To, co nazywa się ruchem mechanicznym: definicja i formuła

Ze szkoły, prawdopodobnie wszyscy to pamiętająnazywa się mechanicznym ruchem ciała. Jeśli nie, to w tym artykule postaramy się nie tylko zapamiętać ten termin, ale także zaktualizować podstawową wiedzę z przebiegu fizyki, a raczej z sekcji "Mechanika klasyczna". Pokazane zostaną również przykłady, że ta koncepcja jest stosowana nie tylko w pewnej dyscyplinie, ale także w innych naukach.

Mechanika

Najpierw przeanalizujmy, co oznacza ten termin.Mechanika to dział fizyki, który bada ruch różnych ciał, interakcje między nimi, a także wpływ sił trzecich i zjawisk na te ciała. Ruch samochodu wzdłuż autostrady, kopnięty przez kopnięcie do bramki, piłka nożna, samolot ląduje - wszystko to jest badane przez tę dyscyplinę. Zwykle użycie terminu "mechanika" oznacza "mechanika klasyczna". Co to jest, omówimy z wami poniżej.

Mechanika klasyczna podzielona jest na trzy duże sekcje.

1. Kinematyka - bada ruch ciał, nie biorąc pod uwagę pytania, dlaczego się poruszają? Tutaj interesują nas takie wielkości jak ścieżka, trajektoria, przemieszczenie, prędkość.
2. Druga sekcja to dynamika. Bada przyczyny pojawienia się ruchu, używając takich pojęć, jak praca, siła, masa, ciśnienie, pęd, energia.
3. A trzecia sekcja, najmniejsza, to statyka, która bada taki stan jako równowagę. Jest podzielony na dwie części. Jedna oświetla równowagę ciał stałych, a druga - cieczy i gazów.

Bardzo często mechanika klasyczna nazywana jest newtonowską, ponieważ opiera się na trzech prawach Newtona.

Trzy prawa Newtona

Zostały one po raz pierwszy opisane przez Izaaka Newtona w 1687 roku.

1. Pierwsze prawo mówi o bezwładności ciała. Ta własność, która zachowuje kierunek i prędkość ruchu punktu materialnego, jeśli nie działają na nią żadne siły zewnętrzne.
2. Drugie prawo stwierdza, że ​​przyspieszenie w ciele przysparza organizmowi, ale staje się zależne od jego masy.
3. Trzecie prawo stanowi, że siła działania jest zawsze równa sile sprzeciwu.

Wszystkie trzy prawa są aksjomatami. Innymi słowy, są to postulaty, które nie wymagają dowodu.

To, co nazywa się ruchem mechanicznym

Jest to zmiana pozycji ciała w przestrzeni, w stosunku do innych ciał z czasem. Punkty materialne w tym przypadku oddziałują zgodnie z prawami mechaniki.

Jest podzielony na kilka typów:

• Ruch punktu materialnego mierzony jest przezznajdowanie współrzędnych i śledzenie zmian współrzędnych w czasie. Znajdź te wskaźniki, a następnie oblicz wartości wzdłuż osi odciętych i rzędnych. Jest to badane przez kinematykę punktu, która operuje takimi pojęciami, jak trajektoria, przemieszczenie, przyspieszenie, prędkość. Ruch obiektu może być prostoliniowy i krzywoliniowy.
• Ruch sztywnego ciała składa się zprzesuwanie punktu jako podstawy i ruch obrotowy wokół niego. Jest badana przez kinematykę ciał stałych. Ruch może być translacyjny, tzn. Rotacja wokół danego punktu nie występuje, a całe ciało porusza się równomiernie, a także płaskie - jeśli całe ciało porusza się równolegle do płaszczyzny.
• Istnieje również ruch medium ciągłego.Jest to ruch dużej liczby punktów, które są powiązane tylko z polem lub regionem. Ze względu na mnogość poruszających się ciał (lub punktów materialnych) nie wystarcza tu jeden układ współrzędnych. Dlatego ile ciał, tak wiele układów współrzędnych. Przykładem tego jest fala na morzu. Jest ciągły, ale składa się z dużej liczby pojedynczych punktów na układzie współrzędnych. Okazuje się, że ruch fali jest przesunięciem medium ciągłego.

Względność ruchu

Nadal istnieje taka koncepcja w mechanice, jakwzględność ruchu. Jest to wpływ dowolnego układu odniesienia na ruch mechaniczny. Jak to rozumieć? Układem odniesienia jest układ współrzędnych oraz zegar do określania czasu. Mówiąc najprościej, są to osie odcięte i rzędne w połączeniu z minutami. Za pomocą takiego układu określa się, w jakim przedziale czasu punkt materiałowy przebył określoną odległość. Innymi słowy, poruszał się względem osi współrzędnych lub innych ciał.

Systemy odniesienia mogą być: towarzyszące, inercyjne i nieinercyjne. Wyjaśnimy:

• Inercjalny CO to system, w którym ciała, wytwarzające tak zwany ruch mechaniczny punktu materialnego, robią to prostoliniowo, równomiernie lub ogólnie są w spoczynku.
• Odpowiednio, nieinercyjny układ CO porusza się z przyspieszeniem lub obrotem w stosunku do pierwszego CO.
• Towarzyszący SB to system, któryrazem z punktem materialnym wykonuje to, co nazywa się mechanicznym ruchem ciała. Innymi słowy, gdzie i przy jakiej prędkości porusza się przedmiot, ten CO porusza się wraz z nim.

