Aina za harakati za mitambo. Mwendo wa mwili

Aina za harakati za mitambo

Mwendo wa mitambo unaweza kuzingatiwa kwa vitu tofauti vya mitambo:

• Mwendo wa hatua ya nyenzo imedhamiriwa kabisa na mabadiliko katika kuratibu zake kwa wakati (kwa mfano, mbili kwenye ndege). Hii inasomwa na kinematics ya uhakika. Hasa, sifa muhimu za mwendo ni trajectory ya hatua ya nyenzo, uhamisho, kasi na kuongeza kasi.
  • Moja kwa moja mwendo wa nukta (wakati iko kwenye mstari ulionyooka kila wakati, kasi ni sambamba na mstari huu ulionyooka)
  • Mwendo wa Curvilinear- harakati ya hatua kando ya trajectory ambayo si mstari wa moja kwa moja, na kuongeza kasi ya kiholela na kasi ya kiholela wakati wowote (kwa mfano, harakati katika mduara).
• Mwendo mkali wa mwili linajumuisha harakati ya pointi zake yoyote (kwa mfano, katikati ya wingi) na harakati za mzunguko karibu na hatua hii. Ilisoma na kinematics ngumu ya mwili.
  • Ikiwa hakuna mzunguko, basi harakati inaitwa yenye maendeleo na imedhamiriwa kabisa na harakati ya hatua iliyochaguliwa. Harakati sio lazima ziwe mstari.
  • Kwa maelezo harakati za mzunguko- harakati za mwili zinazohusiana na hatua iliyochaguliwa, kwa mfano, iliyowekwa kwenye hatua, tumia Euler Angles. Idadi yao katika kesi ya nafasi tatu-dimensional ni tatu.
  • Pia kwa imara kutenga harakati ya gorofa - harakati ambayo trajectories ya pointi zote ziko ndani ndege sambamba, wakati imedhamiriwa kabisa na moja ya sehemu za mwili, na sehemu ya mwili imedhamiriwa na nafasi ya pointi mbili.
• Mwendo wa kuendelea. Hapa inachukuliwa kuwa harakati ya chembe za mtu binafsi za kati ni huru kabisa kwa kila mmoja (kawaida hupunguzwa tu na hali ya kuendelea kwa mashamba ya kasi), kwa hiyo idadi ya kuratibu za kufafanua haina mwisho (kazi hazijulikani).

Jiometri ya harakati

Uhusiano wa mwendo

Uhusiano ni utegemezi wa mwendo wa mitambo ya mwili kwenye mfumo wa kumbukumbu. Bila kutaja mfumo wa kumbukumbu, haina maana kuzungumza juu ya mwendo.

Angalia pia

Viungo

• Harakati za mitambo (somo la video, programu ya daraja la 10)

Wikimedia Foundation. 2010.

Tazama "harakati za mitambo" ni nini katika kamusi zingine:

harakati za mitambo- Badilisha kwa muda katika nafasi ya jamaa katika nafasi ya miili ya nyenzo au nafasi ya jamaa ya sehemu za mwili fulani. Vidokezo 1. Ndani ya mechanics, mwendo wa mitambo unaweza kuitwa kwa ufupi mwendo. 2. Dhana ya mwendo wa mitambo... Mwongozo wa Mtafsiri wa Kiufundi

harakati za mitambo- mechaninis judėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. mwendo wa mitambo vok. mechanische Bewegung, f rus. mechanical movement, n pranc. mwendo mécanique, m … Fizikos terminų žodynas

harakati za mitambo- ▲ harakati mitambo kinetics. kinetiki. kinematics. michakato ya mitambo ya harakati ya miili ya nyenzo. ↓ isiyo na mwendo, inayoenea, inayoviringisha...

harakati za mitambo- Badilisha baada ya muda katika nafasi ya jamaa katika nafasi ya miili ya nyenzo au nafasi ya jamaa ya sehemu za mwili fulani ... Kamusi ya maelezo ya istilahi ya Polytechnic

MWENENDO WA MITAMBO YA IDADI YA WATU- MWENENDO WA MITAMBO YA IDADI YA WATU, tengana. aina za wilaya kutuhamisha. Neno M.D.S. ilionekana katika nusu ya pili. Karne ya 19 Katika kisasa kisayansi Kwa kweli, neno uhamiaji wa idadi ya watu kawaida hutumika... Kamusi ya Ensaiklopidia ya idadi ya watu

harakati za viumbe- ▲ aina ya harakati ya mitambo: amoeboid (amoeba, leukocytes ya damu). ciliated (flagellates, spermatozoa). ya misuli. ↓ misuli, mienendo (mnyama) ... Kamusi ya Kiitikadi ya Lugha ya Kirusi

harakati- ▲ mchakato wa kusonga mchakato wa harakati ya kusonga. harakati kabisa. harakati ya jamaa. ↓ hoja... Kamusi ya Kiitikadi ya Lugha ya Kirusi

Yaliyomo 1 Fizikia 2 Falsafa 3 Biolojia ... Wikipedia

Kwa maana pana, mabadiliko yoyote, kwa maana nyembamba, mabadiliko katika nafasi ya mwili katika nafasi. D. ikawa kanuni ya ulimwengu wote katika falsafa ya Heraclitus ("kila kitu kinapita"). Uwezekano wa D. ulikataliwa na Parmenides na Zeno wa Elea. Aristotle aligawanya D. kuwa ... ... Encyclopedia ya Falsafa

Televisheni ya mitambo ni aina ya televisheni inayotumia vifaa vya kieletroniki badala ya vifaa vya kielektroniki ili kuozesha picha kuwa vipengele. mirija ya miale. Mifumo ya kwanza kabisa ya televisheni ilikuwa ya kimakanika na mara nyingi haikuwa... ... Wikipedia

Vitabu

• Seti ya meza. Fizikia. Darasa la 7 (meza 20), . Albamu ya elimu ya karatasi 20. Kiasi cha kimwili. Vipimo vya kiasi cha kimwili. Muundo wa jambo. Molekuli. Usambazaji. Kivutio cha pande zote na kukataa kwa molekuli. Nchi tatu za mambo...

