskleidė vaizdo demonstravimas, su paaiškinimais.

Pagreičio dydžio nustatymo formulė:

3. Niutono dinamikos dėsniai.

Puikus fizikas I. Niutonas. I. Niutonas paneigė senovės sampratas, kad žemės ir dangaus kūnų judėjimo dėsniai yra visiškai skirtingi. Visai visatai galioja vienodi dėsniai, leidžiantys matematiškai formuluoti.

Dvi esminės problemos, kurias išsprendė I. Niutono fizika:

1. Mechanikos aksiominio pagrindo sukūrimas, perkėlus šį mokslą į griežtų matematinių teorijų kategoriją.

2. Dinamikos, susiejančios kūno elgesį su išorinio poveikio jam (jėgomis) ypatybėmis, sukūrimas.

1. Kiekvienas kūnas išlieka ramybės būsenoje arba tolygiai ir tiesiškai juda tol, kol ir tiek, kiek jį priverčia taikomos jėgos pakeisti šią būseną.

2. Impulso pokytis yra proporcingas veikiamai jėgai ir vyksta tiesės, kuria ši jėga veikia, kryptimi.

3. Veiksmas visada turi vienodą ir priešingą reakciją, priešingu atveju dviejų kūnų tarpusavio sąveikos yra lygios ir nukreiptos priešingomis kryptimis.

I. Niutono pirmasis dinamikos dėsnis. Kiekvienas kūnas ir toliau yra ramybės būsenoje arba tolygiai ir tiesiai juda tol, kol ir tiek, kiek jį priverčia taikomos jėgos pakeisti šią būseną.

Kūno inercijos ir inercijos sąvokos. Inercija yra reiškinys, kai kūnas linkęs išlaikyti savo pradinę būseną. Inercija yra kūno savybė išlaikyti judėjimo būseną. Inercijos savybę apibūdina kūno masė.

Niutono sukurta Galilėjaus mechanikos teorija. Ilgą laiką buvo manoma, kad norint išlaikyti bet kokį judėjimą, būtina atlikti nekompensuojamą išorinį kitų kūnų poveikį. Niutonas sugriovė šiuos Galilėjaus įsitikinimus.

Inercinė atskaitos sistema. Atskaitos rėmai, kurių atžvilgiu laisvas kūnas juda tolygiai ir tiesia linija, vadinami inerciniais.

Pirmasis Niutono dėsnis – inercinių sistemų dėsnis. Pirmasis Niutono dėsnis yra postulatas apie inercinių atskaitos sistemų egzistavimą. Inercinėse atskaitos sistemose mechaniniai reiškiniai aprašomi paprasčiausiai.

I. Niutono antrasis dinamikos dėsnis. Inercinėje atskaitos sistemoje tiesus ir tolygus judėjimas gali vykti tik tada, kai kūno neveikia kitos jėgos arba jų veikimas yra kompensuojamas, t.y. subalansuotas. Parodyta vaizdo demonstravimu su paaiškinimais.

Jėgų superpozicijos principas. Parodyta vaizdo demonstravimu su paaiškinimais.

Kūno svorio samprata. Masė yra vienas iš pagrindinių fizinių dydžių. Masė vienu metu apibūdina kelias kūno savybes ir turi nemažai svarbių savybių.

Jėga yra pagrindinė antrojo Niutono dėsnio sąvoka. Antrasis Niutono dėsnis nurodo, kad kūnas judės pagreičiu, kai jį veiks jėga. Jėga yra dviejų (ar daugiau) kūnų sąveikos matas.

Dvi klasikinės mechanikos išvados iš antrojo I. Niutono dėsnio:

1. Kūno pagreitis yra tiesiogiai susijęs su kūnu veikiančia jėga.

2. Kūno pagreitis yra tiesiogiai susijęs su jo mase.

Tiesioginės kūno pagreičio priklausomybės nuo jo masės parodymas

Trečiasis I. Niutono dinamikos dėsnis. Parodyta vaizdo demonstravimu su paaiškinimais.

Klasikinės mechanikos dėsnių reikšmė šiuolaikinei fizikai. Mechanika, pagrįsta Niutono dėsniais, vadinama klasikine mechanika. Klasikinės mechanikos rėmuose gerai aprašytas ne itin mažų, ne itin dideliu greičių kūnų judėjimas.

Demonstracinės versijos:

Fizikiniai laukai aplink elementarias daleles.

Rutherfordo ir Bohro planetinis atomo modelis.

Judėjimas kaip fizinis reiškinys.

Progresyvus judėjimas.

Tolygus tiesinis judėjimas

Netolygus santykinis mechaninis judėjimas.

Vaizdo animacija atskaitos sistema.

kreivinis judėjimas.

Kelias ir trajektorija.

Pagreitis.

Poilsio inercija.

Superpozicijos principas.

