Druhy mechanického pohybu. pohyb tela

Druhy mechanického pohybu

Mechanický pohyb možno zvážiť pre rôzne mechanické predmety:

• Pohyb hmotného bodu je úplne určená zmenou jeho súradníc v čase (napríklad dve v rovine). Štúdium tohto sa vykonáva pomocou bodovej kinematiky. Dôležitými charakteristikami pohybu sú najmä trajektória hmotného bodu, posunutie, rýchlosť a zrýchlenie.
  • priamočiary pohyb bodu (keď je vždy na priamke, rýchlosť je rovnobežná s touto priamkou)
  • Krivočiary pohyb- pohyb bodu po trajektórii, ktorá nie je priamka, s ľubovoľným zrýchlením a ľubovoľnou rýchlosťou v ľubovoľnom čase (napríklad pohyb po kruhu).
• Pevný pohyb tela pozostáva z pohybu ktoréhokoľvek z jeho bodov (napríklad ťažiska) a rotačného pohybu okolo tohto bodu. Študované kinematikou tuhého telesa.
  • Ak nedôjde k rotácii, potom sa pohyb nazýva progresívny a je úplne určený pohybom zvoleného bodu. Pohyb nemusí byť nutne lineárny.
  • Pre popis rotačný pohyb- pohyby tela vo vzťahu k vybranému bodu, napríklad fixované v bode, - použite Eulerove uhly. Ich počet v prípade trojrozmerného priestoru je tri.
  • Tiež pre pevné telo prideliť plochý pohyb - pohyb, pri ktorom ležia trajektórie všetkých bodov rovnobežné roviny, pričom je úplne určená jednou z častí tela a časťou tela - polohou akýchkoľvek dvoch bodov.
• Pohyb kontinua. Tu sa predpokladá, že pohyb jednotlivých častíc média je od seba celkom nezávislý (spravidla obmedzený len podmienkami spojitosti rýchlostných polí), takže počet definujúcich súradníc je nekonečný (funkcie sa stávajú neznámymi).

Geometria pohybu

Relativita pohybu

Relativita - závislosť mechanického pohybu telesa od vzťažnej sústavy. Bez špecifikácie referenčného systému nemá zmysel hovoriť o pohybe.

pozri tiež

Odkazy

• Mechanický pohyb (video lekcia, program 10. ročníka)

Nadácia Wikimedia. 2010.

Pozrite si, čo je „Mechanický pohyb“ v iných slovníkoch:

mechanický pohyb- Časová zmena relatívnej polohy hmotných telies v priestore alebo vzájomnej polohy častí daného telesa. Poznámky 1. V rámci mechaniky možno mechanický pohyb stručne označiť ako pohyb. 2. Koncept mechanického pohybu ... Technická príručka prekladateľa

mechanický pohyb- mechaninis judėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. mechanický pohyb vok. mechanische Bewegung, f rus. mechanický pohyb, n pranc. mouvement mécanique, m … Fizikos terminų žodynas

mechanický pohyb- ▲ mechanická kinetika pohybu. kinetická. kinematika. mechanické procesy procesy pohybu hmotných telies. ↓ nehybný, rozprestretý, kotúľať sa...

mechanický pohyb- Časová zmena relatívnej polohy hmotných telies v priestore alebo vzájomnej polohy častí daného telesa ... Polytechnický terminologický výkladový slovník

MECHANICKÝ POHYB OBYVATEĽSTVA- MECHANICKÝ POHYB OBYVATEĽSTVA, rozkl. druhy terr. nás posúva. Termín M. d. sa objavil v 2. pol. 19. storočie V modernom vedecký Spravidla sa používa pojem migrácia obyvateľstva ... Demografický encyklopedický slovník

pohyb organizmov- ▲ mechanický pohyb pohybovej formy: améboid (améby, krvné leukocyty). riasnaté (bičíkovité, spermie). svalnatý. ↓ sval, pohyb (zviera) ... Ideografický slovník ruského jazyka

pohybu- ▲ proces pohybu stacionárny proces pohybu. absolútny pohyb. relatívny pohyb. ↓ pohyb... Ideografický slovník ruského jazyka

Obsah 1 Fyzika 2 Filozofia 3 Biológia ... Wikipedia

V širšom zmysle akákoľvek zmena, v užšom zmysle zmena polohy tela v priestore. D. sa stal univerzálnym princípom vo filozofii Herakleita („všetko plynie“). Možnosť D. popreli Parmenides a Zenón z Eley. Aristoteles rozdelil D. na ... ... Filozofická encyklopédia

Mechanická televízia je typ televízora, ktorý namiesto elektroniky využíva elektromechanické zariadenia na rozklad obrazu na prvky. lúčové trubice. Úplne prvé televízne systémy boli mechanické a väčšinou nie ... ... Wikipedia

knihy

• Sada stolov. fyzika. 7. ročník (20 tabuliek), . Vzdelávací album 20 listov. Fyzikálne veličiny. Merania fyzikálnych veličín. Štruktúra hmoty. Molekuly. Difúzia. Vzájomná príťažlivosť a odpudzovanie molekúl. Tri stavy hmoty...