") karibu karne ya 5. BC e. Inavyoonekana, moja ya vitu vya kwanza vya utafiti wake ilikuwa mashine ya kuinua mitambo, iliyotumiwa katika ukumbi wa michezo kuinua na watendaji wa chini wanaoonyesha miungu. Hapa ndipo jina la sayansi linatoka.

Watu wamegundua kwa muda mrefu kuwa wanaishi katika ulimwengu wa vitu vinavyosonga - miti huteleza, ndege huruka, meli husafiri, mishale iliyopigwa kutoka kwa malengo ya upinde. Sababu za matukio kama haya ya kushangaza wakati huo zilichukua akili za wanasayansi wa zamani na wa kati.

Mnamo 1638, Galileo Galilei aliandika hivi: “Hakuna kitu cha kale zaidi katika asili kuliko harakati, na wanafalsafa wameandika vitabu vingi sana kulihusu. Watu wa kale na hasa wanasayansi wa Zama za Kati na Renaissance (N. Copernicus, G. Galileo, I. Kepler, R. Descartes, nk) tayari walitafsiri kwa usahihi masuala fulani ya mwendo, lakini kwa ujumla hapakuwa na ufahamu wazi wa sheria za mwendo wakati wa Galileo.

Fundisho la mwendo wa miili kwanza linaonekana kama sayansi kali, thabiti, iliyojengwa, kama jiometri ya Euclid, juu ya ukweli ambao hauhitaji uthibitisho (axioms), katika kazi ya msingi ya Isaac Newton "Mathematics Principles of Natural Philosophy," iliyochapishwa mnamo 1687. Akitathmini mchango kwa watangulizi wa wanasayansi wa sayansi, Newton mkuu alisema: “Ikiwa tumeona mbali zaidi kuliko wengine, ni kwa sababu tulisimama juu ya mabega ya majitu.”

Hakuna harakati kwa ujumla, harakati ambayo haihusiani na chochote, na haiwezi kuwa. Mwendo wa miili unaweza kutokea tu kuhusiana na miili mingine na nafasi zinazohusiana nayo. Kwa hivyo, mwanzoni mwa kazi yake, Newton anasuluhisha swali muhimu la nafasi kuhusiana na ambayo harakati ya miili itasomwa.

Ili kutoa uthabiti kwa nafasi hii, Newton anaihusisha nayo mfumo wa kuratibu unaojumuisha shoka tatu zenye usawaziko.

Newton anatanguliza wazo la nafasi kamili, ambayo anafafanua kama ifuatavyo: "Nafasi kamili, kwa asili yake, bila kujali chochote cha nje, daima hubaki sawa na bila kusonga." Ufafanuzi wa nafasi kama isiyo na mwendo ni sawa na dhana ya kuwepo kwa mfumo wa kuratibu usio na mwendo, unaohusiana na ambayo harakati ya pointi za nyenzo na miili migumu inazingatiwa.

Newton alichukua kama mfumo wa kuratibu mfumo wa heliocentric, mwanzo ambao aliuweka katikati, na kuelekeza shoka tatu za kimawazo za pande zote kwa nyota tatu "zisizohamishika". Lakini leo inajulikana kuwa hakuna kitu kisicho na mwendo kabisa ulimwenguni - inazunguka mhimili wake na kuzunguka Jua, Jua husogea katikati ya Galaxy, Galaxy - inayohusiana na katikati ya ulimwengu, nk.

Kwa hivyo, kwa kusema madhubuti, hakuna mfumo wa kuratibu uliowekwa. Walakini, mwendo wa nyota "zisizohamishika" zinazohusiana na Dunia ni polepole sana kwamba kwa shida nyingi zinazotatuliwa na watu Duniani, mwendo huu unaweza kupuuzwa na nyota "zisizohamishika" zinaweza kuzingatiwa kuwa hazina mwendo, na mfumo wa kuratibu usio na mwendo unapendekezwa. by Newton kweli ipo.

Kuhusiana na mfumo wa kuratibu usio na mwendo kabisa, Newton alitunga sheria yake ya kwanza (axiom): "Kila mwili unaendelea kudumishwa katika hali yake ya kupumzika au mwendo wa mstatili wa mstatili hadi na isipokuwa ulazimishwe na nguvu zinazotumika kubadili hali hii."

Tangu wakati huo, majaribio yamefanywa na yanafanywa ili kuboresha uundaji wa Newton kihariri. Moja ya uundaji inaonekana kama hii: "Mwili unaotembea kwenye nafasi huwa na kudumisha ukubwa na mwelekeo wa kasi yake" (maana yake ni kwamba kupumzika ni harakati na kasi sawa na sifuri). Hapa dhana ya moja ya sifa muhimu zaidi harakati - kutafsiri, au mstari, kasi. Kawaida kasi ya mstari inaonyeshwa na V.