2-asis Niutono dėsnis.

Dinamometras.

Tiesioginė kūno pagreičio priklausomybė nuo jo masės.

3 Niutono dėsnis.

Testo klausimai:.

Suformuluoti fizikos apibrėžimą ir mokslinį dalyką.

Suformuluokite fizines savybes, būdingas visiems gamtos reiškiniams.

Suformuluokite pagrindinius fizinio pasaulio paveikslo raidos etapus.

Išvardinkite 2 pagrindinius šiuolaikinio mokslo principus.

Įvardykite mechanistinio pasaulio modelio ypatybes.

Kokia yra molekulinės kinetinės teorijos esmė.

Suformuluokite pagrindinius elektromagnetinio pasaulio paveikslo bruožus.

Paaiškinkite fizikinio lauko sąvoką.

Nustatykite elektrinio ir magnetinio lauko požymius ir skirtumus.

Paaiškinkite elektromagnetinio ir gravitacinio laukų sąvokas.

Paaiškinkite sąvoką "Planetinis atomo modelis"

Suformuluokite šiuolaikinio fizinio pasaulio vaizdo bruožus.

Suformuluokite pagrindines šiuolaikinio fizinio pasaulio vaizdo nuostatas.

Paaiškinkite A. Einšteino reliatyvumo teorijos reikšmę.

Paaiškinkite sąvoką: „Mechanika“.

Pavadinkite pagrindines mechanikos dalis ir pateikite jų apibrėžimus.

Kokios yra pagrindinės fizinės judėjimo savybės.

Suformuluokite transliacinio mechaninio judėjimo požymius.

Suformuluokite vienodo ir nevienodo mechaninio judėjimo požymius.

Suformuluokite mechaninio judėjimo reliatyvumo požymius.

Paaiškinkite fizinių sąvokų reikšmę: „Atskaitos taškas ir atskaitos sistema mechaniniame judėjime“.

Kokios yra pagrindinės mechaninio judėjimo charakteristikos atskaitos sistemoje.

Kokios yra pagrindinės tiesinio judėjimo trajektorijos charakteristikos.

Kokios yra pagrindinės kreivinio judėjimo charakteristikos.

Apibrėžkite fizinę sąvoką: „Būdas“.

Apibrėžkite fizinę sąvoką: „Skaliarinis dydis“.

Atkurti mechaninio judėjimo charakteristikų fizikines formules ir matavimo vienetus.

Suformuluokite fizinę sąvokos reikšmę: „Pagreitis“.

Pakartokite fizinę formulę pagreičio dydžiui nustatyti.

Įvardykite dvi esmines problemas, kurias išsprendė I. Niutono fizika.

Atkurkite pagrindines I. Niutono pirmojo dinamikos dėsnio reikšmes ir turinį.

Suformuluokite kūno inercijos ir inercijos sąvokų fizinę reikšmę.

Kaip Niutonas sukūrė Galilėjaus mechanikos teoriją.

Suformuluokite fizinę sąvokos reikšmę: „Inercinė atskaitos sistema“.

Kodėl pirmasis Niutono dėsnis yra inercinių sistemų dėsnis.

Atkurkite pagrindines I. Niutono antrojo dinamikos dėsnio reikšmes ir turinį.

Suformuluokite I. Niutono išvesto jėgų superpozicijos principo fizikines reikšmes.

Suformuluokite kūno masės sąvokos fizinę reikšmę.

Paaiškinkite, kad jėga yra pagrindinė antrojo Niutono dėsnio sąvoka.

Remdamiesi antruoju I. Niutono dėsniu, suformuluokite dvi klasikinės mechanikos išvadas.

Atkurkite pagrindines I. Niutono trečiojo dinamikos dėsnio reikšmes ir turinį.

Paaiškinkite klasikinės mechanikos dėsnių reikšmę šiuolaikinei fizikai.

Literatūra:

1. Akhmedova T.I., Mosyagina O.V. Gamta: vadovėlis / T.I. Akhmedova, O.V. Mosyaginas. - M.: RAP, 2012. - S. 34-37.

Kas yra atskaitos taškas? Kas yra mechaninis judėjimas?

andreusas-tėtis-ndrey

Mechaninis kūno judėjimas – tai jo padėties erdvėje kitimas kitų kūnų atžvilgiu laikui bėgant. Šiuo atveju kūnai sąveikauja pagal mechanikos dėsnius. Mechanikos skyrius, kuriame aprašomos geometrinės judėjimo savybės, neatsižvelgiant į jį sukeliančias priežastis, vadinama kinematika.

Apskritai judėjimas yra bet koks fizinės sistemos būklės pokytis erdvėje arba laike. Pavyzdžiui, galime kalbėti apie bangos judėjimą terpėje.