") okolo 5. storočia. pred Kr e. Jedným z prvých objektov jej výskumu bol zrejme mechanický zdvíhací stroj, ktorý sa v divadle používal na zdvíhanie a spúšťanie hercov zobrazujúcich bohov. Odtiaľ pochádza názov vedy.

Ľudia si už dávno všimli, že žijú vo svete pohybujúcich sa predmetov – stromy sa kývajú, vtáky lietajú, lode sa plavia, šípy vystreľované z luku zasahujú ciele. Dôvody takýchto záhadných javov vtedy zamestnávali mysle starovekých a stredovekých vedcov.

V roku 1638 Galileo Galilei napísal: „V prírode nie je nič staršie ako pohyb a filozofi o tom napísali pomerne veľa a značné objemy. Antickí a najmä vedci stredoveku a renesancie (N. Kopernik, G. Galileo, I. Kepler, R. Descartes atď.) už správne interpretovali určité otázky pohybu, ale vo všeobecnosti neexistovalo jasné pochopenie zákonitostí. pohybu v dobe Galilea.

Náuka o pohybe telies sa prvýkrát objavuje ako rigorózna, konzistentná veda, postavená, podobne ako geometria Euklida, na pravdách, ktoré nevyžadujú dôkaz (axiómy), v základnom diele Isaaca Newtona „The Mathematical Principles of Prírodná filozofia“, publikovaná v roku 1687. Veľký Newton pri hodnotení prínosu vedcov, ktorí boli predchodcami vedy, povedal: „Ak sme videli ďalej ako ostatní, je to preto, že sme stáli na pleciach obrov.“

Pohyb vo všeobecnosti, pohyb bez ohľadu na čokoľvek, neexistuje a nemôže existovať. Pohyb telies môže nastať iba vo vzťahu k iným telesám a priestorom s nimi spojenými. Newton preto na začiatku svojej práce rieši zásadne dôležitú otázku priestoru, voči ktorému bude pohyb telies skúmaný.

Aby bol tento priestor konkrétnejší, Newton s ním spája súradnicový systém pozostávajúci z troch vzájomne kolmých osí.

Newton zavádza koncept absolútneho priestoru, ktorý definuje takto: „Absolútny priestor svojou podstatou, bez ohľadu na čokoľvek vonkajšie, zostáva vždy rovnaký a nehybný.“ Definícia priestoru ako nehybného je totožná s predpokladom existencie absolútne nehybného súradnicového systému, voči ktorému sa uvažuje o pohybe hmotných bodov a pevných telies.

Ako taký súradnicový systém vzal Newton heliocentrický systém, ktorej začiatok umiestnil do stredu a nasmeroval tri pomyselné vzájomne kolmé osi k trom „pevným“ hviezdam. Ale dnes je známe, že na svete nie je nič absolútne nehybné - otáča sa okolo svojej osi a okolo Slnka, Slnko sa pohybuje vzhľadom na stred Galaxie, Galaxia - vzhľadom na stred sveta atď.

Presne povedané, neexistuje absolútne pevný súradnicový systém. Pohyb „pevných“ hviezd vzhľadom na Zem je však taký pomalý, že pri väčšine problémov, ktoré ľudia na Zemi riešia, možno tento pohyb zanedbať a „pevné“ hviezdy sú skutočne pevné a absolútne pevný súradnicový systém navrhnutý Newtonom skutočne existuje.

Vo vzťahu k absolútne nepohyblivému súradnicovému systému Newton sformuloval svoj prvý zákon (axiómu): „Každé teleso je naďalej držané v stave pokoja alebo rovnomerného priamočiareho pohybu, kým a pokiaľ nie je prinútené aplikovanými, aby to zmenilo. štát."

Odvtedy boli a stále existujú pokusy o redakčné zlepšenie Newtonovej formulácie. Jedna z formulácií znie takto: „Teleso pohybujúce sa v priestore sa snaží udržať veľkosť a smer svojej rýchlosti“ (čo znamená, že odpočinok je pohyb rýchlosťou rovnajúcou sa nule). Tu uvádzame koncept jedného z najdôležitejšie vlastnosti pohyb - translačný, alebo lineárny, rýchlosť. Rýchlosť linky sa zvyčajne označuje V.