Hebu tuzingatie ukweli kwamba sheria ya kwanza ya Newton inazungumza tu juu ya mwendo wa kutafsiri (mstari). Walakini, kila mtu anajua kuwa kuna harakati nyingine ngumu zaidi ya miili ulimwenguni - curvilinear, lakini zaidi juu ya hiyo baadaye ...

Tamaa ya miili "kudumisha hali yao" na "kudumisha ukubwa na mwelekeo wa kasi yao" inaitwa. hali, au hali, simu. Neno "inertia" ni Kilatini; lililotafsiriwa kwa Kirusi linamaanisha "kupumzika", "kutofanya kazi". Inafurahisha kutambua kwamba hali ni mali ya kikaboni ya maada kwa ujumla, "nguvu ya asili ya maada," kama Newton alisema. Ni tabia si tu ya harakati za mitambo, lakini pia ya matukio mengine ya asili, kwa mfano umeme, magnetic, mafuta. Inertia inajidhihirisha katika maisha ya jamii na katika tabia ya watu binafsi. Lakini turudi kwenye ufundi.

Kipimo cha hali ya mwili wakati wa mwendo wake wa kutafsiri ni wingi wa mwili, kwa kawaida huashiria m. Imeanzishwa kuwa wakati wa mwendo wa kutafsiri ukubwa wa inertia hauathiriwa na usambazaji wa wingi ndani ya kiasi kilichochukuliwa na mwili. Hii inatoa sababu, wakati wa kutatua shida nyingi katika mechanics, kujiondoa kutoka kwa vipimo maalum vya mwili na kuibadilisha na sehemu ya nyenzo ambayo uzito wake ni sawa na wingi wa mwili.

Mahali pa hii hatua ya masharti kwa kiasi kilichochukuliwa na mwili kinaitwa katikati ya wingi wa mwili, au, ambayo ni karibu sawa, lakini inayojulikana zaidi, kituo cha mvuto.

Kipimo cha mwendo wa mitambo ya rektilia, iliyopendekezwa na R. Descartes mwaka wa 1644, ni kiasi cha mwendo, kinachofafanuliwa kuwa bidhaa ya wingi wa mwili kwa kasi yake ya mstari: mV.

Kama sheria, miili inayosonga haiwezi kudumisha kiwango sawa cha kasi kwa muda mrefu: akiba ya mafuta hutumiwa katika kukimbia, kupunguza misa. Ndege, treni hupunguza kasi na kuongeza kasi, kubadilisha kasi yao. Ni sababu gani husababisha mabadiliko ya kasi? Jibu la swali hili linatolewa na sheria ya pili ya Newton (axiom), ambayo katika uundaji wake wa kisasa inaonekana kama hii: kiwango cha mabadiliko ya kasi. nyenzo uhakika sawa na nguvu inayofanya kazi katika hatua hii.

Kwa hivyo, sababu inayosababisha harakati za miili (ikiwa mwanzoni mV = 0) au kubadilisha kasi yao (ikiwa mwanzoni mV sio sawa na O) kuhusiana na nafasi kamili (Newton hakuzingatia nafasi zingine) ni nguvu. Vikosi hivi baadaye vilipokea majina ya ufafanuzi - kimwili, au Newtonian, nguvu. Kawaida huteuliwa F.

Newton mwenyewe alitoa ufafanuzi ufuatao wa nguvu za mwili: "Nguvu inayotumika ni kitendo kinachofanywa kwa mwili kubadilisha hali yake ya kupumzika au mwendo wa mstari mmoja." Kuna ufafanuzi mwingine mwingi wa nguvu. L. Cooper na E. Rogers, waandishi wa vitabu maarufu ajabu vya fizikia, wakiepuka ufafanuzi mkali wa kuchosha wa nguvu, wanatanguliza ufafanuzi wao kwa kiasi fulani cha ujanja: "Nguvu ndizo huvuta na kusukuma." Sio wazi kabisa, lakini wazo fulani la nguvu ni nini linaibuka.

Nguvu za kimwili ni pamoja na: nguvu, magnetic (angalia makala ""), nguvu za elasticity na plastiki, nguvu za upinzani wa mazingira, mwanga na wengine wengi.

Ikiwa wakati wa mwendo wa mwili misa yake haibadilika (kesi hii tu itazingatiwa zaidi), basi uundaji wa sheria ya pili ya Newton umerahisishwa sana: "Nguvu inayofanya kazi kwenye sehemu ya nyenzo ni sawa na bidhaa ya misa ya uhakika na mabadiliko ya kasi yake.”

Mabadiliko katika kasi ya mstari wa mwili au hatua (kwa ukubwa au mwelekeo - kumbuka hii) inaitwa kuongeza kasi ya mstari mwili au ncha na kwa kawaida huashiria a.

Kuongeza kasi na kasi ambayo miili husogea kuhusiana na nafasi kabisa inaitwa accelerations kabisa Na kasi.

Kwa kuongezea mfumo kamili wa kuratibu, mtu anaweza kufikiria (na mawazo kadhaa, bila shaka) mifumo mingine ya kuratibu ambayo husogea kwa usawa na kwa usawa kuhusiana na ile kamili. Kwa kuwa (kulingana na sheria ya kwanza ya Newton) mapumziko na mwendo sawa wa mstatili ni sawa, sheria za Newton ni halali katika mifumo kama hiyo, haswa sheria ya kwanza - sheria ya inertia. Kwa sababu hii, mifumo ya kuratibu kusonga kwa usawa na kwa usawa kuhusiana na mfumo kamili huitwa. mifumo ya uratibu wa inertial.

Walakini, katika shida nyingi za vitendo, watu wanavutiwa na harakati za miili isiyohusiana na nafasi ya mbali na isiyoonekana kabisa, au hata jamaa na nafasi zisizo na nguvu, lakini zinazohusiana na miili mingine ya karibu na ya nyenzo kabisa, kwa mfano, abiria jamaa na mwili. ya gari. Lakini miili hii mingine (na nafasi na mifumo ya kuratibu inayohusishwa nayo) yenyewe husogea kuhusiana na nafasi kabisa isiyo ya mrengo na isiyo sawa. Mifumo ya kuratibu inayohusishwa na miili hiyo inaitwa rununu. Kwa mara ya kwanza, mifumo ya kuratibu ya kusonga ilitumiwa kutatua kazi ngumu mechanics L. Euler (1707-1783).

Tunakutana mara kwa mara na mifano ya harakati za miili inayohusiana na miili mingine inayosonga katika maisha yetu. Meli husafiri baharini na bahari, zikisonga jamaa na uso wa Dunia, zikizunguka katika nafasi kabisa; kondakta anayehudumia chai katika eneo lote husogea kuhusiana na kuta za gari la abiria linaloenda kasi; chai hutoka kwenye glasi wakati wa kutetemeka kwa ghafla kwa gari, nk.

Kuelezea na kusoma matukio magumu kama haya, dhana harakati za kubebeka Na mwendo wa jamaa na kasi zao za kubebeka na zinazolingana na uongezaji kasi.

Katika ya kwanza ya mifano iliyotolewa, mzunguko wa Dunia unaohusiana na nafasi kabisa itakuwa mwendo wa kubebeka, na harakati ya meli inayohusiana na uso wa Dunia itakuwa mwendo wa jamaa.

Ili kujifunza harakati ya kondakta jamaa na kuta za gari, lazima kwanza ukubali kwamba mzunguko wa Dunia hauna athari kubwa juu ya harakati ya kondakta na kwa hiyo Dunia inaweza kuchukuliwa kuwa imesimama katika tatizo hili. Kisha mwendo wa gari la abiria ni harakati za kubebeka, na harakati ya kondakta jamaa na gari ni mwendo wa jamaa. Kwa mwendo wa jamaa, miili huathiriana moja kwa moja (kwa kugusa) au kwa mbali (kwa mfano, mwingiliano wa sumaku na mvuto).

Asili ya athari hizi imedhamiriwa na sheria ya tatu ya Newton (axiom). Ikiwa tunakumbuka hilo nguvu za kimwili, ikitumika kwa miili, Newton aliita kitendo, basi sheria ya tatu inaweza kutengenezwa kama ifuatavyo: "Kitendo ni sawa na majibu." Ikumbukwe kwamba hatua inatumika kwa moja, na majibu hutumiwa kwa nyingine ya miili miwili inayoingiliana. Kitendo na mmenyuko sio usawa, lakini husababisha kuongeza kasi ya miili inayoingiliana, na mwili ambao uzito wake ni mdogo husogea kwa kuongeza kasi zaidi.

Hebu pia tukumbuke kwamba sheria ya tatu ya Newton, tofauti na zile mbili za kwanza, ni halali katika mfumo wowote wa kuratibu, na si tu katika ukamilifu au wa inertial.

Mbali na mwendo wa rectilinear, mwendo wa curvilinear umeenea katika asili, kesi rahisi zaidi ambayo ni mzunguko wa mviringo. Tutazingatia kesi hii tu katika siku zijazo, tukiita mwendo katika mwendo wa mviringo wa mduara. Mifano ya mwendo wa mviringo: mzunguko wa Dunia kuzunguka mhimili wake, harakati ya milango na swings, mzunguko wa magurudumu isitoshe.

Mwendo wa mviringo wa miili na vidokezo vya nyenzo vinaweza kutokea karibu na shoka au karibu na pointi.

Mwendo wa mviringo (pamoja na mwendo wa rectilinear) unaweza kuwa kabisa, wa mfano na jamaa.

Kama vile mwendo wa mstatili, mwendo wa duara una sifa ya kasi, kuongeza kasi, kipengele cha nguvu, kipimo cha hali ya hewa na kipimo cha mwendo. Kwa kiasi, sifa hizi zote ni nyingi sana shahada kali hutegemea umbali kutoka kwa mhimili wa mzunguko wa hatua ya nyenzo inayozunguka. Umbali huu unaitwa radius ya mzunguko na inaashiria r .

Katika teknolojia ya gyroscopic, kasi ya angular kawaida huitwa kinetic moment na inaonyeshwa kupitia sifa za mwendo wa mviringo. Kwa hivyo, wakati wa kinetic ni bidhaa ya wakati wa inertia ya mwili (kuhusiana na mhimili wa mzunguko) na kasi yake ya angular.

Kwa kawaida, sheria za Newton pia ni halali kwa mwendo wa mviringo. Zinapotumika kwa mwendo wa duara, sheria hizi zinaweza kutengenezwa kwa urahisi kama ifuatavyo.