* Materialaus taško judėjimą visiškai lemia jo koordinačių pasikeitimas laike (pavyzdžiui, dvi plokštumoje). To tyrimas yra taško kinematika.
o Tiesus taško judėjimas (kai jis visada yra tiesioje linijoje, greitis yra lygiagretus šiai tiesei)
o Kreivinis judėjimas – tai taško judėjimas trajektorija, kuri nėra tiesi, su savavališku pagreičiu ir savavališku greičiu bet kuriuo metu (pavyzdžiui, judėjimas apskritimu).
* Standaus kūno judėjimas susideda iš bet kurio jo taško (pavyzdžiui, masės centro) judėjimo ir sukamojo judėjimo aplink šį tašką. Tirta pagal standaus kūno kinematiką.
o Jei sukimosi nėra, tai judėjimas vadinamas transliaciniu ir yra visiškai nulemtas pasirinkto taško judėjimo. Atminkite, kad tai nebūtinai yra tiesi linija.
o Sukamajam judėjimui apibūdinti – kūno judėjimą pasirinkto taško atžvilgiu, pavyzdžiui, fiksuotą taške, naudokite Eulerio kampus. Jų skaičius trimatės erdvės atveju yra trys.
o Taip pat standžiam kūnui išskiriamas plokštuminis judėjimas - judėjimas, kurio visų taškų trajektorijos yra lygiagrečiose plokštumose, tuo tarpu jį visiškai lemia viena iš kūno dalių, o kūno pjūvį - bet kurių dviejų taškų padėtis.
* Kontinuumo judėjimas. Čia daroma prielaida, kad atskirų terpės dalelių judėjimas yra gana nepriklausomas viena nuo kitos (dažniausiai jį riboja tik greičio laukų tęstinumo sąlygos), todėl apibrėžiančių koordinačių skaičius yra begalinis (funkcijos tampa nežinomos).
Reliatyvumas – kūno mechaninio judėjimo priklausomybė nuo atskaitos sistemos, nenurodant atskaitos sistemos – apie judėjimą kalbėti nėra prasmės.

Danielis Jurjevas

Mechaninio judėjimo tipai [taisyti | redaguoti wiki tekstą]
Galima svarstyti įvairių mechaninių objektų mechaninį judėjimą:
Materialaus taško judėjimą visiškai lemia jo koordinačių pasikeitimas laike (pavyzdžiui, plokštumai – keičiant abscises ir ordinates). To tyrimas yra taško kinematika. Visų pirma svarbios judėjimo charakteristikos yra materialaus taško trajektorija, poslinkis, greitis ir pagreitis.
Tiesus taško judėjimas (kai jis visada yra tiesioje linijoje, greitis yra lygiagretus šiai tiesei)
Kreivinis judėjimas – taško judėjimas trajektorija, kuri nėra tiesi linija, su savavališku pagreičiu ir savavališku greičiu bet kuriuo metu (pavyzdžiui, judėjimas apskritimu).
Standaus kūno judėjimas susideda iš bet kurio jo taško (pavyzdžiui, masės centro) judėjimo ir sukamojo judėjimo aplink šį tašką. Tirta pagal standaus kūno kinematiką.
Jei sukimosi nėra, tada judėjimas vadinamas transliaciniu ir yra visiškai nulemtas pasirinkto taško judėjimo. Judėjimas nebūtinai yra linijinis.
Sukamajam judėjimui apibūdinti – kūno judėjimui pasirinkto taško atžvilgiu, pavyzdžiui, fiksuoto taške – naudojami Eulerio kampai. Jų skaičius trimatės erdvės atveju yra trys.
Taip pat standžiam kūnui išskiriamas plokštuminis judėjimas - judėjimas, kurio visų taškų trajektorijos yra lygiagrečiose plokštumose, tuo tarpu jį visiškai lemia viena iš kūno dalių, o kūno pjūvį – bet kurių dviejų taškų padėtis.
Tęstinis judėjimas. Čia daroma prielaida, kad atskirų terpės dalelių judėjimas yra gana nepriklausomas viena nuo kitos (dažniausiai jį riboja tik greičio laukų tęstinumo sąlygos), todėl apibrėžiančių koordinačių skaičius yra begalinis (funkcijos tampa nežinomos).

mechaninis judėjimas. Kelias. Greitis. Pagreitis

Lara

Mechaninis judėjimas – tai kūno (ar jo dalių) padėties kitimas kitų kūnų atžvilgiu.
Kūno padėtis nurodoma koordinatėmis.
Linija, kuria juda materialusis taškas, vadinama trajektorija. Trajektorijos ilgis vadinamas keliu. Kelio vienetas yra metras.
Kelias = greitis * laikas. S=v*t.

Mechaniniam judėjimui būdingi trys fizikiniai dydžiai: poslinkis, greitis ir pagreitis.

