Mokyklos enciklopedija. mechaninis judėjimas

mechaninis judėjimas

Mechaninis judėjimas kūnu vadinamas jo padėties erdvėje pasikeitimas 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.

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,�- naudokite 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 lygią ir priešingą reakciją, priešingu atveju dviejų kūnų sąveikos vienas prieš kitą 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).

mechaninis judėjimas- tai kūno padėties erdvėje pasikeitimas kitų kūnų atžvilgiu.

Pavyzdžiui, automobilis važiuoja keliu. Automobilyje yra žmonių. Žmonės kelyje juda kartu su automobiliu. Tai yra, žmonės juda erdvėje kelio atžvilgiu. Tačiau, palyginti su pačiu automobiliu, žmonės nejuda. Tai pasireiškia mechaninio judėjimo reliatyvumas. Toliau trumpai apsvarstysime pagrindiniai mechaninio judėjimo tipai.

transliacinis judėjimas yra kūno judėjimas, kuriame visi jo taškai juda vienodai.

Pavyzdžiui, tas pats automobilis keliu juda į priekį. Tiksliau, tik automobilio kėbulas atlieka transliacinį judesį, o jo ratai – sukamąjį.

sukamasis judėjimas yra kūno judėjimas apie ašį. Tokiu judesiu visi kūno taškai juda išilgai apskritimų, kurių centras yra ši ašis.

Mūsų paminėti ratai atlieka sukimosi judesį aplink savo ašis, o kartu su automobilio kėbulu ratai atlieka transliacinį judesį. Tai reiškia, kad ratas atlieka sukimosi judesį ašies atžvilgiu ir transliacinį judesį kelio atžvilgiu.

svyruojantis judesys- Tai periodinis judėjimas, vykstantis pakaitomis dviem priešingomis kryptimis.

Pavyzdžiui, laikrodžio švytuoklė atlieka svyruojantį judesį.

Transliacinis ir sukamasis judesiai yra paprasčiausi mechaninio judesio tipai.

Mechaninio judėjimo reliatyvumas

Visi kūnai visatoje juda, todėl nėra kūnų, kurie būtų absoliučioje ramybėje. Dėl tos pačios priežasties galima nustatyti, ar kūnas juda, ar ne tik kito kūno atžvilgiu.

Pavyzdžiui, automobilis važiuoja keliu. Kelias yra Žemės planetoje. Kelias nejudrus. Todėl galima išmatuoti transporto priemonės greitį stovinčio kelio atžvilgiu. Tačiau kelias yra nejudantis Žemės atžvilgiu. Tačiau pati Žemė sukasi aplink Saulę. Todėl kelias kartu su automobiliu irgi sukasi aplink saulę. Vadinasi, automobilis atlieka ne tik transliacinį judesį, bet ir sukimąsi (santykiškai su Saule). Tačiau Žemės atžvilgiu automobilis atlieka tik transliacinį judėjimą. Tai pasireiškia mechaninio judėjimo reliatyvumas.

Mechaninio judėjimo reliatyvumas- tai kūno trajektorijos, nuvažiuoto atstumo, poslinkio ir greičio priklausomybė nuo pasirinkimo atskaitos sistemos.

Materialinis taškas

Daugeliu atvejų galima nepaisyti kūno dydžio, nes šio kūno matmenys yra maži, palyginti su atstumu, į kurį panašus šis kūnas, arba su atstumu tarp šio kūno ir kitų kūnų. Norint supaprastinti skaičiavimus, toks kūnas sąlyginai gali būti laikomas materialiu tašku, turinčiu šio kūno masę.

Materialinis taškas yra kūnas, kurio matmenų tam tikromis sąlygomis galima nepaisyti.

Daugybę kartų minėtas automobilis gali būti laikomas materialiu tašku Žemės atžvilgiu. Bet jei žmogus juda šiame automobilyje, tada nebegalima pamiršti automobilio dydžio.