• Sheria ya kwanza: mwili unaozunguka hujitahidi kudumisha kuhusiana na nafasi kabisa ukubwa na mwelekeo wa kasi yake ya angular (yaani, ukubwa na mwelekeo wa yake. wakati wa kinetic).
• Sheria ya pili: mabadiliko ya wakati wa kasi ya angular (kinetic kasi) ni sawa na torque iliyotumiwa.
• Sheria ya tatu: wakati wa hatua ni sawa na wakati wa majibu.

Kutoka shuleni, kila mtu labda anakumbuka kile kinachoitwa harakati ya mitambo ya mwili. Ikiwa sivyo, basi katika makala hii tutajaribu sio tu kukumbuka neno hili, lakini pia kusasisha ujuzi wa msingi kutoka kwa kozi ya fizikia, au kwa usahihi zaidi kutoka kwa sehemu ya "Classical Mechanics". Pia itaonyesha mifano ya jinsi dhana hii inatumiwa sio tu katika taaluma fulani, bali pia katika sayansi nyingine.

Mitambo

Kwanza, hebu tuangalie nini maana ya dhana hii. Mechanics ni tawi la fizikia ambalo husoma harakati za miili anuwai, mwingiliano kati yao, na vile vile ushawishi wa nguvu za tatu na matukio kwenye miili hii. Harakati ya gari kwenye barabara kuu, kurusha mpira kwenye goli - yote haya yanasomwa katika taaluma hii. Kawaida, wakati wa kutumia neno "Mechanics", wanamaanisha "Mitambo ya Kikale". Hii ni nini, tutajadili na wewe hapa chini.

Mitambo ya classical imegawanywa katika sehemu tatu kubwa.

1. Kinematics - inasoma harakati za miili bila kuzingatia swali la kwanini wanahama? Hapa tunavutiwa na idadi kama vile njia, trajectory, uhamishaji, kasi.
2. Sehemu ya pili ni mienendo. Anasoma sababu za harakati, kwa kutumia dhana kama vile kazi, nguvu, wingi, shinikizo, msukumo, nishati.
3. Na sehemu ya tatu, ndogo kabisa, inasoma hali kama usawa. Imegawanywa katika sehemu mbili. Moja huangazia usawa wa vitu vikali, na pili - vinywaji na gesi.

Mara nyingi sana mechanics ya classical inaitwa mechanics ya Newton, kwa sababu inategemea sheria tatu za Newton.

Sheria tatu za Newton

Zilionyeshwa kwa mara ya kwanza na Isaac Newton mnamo 1687.

1. Sheria ya kwanza inazungumza juu ya hali ya mwili. Hii ni mali ambayo mwelekeo na kasi ya harakati ya hatua ya nyenzo huhifadhiwa ikiwa hakuna ushawishi unaotumiwa kwake. nguvu za nje.
2. Sheria ya pili inasema kwamba mwili, kupata kuongeza kasi, sanjari na kuongeza kasi hii katika mwelekeo, lakini inakuwa tegemezi kwa wingi wake.
3. Sheria ya tatu inasema kwamba nguvu ya hatua daima ni sawa na nguvu ya majibu.

Sheria zote tatu ni axioms. Kwa maneno mengine, haya ni machapisho ambayo hayahitaji uthibitisho.

Mwendo wa mitambo ni nini?

Hii ni mabadiliko katika nafasi ya mwili katika nafasi, kuhusiana na miili mingine kwa muda. Katika kesi hii, pointi za nyenzo zinaingiliana kulingana na sheria za mechanics.

Imegawanywa katika aina kadhaa:

• Mwendo wa hatua ya nyenzo hupimwa kwa kutafuta kuratibu zake na kufuatilia mabadiliko katika kuratibu kwa muda. Kupata viashiria hivi inamaanisha kuhesabu maadili kando ya abscissa na shoka za kuratibu. Hii inasomwa na kinematics ya nukta, ambayo hufanya kazi na dhana kama vile trajectory, uhamishaji, kuongeza kasi, na kasi. Harakati ya kitu inaweza kuwa rectilinear au curvilinear.
• Mwendo wa mwili mgumu hujumuisha uhamishaji wa uhakika, kuchukuliwa kama msingi, na mwendo wa mzunguko kuizunguka. Ilisoma na kinematics ya miili migumu. Harakati inaweza kutafsiri, ambayo ni, kuzunguka kupewa point haitokei, na mwili wote huenda sawasawa, pamoja na gorofa - ikiwa mwili wote unakwenda sambamba na ndege.
• Pia kuna harakati ya kati inayoendelea. Hii inasonga kiasi kikubwa pointi zilizounganishwa tu na uwanja au eneo fulani. Kutokana na miili mingi ya kusonga (au pointi za nyenzo), mfumo mmoja wa kuratibu haitoshi hapa. Kwa hiyo, kuna mifumo mingi ya kuratibu kama ilivyo na miili. Mfano wa hili ni wimbi juu ya bahari. Inaendelea, lakini ina idadi kubwa ya pointi za mtu binafsi kwenye mifumo mingi ya kuratibu. Kwa hiyo inageuka kuwa harakati ya wimbi ni harakati ya kati inayoendelea.