Nukreipta linijos atkarpa, nubrėžta nuo pradinės judančio taško padėties iki galutinės padėties, vadinama poslinkiu (-ais). Poslinkis yra vektorinis dydis. Judėjimo vienetas yra metras.

Greitis yra vektorinis fizinis dydis, apibūdinantis kūno judėjimo greitį, skaitiniu būdu lygus judėjimo per trumpą laiką ir šio laikotarpio reikšmės santykiui.
Greičio formulė yra v = s/t. Greičio vienetas yra m/s. Praktikoje naudojamas greičio vienetas yra km/h (36 km/h = 10 m/s).

Pagreitis – vektorinis fizinis dydis, apibūdinantis greičio kitimo greitį, skaitiniu būdu lygus greičio pokyčio ir laiko periodo, per kurį šis pokytis įvyko, santykiui. Pagreičio skaičiavimo formulė: a=(v-v0)/t; Pagreičio vienetas yra metras/(kvadratinė sekundė).

Iš mokyklos suolo turbūt visi prisimena tai, kas vadinama mechaniniu kūno judėjimu. Jei ne, tada šiame straipsnyje mes stengsimės ne tik prisiminti šį terminą, bet ir atnaujinti pagrindines žinias iš fizikos kurso, tiksliau iš skyriaus „Klasikinė mechanika“. Taip pat bus parodyti pavyzdžiai, kad ši sąvoka vartojama ne tik tam tikroje disciplinoje, bet ir kituose moksluose.

Mechanika

Pirmiausia pažiūrėkime, ką reiškia ši sąvoka. Mechanika – fizikos skyrius, tiriantis įvairių kūnų judėjimą, jų tarpusavio sąveiką, taip pat trečiųjų jėgų ir reiškinių įtaką šiems kūnams. Automobilio judėjimas greitkelyje, futbolo kamuolys, įspyręs į vartus, ėjimas į – visa tai būtent ši disciplina tiria. Paprastai vartojant terminą „Mechanika“, jie reiškia „klasikinę mechaniką“. Kas tai yra, mes su jumis aptarsime toliau.

Klasikinė mechanika yra padalinta į tris pagrindines dalis.

Kinematika – tiria kūnų judėjimą, nesvarsčiusi klausimo, kodėl jie juda? Čia mus domina tokie dydžiai kaip kelias, trajektorija, poslinkis, greitis.
Antrasis skyrius yra dinamika. Ji tiria judėjimo priežastis, tokias sąvokas kaip darbas, jėga, masė, slėgis, impulsas, energija.
O trečioji, mažiausia, sekcija tiria tokią būseną kaip pusiausvyra. Jis padalintas į dvi dalis. Vienas apšviečia kietųjų medžiagų pusiausvyrą, o antrasis - skysčius ir dujas.

Labai dažnai klasikinė mechanika vadinama Niutono mechanika, nes ji remiasi trimis Niutono dėsniais.

Trys Niutono dėsniai

Pirmą kartą juos paskelbė Izaokas Niutonas 1687 m.

Pirmasis dėsnis sako apie kūno inerciją. Ši savybė, kai išsaugoma materialaus taško judėjimo kryptis ir greitis, jei jo neveikia išorinės jėgos.
Antrasis dėsnis teigia, kad kūnas, įgydamas pagreitį, sutampa su šiuo pagreičiu kryptimi, bet tampa priklausomas nuo jo masės.
Trečiasis dėsnis teigia, kad veikimo jėga visada lygi reakcijos jėgai.

Visi trys dėsniai yra aksiomos. Kitaip tariant, tai postulatai, kuriems nereikia įrodymų.

Tai, kas vadinama mechaniniu judėjimu

Tai kūno padėties erdvėje pasikeitimas kitų kūnų atžvilgiu laikui bėgant. Šiuo atveju materialūs taškai sąveikauja pagal mechanikos dėsnius.

Jis skirstomas į keletą tipų:

Materialaus taško judėjimas matuojamas surandant jo koordinates ir stebint koordinačių pokyčius laikui bėgant. Norint rasti šiuos rodiklius, reikia apskaičiuoti reikšmes išilgai abscisių ir ordinačių ašių. Tai tiria taško kinematika, kuri operuoja tokiomis sąvokomis kaip trajektorija, poslinkis, pagreitis, greitis. Objekto judėjimas šiuo atveju gali būti tiesus ir kreivinis.
Standaus kūno judėjimas susideda iš tam tikro taško, kuris laikomas pagrindu, poslinkio ir sukamojo judesio aplink jį. Tyrinėjo kietųjų kūnų kinematiką. Judėjimas gali būti transliacinis, tai yra, nevyksta sukimasis aplink duotą tašką, o visas kūnas juda tolygiai, taip pat ir plokščias – jei visas kūnas juda lygiagrečiai plokštumai.
Taip pat yra nuolatinės terpės judėjimas. Tai didelio skaičiaus taškų, kuriuos jungia tik koks nors laukas ar sritis, judėjimas. Atsižvelgiant į judančių kūnų (arba materialių taškų) gausą, vienos koordinačių sistemos čia neužtenka. Todėl kiek kūnų, tiek koordinačių sistemų. To pavyzdys yra banga jūroje. Jis yra ištisinis, bet susideda iš daugybės atskirų taškų koordinačių sistemų rinkinyje. Taigi paaiškėja, kad bangos judėjimas yra nuolatinės terpės judėjimas.

