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:
- Пересування матеріальної точки, яке передбачає зміну координат у часі. Однією з його важливих характеристик вважається переміщення.
- Криволінійне відбувається по лінії, що не являє собою пряму. Прискорюватися переміщається предмет може довільно.
- Поступальне характеризується відсутністю обертання.
- 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.
- 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:
- E — ексцентрична,
- А M — Середня аномалія,
- 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.