Venujme pozornosť tomu, že prvý Newtonov zákon hovorí len o translačnom (priamočiarom) pohybe. Každý však vie, že na svete existuje iný, zložitejší pohyb telies - krivočiary, ale o tom neskôr ...

Túžba telies „udržať sa vo svojom stave“ a „udržať veľkosť a smer svojej rýchlosti“ sa nazýva zotrvačnosť, alebo zotrvačnosť, tel. Slovo „zotrvačnosť“ je latinčina, v preklade do ruštiny znamená „mier“, „nečinnosť“. Je zaujímavé poznamenať, že zotrvačnosť je organická vlastnosť hmoty vo všeobecnosti, „vrodená sila hmoty“, ako povedal Newton. Je charakteristický nielen pre mechanický pohyb, ale aj pre iné prírodné javy, ako je elektrický, magnetický, tepelný. Zotrvačnosť sa prejavuje ako v živote spoločnosti, tak aj v správaní jednotlivcov. Ale späť k mechanike.

Mierou zotrvačnosti telesa počas jeho translačného pohybu je hmotnosť telesa, zvyčajne sa označuje m. Zistilo sa, že v prípade translačného pohybu nie je hodnota zotrvačnosti ovplyvnená rozložením hmoty vo vnútri objemu, ktorý zaberá teleso. To dáva dôvod na riešenie mnohých problémov mechaniky abstrahovať od špecifických rozmerov telesa a nahradiť ho hmotným bodom, ktorého hmotnosť sa rovná hmotnosti telesa.

Umiestnenie tohto podmienený bod v objeme obsadenom telesom je tzv ťažisko tela alebo, čo je takmer to isté, ale známejšie, ťažisko.

Mierou mechanického priamočiareho pohybu, ktorú navrhol R. Descartes v roku 1644, je veľkosť pohybu definovaná ako súčin hmotnosti telesa a jeho lineárnej rýchlosti: mV.

Pohybujúce sa telesá spravidla nedokážu udržať veľkosť svojej hybnosti nezmenenú po dlhú dobu: zásoby paliva sa míňajú počas letu, čím sa znižuje hmotnosť lietadla, vlaky spomaľujú a zrýchľujú a menia svoju rýchlosť. Čo je príčinou zmeny hybnosti? Odpoveď na túto otázku dáva druhý Newtonov zákon (axióma), ktorý vo svojej modernej formulácii znie takto: rýchlosť zmeny hybnosti hmotný bod rovná sile pôsobiacej na tento bod.

Takže príčinou, ktorá spôsobuje pohyb telies (ak na začiatku mV = 0) alebo mení ich hybnosť (ak sa mV na začiatku nerovná 0) vzhľadom na absolútny priestor (Newton neuvažoval s inými priestormi), sú sily. Tieto sily neskôr dostali objasňujúce mená - fyzické, alebo newtonovský, sila. Zvyčajne sa označujú ako F.

Sám Newton dal nasledujúcu definíciu fyzikálnych síl: "Aplikovaná sila je činnosť vykonávaná na tele s cieľom zmeniť jeho pokojový stav alebo rovnomerný priamočiary pohyb." Existuje mnoho ďalších definícií sily. L. Cooper a E. Rogers - autori úžasných populárnych kníh o fyzike, vyhýbajúci sa nudným prísnym definíciám sily, s istou dávkou prefíkanosti uvádzajú svoju vlastnú definíciu: "Sily sú to, čo ťahá a tlačí." Nie je to úplne jasné, ale objavuje sa určitá predstava o tom, aká sila je.

Medzi fyzikálne sily patria: sily, magnetické (pozri článok ""), sily pružnosti a plasticity, odporové sily média, svetla a mnohé iné.

Ak sa počas pohybu telesa jeho hmotnosť nemení (iba tento prípad bude uvažovaný neskôr), potom sa formulácia druhého Newtonovho zákona značne zjednoduší: „Sila pôsobiaca na hmotný bod sa rovná súčinu hmotnosti bod a zmena jeho rýchlosti.“

Nazýva sa zmena lineárnej rýchlosti telesa alebo bodu (veľkosti alebo smeru - zapamätajte si to). lineárne zrýchlenie telesami alebo bodmi a zvyčajne sa označuje a.

Zrýchlenia a rýchlosti, ktorými sa telesá pohybujú vzhľadom na absolútny priestor, sa nazývajú absolútne zrýchlenia a rýchlosti.

