Mehaničko gibanje u fizici

Što je mehanički pokret i kako ga karakterizira? Koji se parametri uvode u razumijevanje ove vrste kretanja? Koji pojmovi u isto vrijeme najčešće djeluju? U ovom članku ćemo odgovoriti na ova pitanja, razmotriti mehanički pokret s različitih gledišta, dati primjere i riješiti probleme iz fizike relevantnog subjekta.

Osnovni pojmovi

Čak iu školi nas uče da je mehaničko kretanje promjena položaja tijela u bilo kojem trenutku u odnosu na druga tijela sustava. Zapravo, sve je to. Uzmimo običnu kuću u kojoj se nalazimo, za nulti koordinatni sustav. Zamislite vizualno da će kuća biti podrijetlo koordinata, a osa apscise i osi ordinate će se protezati od nje u svim smjerovima.

U ovom slučaju, naše kretanje unutar doma i izvan njega jasno će pokazati mehaničko kretanje tijela u referentnom okviru. Zamislite da se točka pomiče duž koordinatnog sustava, u svakom trenutku vremena mijenja svoju koordinatu s obzirom na x-os i y-os. Sve će biti jednostavno i jasno.

Karakteristično za mehaničko kretanje

Što bi moglo biti takvo kretanje? Nećemo ući duboko u divljinu fizike. Razmislite o najjednostavnijim slučajevima u kojima dolazi do kretanja materijalne točke. Podijeljena je na pravocrtno gibanje, kao i na krivocrtno gibanje. U principu, sve treba biti jasno iz naslova, ali razgovarajmo o tome konkretnije za svaki slučaj.

Ravno kretanje materijalna točka takvo kretanje će se zvati, koja se izvodi duž putanje, koja ima oblik ravne crte. Pa, na primjer, automobil ide izravno ispod ceste, koja nema okreta. Ili na mjestu slične ceste. To će biti pravocrtno kretanje. U ovom slučaju, može biti jednolik ili jednoliko ubrzan.

Krivuljasto gibanje materijalne točke nazvat će se takvim gibanjem, koje se provodi duž putanje koja nema oblik ravne crte. Putanja može biti isprekidana linija, kao i zatvorena linija. To je kružna staza, elipsoid i tako dalje.

Mehaničko kretanje stanovništva

Ovakva vrsta kretanja nema gotovo nikakve veze s fizikom. Iako, ovisno o tome što gledamo to opažamo. Što se, općenito, naziva mehaničkim kretanjem stanovništva? Nazivaju se preseljenjem pojedinaca, što nastaje kao rezultat migracijskih procesa. To može biti vanjska i unutarnja migracija. Trajanje mehaničkog kretanja stanovništva dijeli se na trajno i privremeno (plus klatno i sezonsko).

Ako taj proces promatramo s fizičke točke gledišta, onda možemo reći samo jedno: ovaj pokret će savršeno pokazati kretanje materijalnih točaka u referentnom sustavu povezanom s našim planetom - Zemljom.

Ravnomjerno mehaničko kretanje

Kao što ime implicira, ovo je vrsta kretanja u kojoj brzina tijela ima određenu vrijednost, koja se održava konstantnom u apsolutnoj vrijednosti. Drugim riječima, brzina tijela, koja se pomiče jednako, ne mijenja se. U stvarnom životu teško možemo uočiti savršene primjere ujednačenog mehaničkog kretanja. Možete sasvim razumno tvrditi, kažu, možete ići automobilom brzinom od 60 kilometara na sat. Da, naravno, brzinomjer vozila može pokazati sličnu vrijednost, ali to ne znači da će brzina automobila biti točno šezdeset kilometara na sat.

O čemu govorimo? Kao što znamo, prvo mjerni instrumenti imati određenu pogrešku. Vladari, vage, mehanički i elektronički uređaji - svi imaju određenu pogrešku, netočnost. Sami se možete uvjeriti ako uzmete desetak redaka i primijenite ih jedan na drugi. Nakon toga, moći ćete primijetiti neka odstupanja između milimetarskih oznaka i njihove primjene.

