Визначення механічного руху тіла у фізиці

Визначення механічного руху тіла у фізиці Фізика

Об’єкт може змінювати своє положення в просторі щодо інших предметів з плином часу. Саме так звучить визначення механічного руху тіла, яке, з точки зору фізики, взаємодіє з іншими елементами за законами механіки. Розділ, що описує геометричні властивості такої зміни місця знаходження без урахування причин, називається кінематикою.

Пов’язані терміни

З таким різновидом пересування взаємопов’язаний ряд понять. Траєкторія-лінія, уздовж якої рухається досліджуваний предмет. Її довжина – це шлях. Якщо напрямок не змінювалося, він буде дорівнює модулю переміщення. При зміні вектора він стане більше модульної величини координат.

Цей параметр не може мати від’ємне значення. Рівним нулю буває тільки в разі, коли протягом усього розглянутого часового проміжку об’єкт спочив (стояв на місці). Відносність залежить від системи відліку. Це сукупність координатних показників, що дозволяють визначити положення в просторі і годин для обчислення часу.

Переміщатися – значить, змінювати своє розташування за певний період. Зміну місця знаходження можна умовно зобразити у вигляді відрізка прямої. Його початок збігається з вихідною позицією, а кінець — з кінцевою.

Ще один важливий термін – матеріальна точка. Їм фізики позначають предмет, розмірами якого при розрахунку можна знехтувати. Тіло підрозділяється на абсолютно тверде і пружне. Деформація твердого тіла підпорядковується закону Гука. Після припинення силового впливу повністю відновлюється форма і початкові розміри. Якщо перестати впливати на пружне тіло, воно не придбає колишні обсяги. Деформаційний стан збережеться.

Швидкість характеризує швидкість руху. Це вектор, якому властиво напрямок і місце додатки. Прискорення показує, як швидко змінюється подібний показник. У разі обертання по колу змінюється за величиною і спрямованості.

Основні види

Механічний рух підрозділяється на кілька категорій. Так, прийнято виділяти:

  1. Пересування матеріальної точки, яке передбачає зміну координат у часі. Однією з його важливих характеристик вважається переміщення.
  2. Криволінійне відбувається по лінії, що не являє собою пряму. Прискорюватися переміщається предмет може довільно.
  3. Поступальне характеризується відсутністю обертання.
  4. Обертальне здійснюється щодо обраного об’єкта, наприклад, закріпленого де-небудь. Нерідко бувають використані кути Ейлера – в тривимірному просторі їх три. Як приклад такого різновиду можна привести стрибок у воду.
  5. Плоске, коли всі траєкторії лежать в паралельних площинах і визначаються одним з перетинів.

Зміна початкової позиції суцільного середовища має на увазі, що змінюють положення частинки незалежні один від одного. Тому кількість визначальних координат нескінченно.

Геометрія руху

Одна з форм зміни вихідної позиції – траєкторія. При цьому переміщення не буде рівномірним або рівноприскореним, оскільки швидкість і прискорення в цьому випадку не задовольняють умовам сталості.

Існують наступні типи руху:

  • Еліптичний – по орбіті у формі еліпса. Він описується рівнянням Келлера, що має вигляд:

E-sin e = M

Буквами позначаються наступні величини:

  1. E — ексцентрична,
  2. А M — Середня аномалія,
  3. e — орбітний ексцентриситет.
  • За параболою – коротко його можна охарактеризувати як такий, що здійснюється під впливом однорідного гравітаційного поля.
  • Рівномірний.
  • Спрямований по гіперболі.
  • Квадратриса, тобто спрямований по плоскій трансцендентної кривої, яка визначається кінематично.
  • Що відбувається за еволюцією – обчислення здійснюється за формулою: r (t) + 1/k (t) * n (t). При цьому n-одиничний вектор нормалі кривої, спрямованої в бік центру кривизни (вона позначається буквою k), а r — натуральний параметр.

А також буває переміщення Лемніската-Бернулі. Це поняття позначає матеріальну точку, що рухається в заданому напрямку (у формі дуги, яку вдається пробігти за той же період, що і хорду).

Одним з типів руху у фізиці є механічне. Незалежно від його виду, для характеристики використовуються такі показники, як шлях, траєкторія, швидкість, прискорення, пружне і тверде тіло.

Оцініть статтю
Додати коментар