Judėjimo reliatyvumas

Taip pat mechanikoje yra tokia sąvoka kaip judėjimo reliatyvumas. Tai yra bet kokios atskaitos sistemos įtaka mechaniniam judėjimui. Ką tai reiškia? Atskaitos sistema yra koordinačių sistema ir valandos. Paprasčiau tariant, tai yra abscisių ir ordinačių ašys kartu su minutėmis. Tokios sistemos pagalba nustatoma, kiek laiko materialus taškas nukeliavo tam tikrą atstumą. Kitaip tariant, jis pasislinko koordinačių ašies ar kitų kūnų atžvilgiu.

Atskaitos sistemos gali būti: judančios, inercinės ir neinercinės. Paaiškinkime:

Inercinis CO yra sistema, kurioje kūnai, sukeldami vadinamąjį mechaninį materialaus taško judėjimą, daro tai tiesiškai ir tolygiai arba išvis yra ramybės būsenoje.
Atitinkamai, neinercinis CO yra sistema, judanti pagreičiu arba sukant pirmojo CO atžvilgiu.
Lydintis CO yra sistema, kuri kartu su materialiu tašku atlieka vadinamąjį mechaninį kūno judėjimą. Kitaip tariant, kur ir kokiu greičiu juda objektas, kartu su juo juda ir duotas CO.

Materialinis taškas

Kodėl kartais vartojama sąvoka „kūnas“, o kartais – „materialus taškas“? Antrasis atvejis nurodomas, kai galima nepaisyti paties objekto matmenų. Tai yra, tokie parametrai kaip masė, tūris ir kt., Nesvarbu sprendžiant iškilusią problemą. Pavyzdžiui, jei tikslas yra išsiaiškinti, kokiu greičiu pėsčiasis juda Žemės planetos atžvilgiu, tada į pėsčiojo ūgį ir svorį galima nepaisyti. Tai materialus taškas. Šio objekto mechaninis judėjimas nepriklauso nuo jo parametrų.

Vartotos mechaninio judėjimo sąvokos ir dydžiai

Mechanikoje jie veikia su įvairiais dydžiais, kurių pagalba nustatomi parametrai, rašoma problemų būklė, randamas sprendimas. Išvardinkime juos.

Kūno (arba materialaus taško) padėties pokytis erdvės (arba koordinačių sistemos) atžvilgiu laikui bėgant vadinamas poslinkiu. Mechaninis kūno judėjimas (materialus taškas) iš tikrųjų yra „poslinkio“ sąvokos sinonimas. Tiesiog antroji sąvoka naudojama kinematikoje, o pirmoji – dinamikoje. Skirtumas tarp šių poskyrių buvo paaiškintas aukščiau.
Trajektorija yra linija, kuria išilgai kūnas (medžiaginis taškas) atlieka vadinamąjį mechaninį judėjimą. Jo ilgis vadinamas keliu.
Greitis - bet kurio materialaus taško (kūno) judėjimas tam tikros ataskaitų sistemos atžvilgiu. Ataskaitų teikimo sistemos apibrėžimas taip pat pateiktas aukščiau.

Nežinomi dydžiai, naudojami mechaniniam judėjimui nustatyti, randami uždaviniuose, naudojant formulę: S=U*T, kur "S" yra atstumas, "U" yra greitis, o "T" yra laikas.

Iš istorijos

Pati „klasikinės mechanikos“ sąvoka atsirado senovėje ir paskatino statybas sparčiai vystytis. Archimedas suformulavo ir aprašė teoremą apie lygiagrečių jėgų sudėjimą, pristatė „svorio centro“ sąvoką. Taip prasidėjo statiškumas.

Galilėjaus dėka „Dinamika“ pradėjo vystytis XVII a. Inercijos dėsnis ir reliatyvumo principas yra jo nuopelnas.

Izaokas Niutonas, kaip minėta aukščiau, pristatė tris dėsnius, kurie sudarė Niutono mechanikos pagrindą. Jis taip pat atrado visuotinės gravitacijos dėsnį. Taip buvo padėti klasikinės mechanikos pagrindai.