Paprastai, sprendžiant fizikos uždavinius, kūno judėjimas laikomas materialaus taško judėjimas, ir veikia su tokiomis sąvokomis kaip materialaus taško greitis, materialaus taško pagreitis, materialaus taško impulsas, materialaus taško inercija ir kt.

atskaitos sistema

Materialus taškas juda kitų kūnų atžvilgiu. Kūnas, kurio atžvilgiu nagrinėjamas duotas mechaninis judėjimas, vadinamas atskaitos kūnu. Nuorodos korpusas pasirenkami savavališkai, atsižvelgiant į sprendžiamus uždavinius.

Susijęs su atskaitos įstaiga koordinačių sistema, kuris yra atskaitos taškas (kilmė). Priklausomai nuo važiavimo sąlygų, koordinačių sistema turi 1, 2 arba 3 ašis. Taško padėtis tiesėje (1 ašis), plokštumoje (2 ašys) arba erdvėje (3 ašys) nustatoma atitinkamai viena, dviem arba trimis koordinatėmis. Norint bet kuriuo metu nustatyti kūno padėtį erdvėje, taip pat būtina nustatyti laiko pradžią.

atskaitos sistema yra koordinačių sistema, atskaitos kūnas, su kuriuo siejama koordinačių sistema, ir laiko matavimo prietaisas. Kalbant apie atskaitos sistemą, atsižvelgiama į kūno judėjimą. Vienas ir tas pats kūnas skirtingų atskaitos kūnų atžvilgiu skirtingose koordinačių sistemose gali turėti visiškai skirtingas koordinates.

Trajektorija taip pat priklauso nuo atskaitos sistemos pasirinkimo.

Atskaitos sistemų tipai gali būti skirtingos, pavyzdžiui, fiksuota atskaitos sistema, judanti atskaitos sistema, inercinė atskaitos sistema, neinercinė atskaitos sistema.

Straipsnis paimtas iš av-physics.narod.ru

mechaninis judėjimas- tai kūno padėties erdvėje pasikeitimas kitų kūnų atžvilgiu.

transliacinis judėjimas yra kūno judėjimas, kuriame visi jo taškai juda vienodai.

Pavyzdžiui, tas pats automobilis keliu juda į priekį. Tiksliau, tik automobilio kėbulas atlieka transliacinį judesį, o jo ratai – sukamąjį.

sukamasis judėjimas yra kūno judėjimas apie ašį. Tokiu judesiu visi kūno taškai juda išilgai apskritimų, kurių centras yra ši ašis.

svyruojantis judesys- Tai periodinis judėjimas, vykstantis pakaitomis dviem priešingomis kryptimis.

Pavyzdžiui, laikrodžio švytuoklė atlieka svyruojantį judesį.

Transliacinis ir sukamasis judesiai yra paprasčiausi mechaninio judesio tipai.

Mechaninio judėjimo reliatyvumas

Visi kūnai visatoje juda, todėl nėra kūnų, kurie būtų absoliučioje ramybėje. Dėl tos pačios priežasties galima nustatyti, ar kūnas juda, ar ne tik kito kūno atžvilgiu.

Mechaninio judėjimo reliatyvumas- tai kūno trajektorijos, nuvažiuoto atstumo, poslinkio ir greičio priklausomybė nuo pasirinkimo atskaitos sistemos.

Materialinis taškas

Materialinis taškas yra kūnas, kurio matmenų tam tikromis sąlygomis galima nepaisyti.

Daugybę kartų minėtas automobilis gali būti laikomas materialiu tašku Žemės atžvilgiu. Bet jei žmogus juda šiame automobilyje, tada nebegalima pamiršti automobilio dydžio.

atskaitos sistema

Trajektorija taip pat priklauso nuo atskaitos sistemos pasirinkimo.

Atskaitos sistemų tipai gali būti skirtingos, pavyzdžiui, fiksuota atskaitos sistema, judanti atskaitos sistema, inercinė atskaitos sistema, neinercinė atskaitos sistema.

APIBRĖŽIMAS

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

Remiantis apibrėžimu, kūno judėjimo faktą galima nustatyti lyginant jo padėtis 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.

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, nėra sukimosi aplink tam tikrą 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 išeina, 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 buvo 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, įvedė „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.