Okrem absolútneho súradnicového systému si možno predstaviť (samozrejme s istými predpokladmi) aj iné súradnicové systémy, ktoré sa voči absolútnemu pohybujú priamočiaro a rovnomerne. Keďže (podľa prvého Newtonovho zákona) pokoj a rovnomerný priamočiary pohyb sú ekvivalentné, potom v takýchto systémoch platia Newtonove zákony, najmä prvý zákon - zákon zotrvačnosti. Z tohto dôvodu sa nazývajú súradnicové systémy pohybujúce sa rovnomerne a priamočiaro vzhľadom na absolútny systém inerciálne súradnicové systémy.

Vo väčšine praktických problémov sa však ľudia zaujímajú o pohyb telies nie vo vzťahu k vzdialenému a nehmotnému absolútnemu priestoru, a dokonca ani nie vo vzťahu k inerciálnym priestorom, ale vo vzťahu k iným bližším a celkom hmotným telesám, napríklad cestujúci vzhľadom na karoséria auta. Ale tieto ostatné telesá (a s nimi spojené priestory a súradnicové systémy) sa samy pohybujú vzhľadom k absolútnemu priestoru nepriamočiarym a nerovnomerným spôsobom. Súradnicové systémy spojené s takýmito telesami sa nazývajú mobilné. Prvýkrát boli na riešenie použité pohyblivé súradnicové systémy náročné úlohy mechanik L. Euler (1707-1783).

S príkladmi pohybu telies vzhľadom na iné pohybujúce sa telesá sa v našich životoch neustále stretávame. Lode sa plavia po moriach a oceánoch, pohybujú sa vzhľadom na povrch Zeme, otáčajú sa v absolútnom priestore; vodič sa pohybuje voči stenám rútiaceho sa osobného auta a nesie čaj po kupé; čaj sa vysype z pohára pri prudkých nárazoch auta a pod.

Opísať a študovať takéto zložité javy, pojmy prenosný pohyb a relatívny pohyb a ich zodpovedajúce prenosné a relatívne rýchlosti a zrýchlenia.

V prvom z vyššie uvedených príkladov bude rotácia Zeme vzhľadom na absolútny priestor translačným pohybom a pohyb lode vzhľadom k povrchu Zeme bude relatívnym pohybom.

Na štúdium pohybu vodiča voči stenám auta je potrebné najprv akceptovať, že rotácia Zeme nemá významný vplyv na pohyb vodiča, a preto možno Zem v tomto probléme považovať za nehybnú. Potom pohyb osobného auta - prenosný pohyb a pohyb vodiča vzhľadom na vozidlo - pohyb je relatívny. Pri relatívnom pohybe na seba telesá pôsobia buď priamo (dotykom), alebo na diaľku (napríklad magnetické a gravitačné interakcie).

Charakter týchto vplyvov určuje tretí Newtonov zákon (axióma). Ak si to pamätáme fyzické sily aplikovaný na telesá, Newton nazval akciu, potom možno tretí zákon formulovať takto: "Akcia sa rovná reakcii." Treba poznamenať, že akcia sa aplikuje na jedno a reakcia sa aplikuje na druhé z dvoch interagujúcich telies. Akcia a reakcia nie sú vyvážené, ale spôsobujú zrýchlenie interagujúcich telies a teleso s menšou hmotnosťou sa pohybuje s väčším zrýchlením.

Pripomíname tiež, že tretí Newtonov zákon, na rozdiel od prvých dvoch, platí v akomkoľvek súradnicovom systéme, a to nielen v absolútnom alebo inerciálnom.

Okrem priamočiareho pohybu je v prírode rozšírený krivočiary pohyb, ktorého najjednoduchším prípadom je pohyb po kružnici. V budúcnosti budeme uvažovať iba o tomto prípade, pričom pohyb po kružnici nazveme kruhovým pohybom. Príklady kruhového pohybu: otáčanie Zeme okolo svojej osi, pohyb dverí a hojdačiek, otáčanie nespočetných kolies.

Kruhový pohyb telies a hmotných bodov môže prebiehať buď okolo osí, alebo okolo bodov.

Kruhový pohyb (rovnako ako priamočiary) môže byť absolútny, obrazový a relatívny.

Rovnako ako priamočiary, kruhový pohyb je charakterizovaný rýchlosťou, zrýchlením, faktorom sily, mierou zotrvačnosti, mierou pohybu. Kvantitatívne sú všetky tieto vlastnosti veľmi silný stupeň závisí od toho, ako ďaleko od osi rotácie je rotujúci materiálový bod. Táto vzdialenosť sa nazýva polomer otáčania a označuje sa r .

V gyroskopickej technológii sa moment hybnosti zvyčajne nazýva kinetický moment a vyjadruje sa prostredníctvom charakteristík kruhového pohybu. Kinetický moment je teda súčinom momentu zotrvačnosti telesa (vzhľadom na os rotácie) a jeho uhlovej rýchlosti.