Uhusiano wa mwendo

Pia kuna dhana kama hiyo katika mechanics kama uhusiano wa mwendo. Huu ni ushawishi wa mfumo wowote wa kumbukumbu kwenye mwendo wa mitambo. Ina maana gani? Mfumo wa marejeleo ni mfumo wa kuratibu pamoja na saa kwa Kuweka kwa Urahisi, ni x- na ordinate-shoka pamoja na dakika. Kutumia mfumo kama huo, imedhamiriwa katika kipindi gani cha wakati hatua ya nyenzo imesafiri umbali fulani. Kwa maneno mengine, imehamia jamaa na mhimili wa kuratibu au miili mingine.

Mifumo ya marejeleo inaweza kuwa: kusonga, inertial na isiyo ya inertial. Hebu tufafanue:

• Inertial CO ni mfumo ambapo miili, inayozalisha kile kinachoitwa mwendo wa kimakenika wa sehemu ya nyenzo, hufanya hivyo kwa mstatili na kwa usawa au kwa ujumla hupumzika.
• Ipasavyo, CO isiyo ya inertial ni mfumo unaosonga kwa kuongeza kasi au kuzunguka kulingana na CO ya kwanza.
• CO inayoambatana ni mfumo ambao, pamoja na hatua ya nyenzo, hufanya kile kinachoitwa harakati ya mitambo ya mwili. Kwa maneno mengine, wapi na kwa kasi gani kitu kinasonga, CO hii pia inasonga nayo.

Pointi ya nyenzo

Kwa nini dhana "mwili" wakati mwingine hutumiwa, na wakati mwingine "hatua ya nyenzo"? Kesi ya pili inaonyeshwa wakati vipimo vya kitu yenyewe vinaweza kupuuzwa. Hiyo ni, vigezo kama vile wingi, kiasi, nk, haijalishi kwa kutatua tatizo lililopo. Kwa mfano, ikiwa lengo ni kujua jinsi mtembea kwa miguu anasonga kwa kasi kulingana na sayari ya Dunia, basi urefu na uzito wa mtembea kwa miguu unaweza kupuuzwa. Yeye ni nyenzo ya uhakika. Harakati ya mitambo ya kitu hiki haitegemei vigezo vyake.

Dhana na wingi wa mwendo wa mitambo unaotumika

Katika mechanics, hufanya kazi kwa kiasi mbalimbali, kwa msaada wa vigezo vinavyowekwa, hali ya matatizo imeandikwa, na suluhisho linapatikana. Hebu tuorodheshe.

• Mabadiliko katika eneo la mwili (au sehemu ya nyenzo) kuhusiana na nafasi (au mfumo wa kuratibu) kwa muda huitwa uhamisho. Harakati ya mitambo ya mwili (hatua ya nyenzo), kwa kweli, ni sawa na dhana ya "harakati". Ni kwamba dhana ya pili hutumiwa katika kinematics, na ya kwanza katika mienendo. Tofauti kati ya vifungu hivi imeelezewa hapo juu.
• Njia ni mstari ambao mwili (hatua ya nyenzo) hufanya kile kinachoitwa mwendo wa mitambo. Urefu wake unaitwa njia.
• Kasi ni mwendo wa sehemu yoyote ya nyenzo (mwili) inayohusiana na mfumo fulani wa kuripoti. Ufafanuzi wa mfumo wa kuripoti pia ulitolewa hapo juu.

Kiasi kisichojulikana kinachotumiwa kuamua mwendo wa mitambo hupatikana katika matatizo kwa kutumia fomula: S=U*T, ambapo "S" ni umbali, "U" ni kasi, na "T" ni wakati.

Kutoka kwa historia

Dhana yenyewe ya "mechanics ya classical" ilionekana katika nyakati za kale, na ilisababishwa na ujenzi unaoendelea haraka. Archimedes alitunga na kuelezea nadharia juu ya kuongezwa kwa nguvu sambamba na kuanzisha dhana ya "kituo cha mvuto." Hivi ndivyo tuli ilianza.

Shukrani kwa Galileo, "Dynamics" ilianza kukuza katika karne ya 17. Sheria ya hali na kanuni ya uhusiano ni sifa yake.

Isaac Newton, kama ilivyotajwa hapo juu, alianzisha sheria tatu ambazo ziliunda msingi wa mechanics ya Newton. Pia aligundua sheria ya uvutano wa ulimwengu wote. Hivi ndivyo misingi ya mechanics ya classical iliwekwa.

Mitambo isiyo ya kawaida

Pamoja na maendeleo ya fizikia kama sayansi, na kwa kutokea kwa fursa kubwa katika nyanja za unajimu, kemia, hisabati na vitu vingine, mechanics ya kitamaduni polepole ikawa sio kuu, lakini moja ya sayansi nyingi za mahitaji. Wakati dhana kama vile kasi ya mwanga, nadharia ya uwanja wa quantum, na kadhalika zilipoanza kuletwa na kuendeshwa kikamilifu, sheria za msingi za "Mechanics" zilianza kukosekana.

Mechanics ya quantum ni tawi la fizikia ambalo hujishughulisha na uchunguzi wa miili midogo zaidi (pointi za nyenzo) katika mfumo wa atomi, molekuli, elektroni na fotoni. Taaluma hii inaelezea vizuri sana sifa za chembe ndogo zaidi. Kwa kuongeza, inatabiri tabia zao katika hali fulani, na pia kulingana na athari. Utabiri uliotolewa na mechanics ya quantum unaweza kutofautiana sana kutoka kwa mawazo ya mechanics ya classical, kwani mwisho hauwezi kuelezea matukio yote na taratibu zinazotokea katika kiwango cha molekuli, atomi na vitu vingine - vidogo sana na visivyoonekana kwa macho.