Neklasikinė mechanika

Plėtojant fiziką kaip mokslą, atsiradus didelėms galimybėms astronomijos, chemijos, matematikos ir kitose srityse, klasikinė mechanika pamažu tapo ne pagrindine, o vienu iš daugelio paklausių mokslų. Pradėjus aktyviai diegti ir eksploatuoti tokias sąvokas kaip šviesos greitis, kvantinio lauko teorija ir t.t., pradėjo trūkti „Mechanikos“ dėsnių.

Kvantinė mechanika yra fizikos šaka, nagrinėjanti itin mažus kūnus (medžiagos taškus) atomų, molekulių, elektronų ir fotonų pavidalu. Ši disciplina labai gerai apibūdina itin mažų dalelių savybes. Be to, jis numato jų elgesį tam tikroje situacijoje, taip pat priklausomai nuo poveikio. Kvantinės mechanikos prognozės gali labai skirtis nuo klasikinės mechanikos prielaidų, nes pastaroji negali apibūdinti visų reiškinių ir procesų, vykstančių molekulių, atomų ir kitų dalykų lygmenyje – labai mažų ir nuogam nematomų. akis.

Reliatyvistinė mechanika yra fizikos šaka, tirianti procesus, reiškinius ir dėsnius greičiu, panašiu į šviesos greitį. Visi šios disciplinos tyrinėjami įvykiai vyksta keturmatėje erdvėje, priešingai nei „klasikinėje“ – trimatėje. Tai yra, prie aukščio, pločio ir ilgio pridedame dar vieną rodiklį - laiką.

Kas yra kitas mechaninio judėjimo apibrėžimas

Mes svarstėme tik pagrindines su fizika susijusias sąvokas. Tačiau pats terminas vartojamas ne tik mechanikoje – klasikinėje ar neklasikinėje.

Moksle, vadinamame „socialine ir ekonomine statistika“, mechaninio gyventojų judėjimo apibrėžimas pateikiamas kaip migracija. Kitaip tariant, tai žmonių judėjimas dideliais atstumais, pavyzdžiui, į kaimynines šalis ar į gretimus žemynus, siekiant pakeisti gyvenamąją vietą. Tokio persikėlimo priežastys gali būti tiek nesugebėjimas toliau gyventi savo teritorijoje dėl stichinių nelaimių, pavyzdžiui, nuolatinių potvynių ar sausros, ekonominės ir socialinės problemos savo valstybėje, arba išorinių jėgų įsikišimas, pvz. karas.

Šiame straipsnyje aptariamas tai, kas vadinama mechaniniu judėjimu. Pateikiami pavyzdžiai ne tik iš fizikos, bet ir iš kitų mokslų. Tai rodo, kad terminas yra dviprasmiškas.

Fizikoje yra toks dalykas kaip mechaninis judėjimas, kurio apibrėžimas aiškinamas kaip kūno koordinačių pasikeitimas trimatėje erdvėje kitų kūnų atžvilgiu, sunaudojant laiką. Kaip bebūtų keista, bet niekur nejudėdamas gali viršyti, pavyzdžiui, autobuso greitį. Ši vertė yra santykinė ir priklauso nuo konkretaus taško. Svarbiausia yra nustatyti atskaitos sistemą, kad būtų galima stebėti tašką objekto atžvilgiu.

Susisiekus su

apibūdinimas

Sąvokos iš fizikos:

Materialus taškas – tai kūno dalis arba objektas, turinti mažus parametrus ir masę, į kuriuos neatsižvelgiama tiriant procesą. Tai dydis, kurio fizikoje nepaisoma.
Poslinkis yra atstumas, kurį materialus taškas nukeliauja nuo vienos koordinatės iki kitos. Sąvokos nereikėtų painioti su judėjimu, nes fizikoje tai yra kelio apibrėžimas.
Kelias, kurį nukeliavo, yra sritis, kurią prekė nukeliavo. Koks yra nuvažiuotas atstumas, atsižvelgiama į fizikos skyrių pavadinimu „Kinematika“.
Trajektorija erdvėje yra tiesi arba laužyta linija, kuria objektas eina keliu. Norėdami įsivaizduoti, kas yra trajektorija, pagal fizikos srities apibrėžimą, galite mintyse nubrėžti liniją.
Mechaninis judėjimas vadinamas judėjimu tam tikra trajektorija.

Dėmesio! Kūnų sąveika vykdoma pagal mechanikos dėsnius, o šis skyrius vadinamas kinematika.

Suprasti, kas yra koordinačių sistema ir kas yra trajektorija praktiškai?

Pakanka mintyse rasti tašką erdvėje ir iš jo nubrėžti koordinačių ašis, objektas judės jo atžvilgiu laužta arba tiesia linija, o judėjimo tipai taip pat bus skirtingi, įskaitant transliacinį. vibracijos ir sukimosi metu.

Pavyzdžiui, katė yra kambaryje, juda prie bet kokio objekto arba keičia savo vietą erdvėje, judėdama skirtingomis trajektorijomis.