Prirodzene, Newtonove zákony platia aj pre kruhový pohyb. Pri aplikácii na kruhový pohyb by sa tieto zákony dali formulovať trochu zjednodušene nasledovne.

• Prvý zákon: rotujúce teleso má tendenciu zachovávať si, vzhľadom na absolútny priestor, veľkosť a smer svojho momentu hybnosti (t.j. veľkosť a smer svojho momentu hybnosti). moment hybnosti).
• Druhý zákon: časová zmena momentu hybnosti (kinetického momentu) sa rovná pôsobiacemu momentu síl.
• Tretí zákon: moment akcie sa rovná momentu reakcie.

Zo školskej lavice si pravdepodobne každý pamätá to, čo sa nazýva mechanický pohyb tela. Ak nie, tak sa v tomto článku pokúsime tento pojem nielen pripomenúť, ale aj aktualizovať základné poznatky z kurzu fyziky, respektíve z časti „Klasická mechanika“. Ukážeme aj príklady, že tento pojem sa používa nielen v určitom odbore, ale aj v iných vedách.

mechanika

Najprv sa pozrime, čo tento pojem znamená. Mechanika je časť fyziky, ktorá študuje pohyb rôznych telies, interakciu medzi nimi, ako aj vplyv tretích síl a javov na tieto telesá. Pohyb auta po diaľnici, kopnutá futbalová lopta do bránky, smer – to všetko študuje práve táto disciplína. Zvyčajne, keď sa používa výraz "mechanika", znamená to "klasickú mechaniku". Čo to je, budeme s vami diskutovať nižšie.

Klasická mechanika je rozdelená do troch hlavných sekcií.

1. Kinematika - študuje pohyb telies bez toho, aby sa zaoberala otázkou, prečo sa pohybujú? Tu nás zaujímajú také veličiny ako dráha, dráha, posun, rýchlosť.
2. Druhá časť je dynamika. Študuje príčiny pohybu z hľadiska pojmov ako práca, sila, hmotnosť, tlak, hybnosť, energia.
3. A tretia časť, najmenšia, študuje taký stav, ako je rovnováha. Je rozdelená na dve časti. Jeden osvetľuje rovnováhu pevných látok a druhý - kvapaliny a plyny.

Klasická mechanika sa veľmi často nazýva newtonovská, pretože je založená na troch Newtonových zákonoch.

Newtonove tri zákony

Prvýkrát ich uviedol Isaac Newton v roku 1687.

1. Prvý zákon hovorí o zotrvačnosti tela. Táto vlastnosť, pri ktorej je zachovaný smer a rýchlosť pohybu hmotného bodu, ak nie je žiadnym ovplyvnená vonkajšie sily.
2. Druhý zákon hovorí, že teleso, ktoré získava zrýchlenie, sa zhoduje s týmto zrýchlením v smere, ale stáva sa závislým od svojej hmotnosti.
3. Tretí zákon hovorí, že sila akcie sa vždy rovná sile reakcie.

Všetky tri zákony sú axiómy. Inými slovami, ide o postuláty, ktoré nevyžadujú dôkaz.

To, čo sa nazýva mechanický pohyb

Ide o zmenu polohy telesa v priestore vzhľadom na iné telesá v priebehu času. V tomto prípade hmotné body interagujú podľa zákonov mechaniky.

Je rozdelená do niekoľkých typov:

• Pohyb hmotného bodu sa meria zisťovaním jeho súradníc a sledovaním zmien súradníc v priebehu času. Nájsť tieto ukazovatele znamená vypočítať hodnoty pozdĺž osi x a y ordinátov. Štúdium tohto sa vykonáva pomocou kinematiky bodu, ktorý pracuje s takými pojmami, ako je dráha, posunutie, zrýchlenie, rýchlosť. Pohyb objektu v tomto prípade môže byť priamočiary a krivočiary.
• Pohyb tuhého telesa pozostáva z posunutia určitého bodu, braného ako základ, a rotačného pohybu okolo neho. Študované kinematikou pevných látok. Pohyb môže byť translačný, teda rotácia okolo daný bod nedochádza, a celé telo sa pohybuje rovnomerne, rovnako ako plocho - ak sa celé telo pohybuje rovnobežne s rovinou.
• Existuje aj pohyb spojitého média. Pohybuje sa Vysoké číslo body spojené len nejakým poľom alebo oblasťou. Vzhľadom na množstvo pohybujúcich sa telies (alebo hmotných bodov) tu jeden súradnicový systém nestačí. Preto koľko telies, toľko súradnicových systémov. Príkladom toho je vlna na mori. Je spojitá, ale pozostáva z veľkého počtu jednotlivých bodov na množine súradnicových systémov. Ukazuje sa teda, že pohyb vlny je pohybom súvislého média.