Mechanics ya uhusiano ni tawi la fizikia ambalo hushughulika na uchunguzi wa michakato, matukio, na pia sheria kwa kasi inayolingana na kasi ya mwanga. Matukio yote yaliyosomwa na taaluma hii hutokea katika nafasi ya nne-dimensional, tofauti na nafasi ya "classical" ya tatu-dimensional. Hiyo ni, kwa urefu, upana na urefu tunaongeza kiashiria kimoja zaidi - wakati.

Ni ufafanuzi gani mwingine wa harakati za mitambo?

Tulishughulikia dhana za kimsingi tu zinazohusiana na fizikia. Lakini neno lenyewe halitumiwi tu katika mechanics, iwe ya classical au isiyo ya kawaida.

Katika sayansi inayoitwa "Takwimu za Kijamii na Kiuchumi" ufafanuzi wa harakati za mitambo ya idadi ya watu hupewa kama uhamiaji. Kwa maneno mengine, hii ni harakati ya watu juu ya umbali mrefu, kwa mfano, kwenda nchi jirani au kwa mabara ya jirani kwa madhumuni ya kubadilisha mahali pa kuishi. Sababu za kuhama kama hizo zinaweza kuwa kutokuwa na uwezo wa kuendelea kuishi katika eneo lao kwa sababu ya majanga ya asili, kwa mfano, mafuriko ya mara kwa mara au ukame, kiuchumi na matatizo ya kijamii katika hali ya mtu mwenyewe, pamoja na kuingilia kati kwa nguvu za nje, kwa mfano, vita.

Makala hii inachunguza kile kinachoitwa mwendo wa mitambo. Mifano hutolewa sio tu kutoka kwa fizikia, bali pia kutoka kwa sayansi nyingine. Hii inaashiria kuwa neno hilo lina utata.

Harakati ya mitambo ni mabadiliko katika nafasi ya mwili katika nafasi kuhusiana na miili mingine.

Kwa mfano, gari linatembea kando ya barabara. Kuna watu ndani ya gari. Watu wanasogea pamoja na gari kando ya barabara. Hiyo ni, watu huhamia kwenye nafasi kuhusiana na barabara. Lakini kuhusiana na gari yenyewe, watu hawasogei. Hii inaonyesha uhusiano wa mwendo wa mitambo. Ifuatayo tutazingatia kwa ufupi aina kuu za harakati za mitambo.

Harakati ya mbele- hii ni harakati ya mwili ambayo pointi zake zote zinakwenda sawa.

Kwa mfano, gari sawa hufanya mwendo wa mbele kando ya barabara. Kwa usahihi, tu mwili wa gari hufanya mwendo wa kutafsiri, wakati magurudumu yake yanafanya mwendo wa mzunguko.

Harakati ya mzunguko ni mwendo wa mwili kuzunguka mhimili fulani. Kwa harakati kama hiyo, vidokezo vyote vya mwili husogea kwenye miduara, katikati ambayo ni mhimili huu.

Magurudumu tuliyotaja hufanya mwendo wa mzunguko kuzunguka shoka zao, na wakati huo huo, magurudumu hufanya mwendo wa kutafsiri pamoja na mwili wa gari. Hiyo ni, gurudumu hufanya harakati ya mzunguko kuhusiana na mhimili, na harakati ya kutafsiri kuhusiana na barabara.

Mwendo wa oscillatory- Hii ni harakati ya mara kwa mara ambayo hutokea kwa njia mbili kinyume.

Kwa mfano, mwendo wa oscillatory hufanya pendulum katika saa.

Harakati za kutafsiri na za mzunguko ndizo nyingi zaidi aina rahisi harakati za mitambo.

Uhusiano wa mwendo wa mitambo

Miili yote katika Ulimwengu inasonga, kwa hivyo hakuna miili ambayo iko kwenye mapumziko kamili. Kwa sababu hiyo hiyo, inawezekana kuamua ikiwa mwili unasonga au sio tu jamaa na mwili mwingine.

Kwa mfano, gari linatembea kando ya barabara. Barabara iko kwenye sayari ya Dunia. Barabara bado. Kwa hiyo, inawezekana kupima kasi ya gari kuhusiana na barabara ya stationary. Lakini barabara ni stationary jamaa na Dunia. Hata hivyo, Dunia yenyewe inazunguka Jua. Kwa hiyo, barabara pamoja na gari pia huzunguka Jua. Kwa hiyo, gari hufanya sio tu mwendo wa kutafsiri, lakini pia mwendo wa mzunguko (kuhusiana na Jua). Lakini kuhusiana na Dunia, gari hufanya mwendo wa kutafsiri tu. Hii inaonyesha uhusiano wa mwendo wa mitambo.

Uhusiano wa mwendo wa mitambo- hii ni utegemezi wa trajectory ya mwili, umbali uliosafiri, harakati na kasi juu ya uchaguzi mifumo ya kumbukumbu.

Pointi ya nyenzo

Mara nyingi, ukubwa wa mwili unaweza kupuuzwa, kwa kuwa vipimo vya mwili huu ni vidogo ikilinganishwa na umbali ambao mwili huu unasonga, au ikilinganishwa na umbali kati ya mwili huu na miili mingine. Ili kurahisisha mahesabu, mwili kama huo unaweza kuzingatiwa kawaida kama sehemu ya nyenzo ambayo ina wingi wa mwili huu.