Atstumas tarp objektų gali skirtis, nes pasirinkti keliai nėra vienodi.

Tipai

Žinomi judėjimo tipai:

Vertimas. Jai būdingas dviejų tarpusavyje sujungtų taškų, vienodai judančių erdvėje, lygiagretumas. Objektas juda į priekį, kai eina išilgai vienos linijos. Užtenka įsivaizduoti strypo pakeitimą tušinuke, tai yra, strypas juda į priekį duotu keliu, o kiekviena jo dalis juda lygiagrečiai ir vienodai. Gana dažnai tai įvyksta mechanizmuose.
Rotacinė. Objektas apibūdina apskritimą visose plokštumose, kurios yra lygiagrečios viena kitai. Sukimosi ašys yra aprašytųjų centrai, o ašyje esantys taškai yra fiksuoti. Pati sukimosi ašis gali būti kūno viduje (sukama), taip pat sujungta su jo išoriniais taškais (orbita). Norėdami suprasti, kas tai yra, galite pasiimti įprastą adatą ir siūlą. Pastarąjį suimkite tarp pirštų ir palaipsniui atsukite adatą. Adata apibūdins apskritimą, o tokie judėjimo tipai turėtų būti vadinami orbitiniais. Sukamojo vaizdo pavyzdys: objekto sukimas ant kieto paviršiaus.
vibracinis. Visi kūno taškai, judantys tam tikra trajektorija, kartojami tiksliai arba maždaug po to paties laiko. Puikus pavyzdys yra ant laido pakabintas ritulys, svyruojantis į dešinę ir į kairę.

Dėmesio! Progresyvaus judesio funkcija. Objektas juda tiesia linija ir bet kuriuo laiko intervalu visi jo taškai juda ta pačia kryptimi – tai yra transliacinis judėjimas. Jei dviratis važiuoja, tada bet kuriuo metu galite atskirai apsvarstyti bet kurio taško trajektoriją, ji bus tokia pati. Nesvarbu, ar paviršius plokščias, ar ne.

Su tokio pobūdžio judesiais praktikoje susiduriama kasdien, todėl protiškai juos prarasti nėra sunku.

Kas yra reliatyvumas

Pagal mechanikos dėsnius, objektas juda taško atžvilgiu.

Pavyzdžiui, jei žmogus stovi vietoje, o autobusas juda, tai vadinama nagrinėjamos transporto priemonės judėjimo objekto atžvilgiu reliatyvumu.

Taip pat atsižvelgiama į tai, kokiu greičiu objektas juda tam tikro kūno atžvilgiu erdvėje, ir, atitinkamai, pagreitis taip pat turi santykinę charakteristiką.

Reliatyvumas yra tiesioginė kūno judėjimo trajektorijos, nueito kelio, greičio charakteristikos, taip pat poslinkio priklausomybė. atskaitos sistemų atžvilgiu.

Kaip vyksta atgalinis skaičiavimas

Kas yra atskaitos sistema ir kaip ji apibūdinama? Nuoroda, susijusi su erdvine koordinačių sistema, pirminė judėjimo laiko nuoroda – tai atskaitos sistema. Skirtingose sistemose vienas kūnas gali turėti skirtingą vietą.

Taškas yra koordinačių sistemoje, jam pradėjus judėti, atsižvelgiama į jo judėjimo laiką.

Nuorodos turinys – tai abstraktus objektas, esantis tam tikrame erdvės taške, orientuojantis į jo padėtį, atsižvelgiama į kitų kūnų koordinates. Pavyzdžiui, automobilis stovi vietoje, o žmogus juda, šiuo atveju atskaitos kūnas yra automobilis.

Vienodas judėjimas

Tolygaus judėjimo sąvoka – šis apibrėžimas fizikoje aiškinamas taip.

Mechaninis judėjimas kūnas vadinamas jo padėties erdvėje, palyginti su kitais kūnais, pasikeitimas laikui bėgant. Pavyzdžiui, žmogus, važiuojantis eskalatoriumi metro, ilsisi paties eskalatoriaus atžvilgiu ir juda tunelio sienų atžvilgiu.

Mechaninio judėjimo tipai:

tiesinis ir kreivinis - pagal trajektorijos formą;
vienodas ir nelygus – pagal judėjimo dėsnį.

mechaninis judėjimas santykinai. Tai pasireiškia tuo, kad nuo atskaitos sistemos pasirinkimo priklauso kūno judėjimo trajektorijos forma, poslinkis, greitis ir kitos charakteristikos.

Kūnas, kurio atžvilgiu laikomas judėjimas, vadinamas atskaitos įstaiga. Formuojasi koordinačių sistema, atskaitos kūnas, su kuriuo ji susieta, ir laiko matavimo prietaisas atskaitos sistema , kurio atžvilgiu atsižvelgiama į kūno judėjimą.