Isto vrijedi i za brzinomjer. Ima određenu pogrešku. Za instrumente, netočnost je brojčano jednaka polovici cijene podjele. U automobilima, netočnost brzinomjera bit će 10 kilometara na sat. Zato je u određenom trenutku nemoguće sa sigurnošću reći da se krećemo jednom brzinom. Drugi čimbenik koji će pridonijeti netočnosti bit će sile koje djeluju na automobil. Ali sile su neraskidivo povezane s ubrzanjem, pa ćemo o ovoj temi razgovarati kasnije.

Vrlo često se u problemima matematičke prirode, a ne u fizičkom, nalaze jednolika kretanja. Tamo se motociklisti, kamioni i automobili kreću istom brzinom, jednako veličinom u različitim vremenskim razdobljima.

Ravnomjerno ubrzano kretanje

U fizici se takvo gibanje događa vrlo često. Čak iu zadacima dijela "A" i 9. i 11. razreda postoje zadaci u kojima morate biti u mogućnosti izvoditi operacije s ubrzanjem. Na primjer, "A-1", gdje je nacrtan graf kretanja tijela u koordinatnim osima i potrebno je izračunati koliko je vozilo putovalo u određenom vremenskom razdoblju. Štoviše, jedan od intervala može pokazati ujednačeno kretanje, dok je na drugom potrebno prvo izračunati ubrzanje i tek tada izračunati prijeđenu udaljenost.

Kako to znaš je li gibanje jednoliko ubrzano? Obično se u problemima izravno šalju informacije o tome. To jest, postoji ili numerička oznaka ubrzanja, ili su dani parametri (vrijeme, promjena brzine, udaljenost), što nam omogućuje da odredimo ubrzanje. Treba napomenuti da je ubrzanje vektorska količina. Dakle, može biti ne samo pozitivno, nego i negativno. U prvom slučaju promatrat ćemo ubrzanje tijela, u drugom - njegovu inhibiciju.

Ali događa se da se informacije o vrsti pokreta uče učeniku u pomalo tajnovitom obliku, ako to možete nazvati. Na primjer, kaže da ništa ne djeluje na tijelo ili da je zbroj svih sila nula. Pa, u ovom slučaju, morate jasno razumjeti da govorimo o ravnomjernom kretanju ili ostatku tijela u određenom koordinatnom sustavu. Ako se prisjetimo Newtonovog drugog zakona (koji kaže da zbroj svih sila nije ništa drugo nego proizvod tjelesne mase i ubrzanja, koji je prijavljen djelovanjem odgovarajućih sila), lako ćete primijetiti jednu zanimljivu stvar: ako je zbroj sila nula, tada proizvod mase i ubrzanja također će biti nula.

zaključak

Ipak, masa je naša konstantna vrijednost i ona ne može biti nula a priori. U ovom slučaju, bilo bi logično zaključiti da u odsutnosti vanjskih sila (ili kada se kompenziraju djelovanjem), ubrzanje tijela je odsutno. To znači da se ili odmara ili se kreće konstantnom brzinom.

Jednako ubrzana formula

Ponekad u znanstvenoj literaturi postoji pristup prema kojem se najprije daju svjetlosne formule, a zatim, uzimajući u obzir određene čimbenike, postaju sve kompliciranije. Napravit ćemo suprotno, naime, prvo ćemo razmotriti jednoliko ubrzano kretanje. Formula prema kojoj se prijeđena udaljenost izračunava na sljedeći način: S = V0t + na ^ 2/2. Ovdje je V0 početna brzina tijela, a je ubrzanje (možda negativno, tada znak + mijenja u - u formuli), a t je vrijeme proteklo od početka kretanja do zaustavljanja tijela.

Jedinstvena formula kretanja

Ako govorimo o ravnomjernom gibanju, onda se prisjetimo da je u ovom slučaju ubrzanje nula (a = 0). Zamijenite nulu u formuli i dobijete: S = V0t. No ipak, brzina kroz cijeli dio puta je konstantna, ako govorimo grubo, to jest, moramo zanemariti sile koje djeluju na tijelo. Koji se, usput, prakticira svugdje u kinematici, budući da kinematika ne proučava uzroke kretanja, to je ono što dinamika radi. Dakle, ako je brzina preko cijelog dijela staze konstantna, tada se njezina početna vrijednost podudara s bilo kakvim intermedijem, kao i konačnim. Dakle, formula udaljenosti će izgledati ovako: S = Vt. To je sve.