Relativita pohybu

V mechanike existuje aj taký koncept ako relativita pohybu. Toto je vplyv akéhokoľvek referenčného rámca na mechanický pohyb. Čo to znamená? Referenčný systém je súradnicový systém plus hodiny pre Jednoducho povedané, je to súradnicová a ordinátová os v kombinácii s minútami. Pomocou takéhoto systému sa zisťuje, za aký časový úsek hmotný bod prekonal danú vzdialenosť. Inými slovami, posunul sa vzhľadom na súradnicovú os alebo iné telesá.

Referenčné systémy môžu byť: pohybové, inerciálne a neinerciálne. Poďme si vysvetliť:

• Inerciálny CO je systém, v ktorom telesá vytvárajúce to, čo sa nazýva mechanický pohyb hmotného bodu, to robia priamočiaro a rovnomerne, alebo sú vo všeobecnosti v pokoji.
• V súlade s tým je neinerciálny CO systém, ktorý sa pohybuje so zrýchlením alebo otáčaním vzhľadom na prvý CO.
• Sprievodný CO je systém, ktorý spolu s hmotným bodom vykonáva to, čo sa nazýva mechanický pohyb tela. Inými slovami, kde a akou rýchlosťou sa objekt pohybuje, s ním sa pohybuje aj daný CO.

Materiálny bod

Prečo sa niekedy používa pojem "telo" a niekedy - "hmotný bod"? Druhý prípad je indikovaný, keď možno zanedbať rozmery samotného objektu. To znamená, že parametre ako hmotnosť, objem atď. nie sú dôležité pri riešení vzniknutého problému. Napríklad, ak je cieľom zistiť, akou rýchlosťou sa chodec pohybuje vzhľadom na planétu Zem, potom výšku a hmotnosť chodca možno zanedbať. Ide o hmotný bod. Mechanický pohyb tohto objektu nezávisí od jeho parametrov.

Použité pojmy a veličiny mechanického pohybu

V mechanike operujú s rôznymi veličinami, pomocou ktorých sa nastavujú parametre, zapisuje sa podmienka problémov a nachádza sa riešenie. Poďme si ich vymenovať.

• Zmena polohy telesa (alebo hmotného bodu) vzhľadom na priestor (alebo súradnicový systém) v priebehu času sa nazýva posunutie. Mechanický pohyb telesa (hmotného bodu) je v skutočnosti synonymom pre pojem „posunutie“. Ide len o to, že druhý koncept sa používa v kinematike a prvý - v dynamike. Rozdiel medzi týmito podsekciami bol vysvetlený vyššie.
• Trajektória je čiara, pozdĺž ktorej teleso (hmotný bod) vykonáva to, čo sa nazýva mechanický pohyb. Jeho dĺžka sa nazýva cesta.
• Rýchlosť - pohyb akéhokoľvek hmotného bodu (tela) vzhľadom na daný systém hlásenia. Vyššie bola uvedená aj definícia systému podávania správ.

Neznáme veličiny používané na určenie mechanického pohybu sa nachádzajú v problémoch pomocou vzorca: S=U*T, kde "S" je vzdialenosť, "U" je rýchlosť a "T" je čas.

Z histórie

Samotný koncept „klasickej mechaniky“ sa objavil v staroveku a podnietil stavebníctvo k rýchlemu rozvoju. Archimedes sformuloval a opísal vetu o sčítaní paralelných síl, zaviedol pojem „ťažisko“. Takto začala statika.

Vďaka Galileovi sa v 17. storočí začala rozvíjať „Dynamika“. Zákon zotrvačnosti a princíp relativity sú jeho zásluhou.

Isaac Newton, ako už bolo spomenuté vyššie, zaviedol tri zákony, ktoré tvorili základ newtonovskej mechaniky. Objavil aj zákon univerzálnej gravitácie. Tak boli položené základy klasickej mechaniky.

Neklasická mechanika

S rozvojom fyziky ako vedy a s príchodom veľkých príležitostí v oblasti astronómie, chémie, matematiky a iných vecí sa klasická mechanika postupne stala nie hlavnou, ale jednou z mnohých požadovaných vied. Keď začali aktívne zavádzať a pracovať s takými pojmami, ako je rýchlosť svetla, kvantová teória poľa atď., zákony, ktoré sú základom „mechaniky“, začali chýbať.