Pointi ya nyenzo ni mwili ambao vipimo vyake vinaweza kupuuzwa chini ya hali fulani.

Gari ambayo tumetaja mara nyingi inaweza kuchukuliwa kama nyenzo inayohusiana na Dunia. Lakini ikiwa mtu anahamia ndani ya gari hili, basi haiwezekani tena kupuuza ukubwa wa gari.

Kama sheria, wakati wa kutatua shida katika fizikia, tunazingatia harakati za mwili kama mwendo wa nyenzo, na kufanya kazi na dhana kama vile kasi ya uhakika wa nyenzo, kuongeza kasi ya uhakika wa nyenzo, kasi ya uhakika wa nyenzo, hali ya uhakika ya nyenzo, nk.

Muafaka wa kumbukumbu

Sehemu ya nyenzo husogea kuhusiana na miili mingine. Mwili kuhusiana na ambayo harakati hii ya mitambo inachukuliwa inaitwa mwili wa kumbukumbu. Chombo cha marejeleo huchaguliwa kiholela kulingana na kazi zinazopaswa kutatuliwa.

Inahusishwa na chombo cha marejeleo mfumo wa kuratibu, ambayo ni sehemu ya kumbukumbu (asili). Mfumo wa kuratibu una shoka 1, 2 au 3 kulingana na hali ya kuendesha gari. Msimamo wa hatua kwenye mstari (mhimili 1), ndege (axes 2) au katika nafasi (axes 3) imedhamiriwa na kuratibu moja, mbili au tatu, kwa mtiririko huo. Kuamua nafasi ya mwili katika nafasi wakati wowote kwa wakati, ni muhimu pia kuweka mwanzo wa hesabu ya wakati.

Muafaka wa kumbukumbu ni mfumo wa kuratibu, chombo cha kumbukumbu ambacho mfumo wa kuratibu unahusishwa, na kifaa cha kupima muda. Harakati ya mwili inachukuliwa kuhusiana na mfumo wa kumbukumbu. Mwili sawa una jamaa na miili tofauti ya marejeleo ndani mifumo tofauti kuratibu inaweza kuwa kuratibu tofauti kabisa.

Trajectory ya harakati pia inategemea uchaguzi wa mfumo wa kumbukumbu.

Aina za mifumo ya kumbukumbu inaweza kuwa tofauti, kwa mfano, mfumo wa kumbukumbu uliowekwa, mfumo wa kumbukumbu unaosonga, mfumo wa kumbukumbu wa inertial, mfumo wa kumbukumbu usio na inertial.

Kitengo cha Maelezo: Mekaniki Iliyochapishwa 03/17/2014 18:55 Maoni: 15415

Harakati ya mitambo inazingatiwa nyenzo uhakika na Kwa mwili imara.

Mwendo wa hatua ya nyenzo

Harakati ya mbele mwili mgumu kabisa ni harakati ya mitambo wakati ambapo sehemu yoyote ya mstari wa moja kwa moja inayohusishwa na mwili huu huwa sambamba na yenyewe wakati wowote.

Ikiwa kiakili unaunganisha alama zozote mbili za mwili dhabiti na mstari ulionyooka, basi sehemu inayosababisha itakuwa sambamba na yenyewe katika mchakato. harakati za mbele.

Wakati wa mwendo wa kutafsiri, pointi zote za mwili hutembea kwa usawa. Hiyo ni, wanasafiri umbali sawa kwa kiasi sawa cha muda na huenda kwa njia sawa.

Mifano ya mwendo wa kutafsiri: kusogea kwa gari la lifti, mizani ya mitambo, sled kuteremka mlimani, kanyagio za baiskeli, jukwaa la treni, bastola za injini zinazohusiana na mitungi.

Harakati ya mzunguko

Wakati wa mwendo wa mzunguko, pointi zote za mwili husogea kwenye miduara. Duru hizi zote ziko kwenye ndege zinazofanana. Na vituo vya kuzunguka kwa pointi zote ziko kwenye mstari mmoja wa moja kwa moja uliowekwa, unaoitwa mhimili wa mzunguko. Miduara ambayo imeelezewa na pointi iko kwenye ndege zinazofanana. Na ndege hizi ni perpendicular kwa mhimili wa mzunguko.

Harakati ya mzunguko ni ya kawaida sana. Kwa hivyo, harakati za vidokezo kwenye ukingo wa gurudumu ni mfano wa harakati za kuzunguka. Mwendo wa mzunguko unaelezewa na propeller ya shabiki, nk.

Mwendo wa mzunguko una sifa ya kiasi cha kimwili kifuatacho: kasi ya angular ya mzunguko, kipindi cha mzunguko, mzunguko wa mzunguko, kasi ya mstari wa uhakika.

Kasi ya angular Mwili unaozunguka kwa usawa unaitwa thamani sawa na uwiano wa pembe ya mzunguko kwa kipindi cha muda ambapo mzunguko huu ulifanyika.

Wakati inachukua mwili kukamilisha mapinduzi moja kamili inaitwa kipindi cha mzunguko (T).

Idadi ya mapinduzi ambayo mwili hufanya kwa kila kitengo cha wakati inaitwa kasi (f).

Mzunguko wa mzunguko na kipindi vinahusiana na kila mmoja kwa uhusiano T = 1/f.

Ikiwa hatua iko umbali wa R kutoka katikati ya mzunguko, basi kasi yake ya mstari imedhamiriwa na formula:

Rudi