Kartais galima nepaisyti kūno dydžio, palyginti su atstumu iki jo. Tokiais atvejais atsižvelgiama į kūną materialus taškas.

Kūno padėties nustatymas bet kuriuo metu yra pagrindinė mechanikos užduotis.

Svarbios judėjimo savybės yra materialaus taško trajektorija, poslinkis, greitis ir pagreitis. Tiesė, kuria juda materialusis taškas, vadinama trajektorija . Trajektorijos ilgis vadinamas keliu (L). Tako matavimo vienetas yra 1m. Vektorius, jungiantis trajektorijos pradžios ir pabaigos taškus, vadinamas poslinkiu (). Poslinkio vienetas-1 m.

Paprasčiausia judėjimo forma yra tolygus tiesinis judėjimas. Judėjimas, kurio metu kūnas atlieka tuos pačius judesius bet kokius vienodus laiko intervalus, vadinamas tiesia linija. vienodas judėjimas. Greitis() - vektorinis fizinis dydis, apibūdinantis kūno judėjimo greitį, skaitiniu būdu lygus judėjimo per trumpą laiką ir šio periodo reikšmės santykiui. Apibrėžianti greičio formulė turi formą v = s/t. Greičio vienetas - m/s. Išmatuokite greitį spidometru.

Kūno judėjimas, kai jo greitis bet kuriuo laiko intervalu kinta vienodai, vadinamas tolygiai pagreitintas arba vienodai kintamas.

— fizikinis dydis, apibūdinantis greičio kitimo greitį ir skaitiniu požiūriu lygus greičio kitimo per laiko vienetą vektoriaus santykiui. Pagreičio vienetas SI — m/s 2 .

tolygiai pagreitintas, jei greičio modulis didėja.- tolygiai pagreitinto judėjimo sąlyga. Pavyzdžiui, greitėjančios transporto priemonės – automobiliai, traukiniai ir laisvas kūnų kritimas šalia Žemės paviršiaus ( = ).

Vienodas judėjimas vadinamas vienodai lėtai jei greičio modulis mažėja. yra tolygiai lėto judėjimo sąlyga.

Momentinis greitis tolygiai pagreitintas tiesinis judėjimas

APIBRĖŽIMAS

mechaninis judėjimas vadinamas kūno padėties erdvėje pokytis laikui bėgant kitų kūnų atžvilgiu.

Remiantis apibrėžimu, kūno judėjimo faktą galima nustatyti lyginant jo padėtį nuosekliais laiko momentais su kito kūno padėtimi, kuri vadinama atskaitos kūnu.

Taigi, stebėdami dangumi plaukiančius debesis, galime teigti, kad jie keičia savo padėtį Žemės atžvilgiu. Ant stalo riedantis rutulys keičia savo padėtį stalo atžvilgiu. Judančiame bake vikšrai juda tiek žemės, tiek tanko korpuso atžvilgiu. Gyvenamasis pastatas ilsisi Žemės atžvilgiu, tačiau keičia savo padėtį Saulės atžvilgiu.

Nagrinėjami pavyzdžiai leidžia padaryti svarbią išvadą, kad tas pats kūnas vienu metu gali atlikti skirtingus judesius kitų kūnų atžvilgiu.

Mechaninio judėjimo tipai

Paprasčiausias baigtinių matmenų kūno mechaninio judėjimo tipai yra transliaciniai ir sukamieji judesiai.

Judėjimas vadinamas transliaciniu, jeigu tiesi linija, jungianti du kūno taškus, juda išlikdama lygiagreti sau (1 pav., a). Transliacinio judesio metu visi kūno taškai juda vienodai.

Sukamojo judėjimo metu visi kūno taškai apibūdina apskritimus, esančius lygiagrečiose plokštumose. Visų apskritimų centrai šiuo atveju yra vienoje tiesėje, kuri vadinama sukimosi ašimi. Ant apskritimo ašies gulintys kūno taškai lieka nejudantys. Sukimosi ašis gali būti tiek kūno viduje (rotacinis sukimasis) (1b pav.), tiek už jo ribų (orbitinis sukimasis) (1c pav.).

Kūnų mechaninio judėjimo pavyzdžiai

Automobilis juda į priekį tiesia kelio atkarpa, o automobilio ratai atlieka sukamąjį sukimosi judesį. Žemė, besisukdama aplink Saulę, atlieka sukamąjį orbitinį judesį, o besisukdama aplink savo ašį – sukamąjį sukamąjį judesį. Gamtoje dažniausiai susiduriame su sudėtingais skirtingų judesių tipų deriniais. Taigi, futbolo kamuolys, skriejantis į vartus, vienu metu atlieka transliacinį ir sukamąjį judesį. Sudėtingą judesį atlieka įvairių mechanizmų dalys, dangaus kūnai ir kt.