Kvantová mechanika je odvetvie fyziky, ktoré sa zaoberá štúdiom ultramalých telies (hmotných bodov) vo forme atómov, molekúl, elektrónov a fotónov. Táto disciplína veľmi dobre popisuje vlastnosti ultra malých častíc. Navyše predpovedá ich správanie v danej situácii, ako aj v závislosti od dopadu. Predpovede kvantovej mechaniky sa môžu veľmi líšiť od predpokladov klasickej mechaniky, pretože tá nie je schopná opísať všetky javy a procesy vyskytujúce sa na úrovni molekúl, atómov a iných vecí - veľmi malých a pre nahých neviditeľných. oko.

Relativistická mechanika je oblasť fyziky, ktorá študuje procesy, javy a zákony rýchlosťou porovnateľnou s rýchlosťou svetla. Všetky deje, ktoré táto disciplína skúma, sa odohrávajú v štvorrozmernom priestore, na rozdiel od „klasického“ – trojrozmerného. To znamená, že k výške, šírke a dĺžke pridáme ešte jeden ukazovateľ - čas.

Aká je iná definícia mechanického pohybu

Uvažovali sme len o základných pojmoch súvisiacich s fyzikou. Ale samotný pojem sa používa nielen v mechanike, či už klasickej alebo neklasickej.

Vo vede s názvom „Socio-ekonomická štatistika“ sa mechanický pohyb obyvateľstva definuje ako migrácia. Inými slovami, ide o pohyb ľudí na veľké vzdialenosti, napríklad do susedných krajín alebo na susedné kontinenty za účelom zmeny miesta bydliska. Dôvodom takéhoto vysídľovania môže byť neschopnosť ďalej žiť na ich území v dôsledku prírodných katastrof, napríklad neustále povodne alebo suchá, ekonomické a sociálne problémy vo vlastnom štáte a zásahy vonkajších síl, napríklad vojna.

Tento článok pojednáva o tom, čo sa nazýva mechanický pohyb. Uvádzajú sa príklady nielen z fyziky, ale aj z iných vied. To naznačuje, že tento výraz je nejednoznačný.

mechanický pohyb- ide o zmenu polohy telesa v priestore voči iným telesám.

Napríklad auto sa pohybuje po ceste. V aute sú ľudia. Ľudia sa po ceste pohybujú spolu s autom. To znamená, že ľudia sa pohybujú v priestore vzhľadom na cestu. Ale vzhľadom na samotné auto sa ľudia nehýbu. To sa prejavuje relativita mechanického pohybu. Ďalej stručne uvažujeme hlavné typy mechanického pohybu.

translačný pohyb je pohyb telesa, pri ktorom sa všetky jeho body pohybujú rovnakým spôsobom.

Napríklad to isté auto sa pohybuje vpred po ceste. Presnejšie povedané, iba karoséria automobilu vykonáva translačný pohyb, zatiaľ čo jeho kolesá vykonávajú rotačný pohyb.

rotačný pohyb je pohyb telesa okolo osi. Pri takomto pohybe sa všetky body tela pohybujú po kruhoch, ktorých stredom je táto os.

Kolesá, ktoré sme spomínali, vykonávajú rotačný pohyb okolo svojich osí a súčasne kolesá vykonávajú translačný pohyb spolu s karosériou auta. To znamená, že koleso vykonáva rotačný pohyb vzhľadom na os a translačný pohyb vzhľadom na vozovku.

oscilačný pohyb- Ide o periodický pohyb, ktorý sa vyskytuje striedavo v dvoch opačných smeroch.

napr. kmitavý pohyb urobí kyvadlo za hodiny.

Translačné a rotačné pohyby sú najviac jednoduché pohľady mechanický pohyb.

Relativita mechanického pohybu

Všetky telesá vo vesmíre sa pohybujú, takže neexistujú žiadne telesá, ktoré by boli v absolútnom pokoji. Z rovnakého dôvodu je možné určiť, či sa teleso pohybuje alebo nie iba vo vzťahu k nejakému inému telesu.

Napríklad auto sa pohybuje po ceste. Cesta je na planéte Zem. Cesta je nehybná. Preto je možné merať rýchlosť vozidla vzhľadom na stojacu cestu. Ale cesta je vzhľadom k Zemi nehybná. Samotná Zem sa však točí okolo Slnka. Preto sa aj cesta spolu s autom točí okolo slnka. Vozidlo teda vykonáva nielen translačný pohyb, ale aj rotačný pohyb (vzhľadom na Slnko). Vo vzťahu k Zemi však auto robí iba translačný pohyb. To sa prejavuje relativita mechanického pohybu.

Relativita mechanického pohybu- ide o závislosť trajektórie telesa, prejdenej vzdialenosti, výtlaku a rýchlosti od výberu referenčné systémy.

Materiálny bod

V mnohých prípadoch možno veľkosť telesa zanedbať, pretože rozmery tohto telesa sú malé v porovnaní so vzdialenosťou, na ktorú sa toto teleso podobá, alebo v porovnaní so vzdialenosťou medzi týmto telesom a inými telesami. Pre zjednodušenie výpočtov možno takéto teleso podmienečne považovať za hmotný bod s hmotnosťou tohto telesa.

