Поступальний рух - малюнок

Поступальний рух — опис, формули та приклади



Поступальний рух в шкільній програмі вивчає фізика.

Для розуміння, що поступальний рух собою являє, яким законам підпорядковується, вивчимо основну термінологію і розглянемо поняття на конкретних прикладах, які зустрічаються в повсякденному житті.

Поступальний рух о визначення і приклад

Що таке поступальний рух

Переміщення твердого тіла (всіх взаємопов’язаних його точок) за допомогою механічного впливу по заданій траєкторії і в певному напрямку, в результаті якого відрізок з двох будь-яких точок даного тіла буде завжди паралельний своєму розташуванню, що передує нинішньому, в кожен відрізок часу, називається поступальним рухом.

У процесі переміщення характеристика об’єкта не змінюється: за складом, формою і величинами сторін. Причому в будь-який відрізок часу точки об’єкта володіють одним і тим же напрямком модулів векторів швидкості і прискорення, а їх величини рівні.

Виділяють прямолінійний:

  • поступальний рух;
  • криволінійний рух.

Як приклади поступального руху в можна привести функціонування по певній траєкторії різного обладнання і механізмів.

До них відносяться:

  • переміщення стріли з вантажем будівельного крана щодо його кабіни, в якій сидить робітник;
  • підйом і спуск ліфта в шахті;
  • педалі у велосипеда. При цьому кожна його точка, навпаки, здійснює обертальні рухи;
  • здійснення кабіною оборотів на колесі огляду в парках атракціонів.
  • Тримірний поступальний рух тіла
    Тримірний поступальний рух тіла

Теорема про поступальний рух

Матеріальні точки об’єкта (тіла), що здійснює поступальні рухи, переміщаються по одному і тому ж шляху, а швидкості і прискорення в кожен проміжок часу збігаються по модулю вектора і напрямку.

Доведення теореми

Доведемо дану теорему. Для цього необхідно провести пряму лінію через дві будь-які точки твердого тіла, що здійснює поступальний рух – нехай це будуть точки А і В.

Отриманий відрізок АВ здійснює переміщення по заданому шляху: А описує траєкторію АА1А2А3Аn, а в відповідно – В1В2В3Вn.

Звідси випливає, що:

Беручи до уваги, що розміри даного відрізка АВ незмінні (const) при переміщенні, а сам він має властивість рухатися в просторі паралельно своєму попередньому розташуванню, значить напрямки точки А і точки В збігаються.

Співвідношення радіусів – векторів точок А і В у системі координат щодо її початку – О (Рис 1)

Координати точок на графіку

можна виразити формулою:

формула1

де, лінії шляху точки А відповідає функція rA(t), точки B – rB(t).

Теорема доводить, що для визначення поступального руху твердого матеріального об’єкта досить знати параметри переміщення будь-якої однієї його точки. Отже, вивчаючи кінематику пересування точки тіла, вирішується завдання визначення поступального руху.

Аналогія руху

Основний закон динаміки поступального руху

Основний закон динаміки поступального руху трактує II закон Ньютона.

Формулювання закону звучить наступним чином:

Сукупність рівнодіючих сил, що впливають на матеріальне тіло, сприяє виникненню прискорення. Тобто, прискорення прямо пропорційне векторному сумарному значенню сил, що чиняться на нього, і обернено пропорційне масі об’єкта.

Основне рівняння Закону наведено нижче:

f = ma
або

Формула2

де

  • m – маса твердого тіла;

векторне прискорення– векторне прискорення тіла;

векторна сума всих тіл– векторна сума всіх сил, що впливають на тверде тіло.

 

Причому у рівнозмінного руху векторне прискорення

векторне прискорення= const, тобто незмінно у напрямку і модулю, а при рівномірному – дорівнює 0.

II закон Ньютона працює виключно в ІСВ (інерціальна система відліку), де об’єкти рухаються рівномірно, прямолінійно або знаходяться в стані спокою.

Leave a Reply

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *