Mehansko gibanje v fiziki
Kaj je mehansko gibanje in kako ga karakteriziramo? Kateri parametri so uvedeni za razumevanje te vrste gibanja? Kateri izrazi hkrati najpogosteje delujejo? V tem članku bomo odgovorili na ta vprašanja, razmislili o mehanskem gibanju z različnih vidikov, dali primere in reševali probleme iz fizike zadevnega subjekta.
Osnovni pojmi
Tudi v šoli nas učijo, da je mehansko gibanje sprememba položaja telesa v vsakem trenutku glede na druga telesa sistema. Pravzaprav je vse. Vzemimo navadno hišo, v kateri smo, za ničelni koordinatni sistem. Predstavljajte si vizualno, da bo hiša izvor koordinat, osa abscise in osi ordinate pa segata od nje v vse smeri.
V tem primeru bo naše gibanje znotraj doma in zunaj njega jasno pokazalo mehansko gibanje telesa v referenčnem okviru. Predstavljajte si, da se točka giblje vzdolž koordinatnega sistema, v vsakem trenutku spreminja koordinate glede na os x in os y. Vse bo preprosto in jasno.
Značilno za mehansko gibanje
Kaj bi lahko bila ta vrsta gibanja? Ne bomo šli globoko v divjino fizike. Razmislite o najenostavnejših primerih, kjer pride do gibanja materialne točke. Razdeljeno je na pravokotno gibanje, prav tako pa tudi na krivuljno gibanje. Načeloma bi moralo biti iz naslova vse jasno, vendar o tem posebej govorimo za vsak primer.
Ravno gibanje materialne točke takšno gibanje se bo imenovalo, ki se izvaja po poti, ki ima obliko ravne črte. No, na primer, avto gre naravnost pod cesto, ki nima ovinkov. Ali na mestu podobne ceste. To bo pravokotno gibanje. V tem primeru je lahko enakomerna ali enakomerno pospešena.
Krivocrtno gibanje materialne tocke se imenuje takšno gibanje, ki se izvaja po poti, ki nima oblike ravne črte. Usmeritev je lahko lomljena črta in zaprta črta. To je krožna pot, elipsoid in tako naprej.
Mehansko gibanje prebivalstva
Takšno gibanje nima skoraj nič skupnega s fiziko. Čeprav, odvisno od tega, kaj gledamo, ga zaznavamo. Kaj se na splošno imenuje mehansko gibanje prebivalstva? Imenujejo se selitve posameznikov, ki nastanejo kot posledica migracijskih procesov. To je lahko zunanja in notranja migracija. Trajanje mehanskega gibanja prebivalstva je razdeljeno na trajno in začasno (plus nihalo in sezonsko).
Če obravnavamo ta proces s fizičnega vidika, potem lahko rečemo le eno stvar: to gibanje bo popolnoma pokazalo gibanje materialnih točk v referenčnem sistemu, ki je povezan z našim planetom - Zemljo.
Enotno mehansko gibanje
Kot že ime pove, gre za vrsto gibanja, pri katerem ima hitrost telesa določeno vrednost, ki se ohranja konstantna v absolutni vrednosti. Z drugimi besedami, hitrost telesa, ki se premika enakomerno, se ne spremeni. V resničnem življenju komaj opazimo popolne primere enakomernega mehanskega gibanja. Povsem upravičeno lahko trdite, pravijo, da lahko greste z avtom z hitrostjo 60 kilometrov na uro. Da, seveda, lahko merilnik hitrosti vozila pokaže podobno vrednost, vendar to ne pomeni, da bo hitrost avtomobila natanko šestdeset kilometrov na uro.
O čem govorimo? Kot vemo, prvi merilnih instrumentov imajo določeno napako. Ravnila, tehtnice, mehanske in elektronske naprave - vse imajo določeno napako, netočnost. Sami si lahko ogledate, če vzamete ducat linij in jih nanesete enega na drugega. Po tem boste opazili razlike med milimetrskimi oznakami in njihovo uporabo.