Punkt materialny

Dlaczego czasami używa się pojęcia "ciało", iczasami - "punkt materialny"? Drugi przypadek jest wskazany, gdy wymiary samego obiektu mogą zostać zaniedbane. Oznacza to, że takie parametry jak masa, objętość itd. Nie mają znaczenia dla rozwiązania problemu. Na przykład, jeśli celem jest sprawdzenie, z jaką prędkością porusza się pieszy w stosunku do planety Ziemia, wysokość i waga pieszego mogą zostać zignorowane. On jest punktem materialnym. Mechaniczny ruch tego obiektu nie zależy od jego parametrów.

Pojęcia i ilości ruchu mechanicznego

W mechanice stosowane są różne wielkości, z którymi parametry są ustawiane, warunek jest zapisywany i znajduje się rozwiązanie. Wymieniamy je.

• Zmień lokalizację ciała (lub materiałupoint) w odniesieniu do przestrzeni (lub układu współrzędnych) w czasie nazywa się przesunięciem. Mechaniczny ruch ciała (punktu materialnego) jest synonimem pojęcia "ruchu". Po prostu druga koncepcja jest używana w kinematykach, a pierwsza - w dynamice. Różnica między tymi podrozdziałami została wyjaśniona powyżej.
• Trajektoria to linia, wzdłuż której ciało (punkt materialny) wykonuje tak zwany ruch mechaniczny. Jego długość nazywana jest ścieżką.
• Prędkość to prędkość, z jaką porusza się punkt materialny (ciało) w stosunku do danego systemu raportowania. Definicja systemu raportów została również podana powyżej.

Nieznane wartości używane do określenia ruchu mechanicznego w problemach można znaleźć za pomocą wzoru: S = U * T, gdzie "S" jest odległością, "U" jest prędkością, a "T" jest czasem.

Z historii

Pojawiło się samo pojęcie "mechaniki klasycznej"nawet w czasach starożytnych i popychany do tej szybko rozwijającej się konstrukcji. Archimedes sformułował i opisał zasadę dźwigni, twierdzenie o dodaniu sił równoległych, wprowadził pojęcie "środka ciężkości". Tak zaczęło się statycznie.

Dzięki Galileo w XVII wieku zaczęła się rozwijać dynamika. Prawo bezwładności i zasada względności to jego zasługa.

Isaac Newton, jak już wspomniano powyżej, wprowadził trzy prawa, które stały się podstawą mechaniki Newtona. Odkrył także prawo powszechnej grawitacji. W ten sposób położono fundamenty mechaniki klasycznej.

Mechanika nieklasyczna

Wraz z rozwojem fizyki, nauki i wraz z nadejściemwielkie możliwości w dziedzinie astronomii, chemii, matematyki i innych rzeczy, mechanika klasyczna stopniowo stała się nie główną, ale jedną z wielu twierdzonych nauk. Kiedy pojęcia prędkości światła, teorii pola kwantowego itd. Zostały aktywnie wprowadzone i uruchomione, prawa leżące u podstaw mechaniki zaczęły być pomijane.

Mechanika kwantowa jest częścią fizyki, którabada ciała ultrasmall (punkty masy) w postaci atomów, cząsteczek, elektrony i fotonów. Dziedzina ta jest bardzo dobry opis właściwości bardzo małych cząstek. Ponadto przewiduje ich zachowania w danej sytuacji, a w zależności od ekspozycji. Przewidywaniach mechaniki kwantowej, może znacznie różnić się istotnie od mechaniki, ponieważ drugie nie jest w stanie opisywać warunków i procesów na poziomie cząsteczek, atomów i inne - są bardzo małe i niewidoczne gołym okiem.

Mechanika relatywistyczna to gałąź fizyki,zaangażowany w badanie procesów, zjawisk, a także praw przy prędkościach porównywalnych do prędkości światła. Wszystkie wydarzenia badane przez tę dyscyplinę występują w przestrzeni czterowymiarowej, w przeciwieństwie do "klasycznej" - trójwymiarowej. Oznacza to, że do wysokości, szerokości i długości dodajemy jeszcze jeden wskaźnik - czas.

Czym innym jest definicja ruchu mechanicznego

Rozważaliśmy tylko podstawowe pojęcia związane z fizyką. Ale sam termin używany jest nie tylko w mechanice, klasycznej czy nieklasycznej.

W nauce zwanej "społeczno-ekonomicznąDefinicja statystyki mechanicznego przemieszczania się ludności jest podana jako migracji. Innymi słowy, jest to ruch ludzi na długich dystansach, na przykład, do krajów sąsiednich lub do sąsiednich kontynentów w celu zmiany miejsca zamieszkania. Przyczyny tego posunięcia może być niemożliwe, aby dalej żyć na swoim terytorium -To katastrof naturalnych, na przykład, stałą powódź lub susza, problemy gospodarcze i społeczne w państwie, oraz ingerencji sił zewnętrznych, takich jak wojny.

W tym artykule omówiono ruch mechaniczny. Przykłady podano nie tylko z fizyki, ale także z innych nauk. Oznacza to, że termin jest wielowartościowy.