Materiálny bod je teleso, ktorého rozmery za daných podmienok možno zanedbať.

Auto, ktoré sme už mnohokrát spomínali, môžeme brať ako hmotný bod vzhľadom na Zem. Ale ak sa v tomto aute pohybuje človek, tak už nie je možné zanedbať veľkosť auta.

Pri riešení úloh vo fyzike sa spravidla považuje pohyb telesa za pohyb hmotného bodu a pracujú s takými pojmami, ako je rýchlosť hmotného bodu, zrýchlenie hmotného bodu, hybnosť hmotného bodu, zotrvačnosť hmotného bodu atď.

referenčný systém

Hmotný bod sa pohybuje relatívne k iným telesám. Teleso, voči ktorému sa daný mechanický pohyb uvažuje, sa nazýva referenčné teleso. Referenčný orgán sa vyberajú ľubovoľne v závislosti od úloh, ktoré sa majú riešiť.

Súvisí s referenčným orgánom súradnicový systém, ktorý je referenčným bodom (počiatkom). Súradnicový systém má 1, 2 alebo 3 osi v závislosti od jazdných podmienok. Poloha bodu na priamke (1 os), rovine (2 osi) alebo v priestore (3 osi) je určená jednou, dvoma alebo tromi súradnicami. Na určenie polohy tela v priestore kedykoľvek je potrebné nastaviť aj pôvod času.

referenčný systém je súradnicový systém, referenčné teleso, s ktorým je súradnicový systém spojený, a zariadenie na meranie času. Vzhľadom na referenčný systém sa uvažuje pohyb telesa. Pre rovnaké teleso vzhľadom na rôzne referenčné telesá v rôznych systémov súradnice môžu byť úplne odlišné súradnice.

Trajektória závisí aj od výberu referenčného systému.

Typy referenčných systémov môžu byť rôzne, napríklad pevná vzťažná sústava, pohyblivá vzťažná sústava, inerciálna vzťažná sústava, neinerciálna vzťažná sústava.

Podrobnosti Kategória: Mechanika Publikované dňa 17.03.2014 18:55 Zobrazenie: 15415

Uvažuje sa o mechanickom pohybe hmotný bod a pre pevné telo.

Pohyb hmotného bodu

translačný pohyb absolútne tuhého telesa je mechanický pohyb, počas ktorého je ktorýkoľvek úsečka spojená s týmto telesom v každom časovom okamihu vždy rovnobežná.

Ak mentálne spojíte akékoľvek dva body pevného telesa priamou čiarou, potom bude výsledný segment v procese vždy rovnobežný so sebou pohyb vpred.

Pri translačnom pohybe sa všetky body tela pohybujú rovnakým spôsobom. To znamená, že prejdú rovnakú vzdialenosť v rovnakých časových intervaloch a pohybujú sa rovnakým smerom.

Príklady translačného pohybu: pohyb kabíny výťahu, misky mechanických váh, sane, ktoré behajú z kopca, pedále bicykla, vlaková plošina, piesty motora vo vzťahu k valcom.

rotačný pohyb

Pri rotačnom pohybe sa všetky body fyzického tela pohybujú v kruhoch. Všetky tieto kruhy ležia v rovinách navzájom rovnobežných. A stredy otáčania všetkých bodov sa nachádzajú na jednej pevnej priamke, ktorá je tzv os otáčania. Kruhy opísané bodmi ležia v rovnobežných rovinách. A tieto roviny sú kolmé na os rotácie.

Rotačný pohyb je veľmi bežný. Pohyb bodov na ráfiku kolesa je teda príkladom rotačného pohybu. Rotačný pohyb opisuje vrtuľu ventilátora atď.

Rotačný pohyb charakterizujú tieto fyzikálne veličiny: uhlová rýchlosť otáčania, perióda otáčania, frekvencia otáčania, lineárna rýchlosť bodu.

uhlová rýchlosť teleso s rovnomernou rotáciou sa nazýva hodnota rovnajúca sa pomeru uhla rotácie k časovému intervalu, počas ktorého k tejto rotácii došlo.

Čas, ktorý telo potrebuje na dokončenie jednej otáčky, sa nazýva doba rotácie (T).

Počet otáčok, ktoré telo vykoná za jednotku času, sa nazýva rýchlosť (f).

Frekvencia rotácie a perióda sú vo vzťahu T = 1/f.

Ak je bod vo vzdialenosti R od stredu otáčania, jeho lineárna rýchlosť je určená vzorcom:

Návrat