Enako velja za merilnik hitrosti. Ima določeno napako. Za instrumente je netočnost numerično enaka polovici cene delitve. V avtomobilih bo hitrost merilnika hitrosti 10 kilometrov na uro. Zato v določenem trenutku ni mogoče z gotovostjo reči, da se premikamo z eno ali drugo hitrostjo. Drugi dejavnik, ki bo prispeval k netočnosti, bodo sile, ki delujejo na avto. Toda sile so neločljivo povezane s pospeševanjem, zato bomo o tej temi govorili kasneje.
Zelo pogosto se v matematični naravi pojavljajo enotni gibi, ne pa fizični. Tam se motoristi, tovornjaki in avtomobili premikajo z enako hitrostjo, enako po velikosti v različnih trenutkih.
Enakomerno pospešeno gibanje
V fiziki se tovrstno gibanje pojavlja pogosto. Tudi pri nalogah dela A v 9. in 11. razredu obstajajo naloge, pri katerih morate biti sposobni izvajati operacije s pospeševanjem. Na primer, ‚A-1 ', kjer je narisan graf gibanja telesa v koordinatnih osi, in je potrebno izračunati, koliko je vozilo prešlo v določenem časovnem obdobju. Poleg tega lahko eden od intervalov pokaže enakomerno gibanje, na drugem pa je treba najprej izračunati pospešek in šele nato izračunati prevoženo razdaljo.
Kako to veš? je gibanje enakomerno pospešeno? Običajno pri težavah se informacije o tem pošiljajo neposredno. To pomeni, da obstaja bodisi numerična navedba pospeška, bodisi so podani parametri (čas, sprememba hitrosti, razdalja), ki nam omogočajo, da določimo pospešek. Treba je opozoriti, da je pospešek vektorska količina. Torej je lahko ne le pozitivno, ampak tudi negativno. V prvem primeru bomo opazovali pospešek telesa, v drugem pa njegovo inhibicijo.
Vendar se zgodi, da se informacije o vrsti gibanja učencu učijo v nekoliko skrivnostni obliki, če lahko tako imenujete. Na primer, pravi, da nič ne deluje na telo ali da je vsota vseh sil nič. No, v tem primeru morate jasno razumeti, da govorimo o enotnem gibanju ali ostanku telesa v določenem koordinatnem sistemu. Če se spomnite Newtonovega drugega zakona (ki pravi, da vsota vseh sil ni nič drugega kot produkt telesne mase in pospeševanja, ki jo sporoča delovanje ustreznih sil), boste zlahka opazili eno zanimivo stvar: če je vsota sil enaka nič, potem produkt mase in pospeška bo prav tako nič.
Zaključek
Navsezadnje je masa naša konstantna vrednost in ne more biti nič vnaprej. V tem primeru bi bilo logično sklepati, da v odsotnosti zunanjih sil (ali ko so kompenzirane z dejanjem), pospešek telesa ni prisoten. To pomeni, da se spočije ali premika s stalno hitrostjo.
Enako pospešena formula
Včasih obstaja v znanstveni literaturi pristop, v skladu s katerim se najprej dajo lahke formule, nato pa ob upoštevanju nekaterih dejavnikov postanejo bolj zapletene. Naredili bomo nasprotno, in sicer najprej obravnavali enakomerno pospešeno gibanje. Formula, po kateri se prevožena razdalja izračuna na naslednji način: S = V0t + pri ^ 2/2. Tukaj je V0 začetna hitrost telesa, a je pospešek (morda negativen, potem znak + spremeni v - v formuli) in t je čas, ki je potekel od začetka gibanja do zaustavitve telesa.
Enotna formula za gibanje
Če govorimo o enakomernem gibanju, potem spomnimo, da je v tem primeru pospešek nič (a = 0). V formuli nadomestite ničlo in dobite: S = V0t. Ampak po vsem, je hitrost v celotnem odseku poti konstantna, če govorimo grobo, to pomeni, da moramo zanemariti sile, ki delujejo na telo. Ki se, mimogrede, prakticira povsod v kinematiki, ker kinematika ne proučuje vzrokov gibanja, to je tisto, kar dinamiko počne. Torej, če je hitrost na celotnem odseku poti konstantna, potem njena začetna vrednost sovpada z vsakim vmesnim in končnim. Zato bo formula razdalje taka: S = Vt. To je vse.