Mișcare mecanică

Mișcarea mecanică este o modificare a poziției spațiale a unui corp sau a părților sale față de alte corpuri în timp . În acest caz, interacțiunea corpurilor duce la o modificare a vitezelor lor sau la deformarea lor . Mișcarea mecanică este studiată de mecanică . Secțiunea de mecanică care descrie proprietățile geometrice ale mișcării fără a ține cont de cauzele care o cauzează se numește cinematică ; cauzele mişcării sunt studiate prin dinamică [1] .

Într-un sens mai general , mișcarea este o schimbare a stării unui sistem fizic în timp. De exemplu, putem vorbi despre mișcarea unei unde într-un mediu.

Relativitatea mișcării

Pentru a descrie mișcarea, ar trebui să alegeți un sistem de referință format dintr- un sistem de coordonate (pentru a indica poziția în spațiu) și un ceas (pentru a indica timpul). În general, mișcarea unui corp depinde de alegerea cadrului de referință, i.e. relativ. Fără a specifica sistemul de referință, nu are sens să vorbim despre mișcare.

Tipuri de mișcare mecanică

Mișcarea mecanică poate fi luată în considerare pentru diferite obiecte mecanice:

• Mișcarea unui punct material este complet determinată de modificarea coordonatelor sale în timp (de exemplu, pentru un plan  - prin schimbarea abscisei și ordonatei ). Studiul acesteia se face prin cinematică punctuală . În special, caracteristicile importante ale mișcării sunt traiectoria unui punct material , deplasarea , viteza și accelerația .
  • Mișcarea rectilinie a unui punct (când acesta este întotdeauna pe o linie dreaptă, viteza este paralelă cu această dreaptă)
  • Mișcare curbilinie  - mișcarea unui punct de-a lungul unei traiectorii care nu este o linie dreaptă, cu accelerație arbitrară și viteză arbitrară în orice moment (de exemplu, mișcare circulară ).
• Mișcarea unui corp rigid constă din mișcarea oricăruia dintre punctele sale (de exemplu, centrul de masă) și mișcarea de rotație în jurul acestui punct. Studiat de cinematica unui corp rigid .
  • Dacă nu există rotație, atunci mișcarea se numește translație și este complet determinată de mișcarea punctului selectat. Mișcarea nu este neapărat liniară.
  • Pentru a descrie mișcarea de rotație  - mișcarea unui corp în raport cu un punct selectat, de exemplu, fixat într-un punct - utilizați unghiurile Euler . Numărul lor în cazul spațiului tridimensional este trei.
  • De asemenea, pentru un corp rigid, se distinge mișcarea plană  - o mișcare în care traiectoriile tuturor punctelor se află în planuri paralele, în timp ce este complet determinată de una dintre secțiunile corpului, iar secțiunea corpului este determinată de poziţia oricăror două puncte.
• Mișcare continuă . Se presupune aici că mișcarea particulelor individuale ale mediului este destul de independentă una de alta (de obicei limitată doar de condițiile de continuitate a câmpurilor de viteză), astfel încât numărul de coordonate definitorii este infinit (funcțiile devin necunoscute).

Geometria mișcării

• Într -un cerc (vezi Prima viteză cosmică (circulară) );
• Elipsa ;
• Prin parabolă (vezi a doua viteză cosmică (parabolică) ), sub acțiunea unui câmp gravitațional uniform;
• Prin hiperbolă;
• Mișcare uniformă;
  • Quadratrix;
  • Curba de urmărire . Evoluția (învelișul de normale) a tractricei : ( catenară , a cărei suprafață este un catenoid );
• Sub acțiunea unui câmp gravitațional uniform;
  • Curba celei mai rapide coborâri;
  • Lemniscata lui Bernoulli : Un punct material , care se deplasează de-a lungul unei curbe sub acțiunea unui câmp gravitațional uniform , străbate arcul în același timp cu coarda corespunzătoare . În acest caz, axa lemniscatei formează un unghi cu vectorul intensității câmpului , iar centrul lemniscatei coincide cu poziția inițială a punctului de mișcare.

Vezi și

• cadru inerțial de referință
• Teoria specială a relativității

Note

1. ↑ Mecanica // Enciclopedia fizică  : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1992. - T. 3: Magnetoplasmic - Teorema lui Poynting. — 672 p. - 48.000 de exemplare.  — ISBN 5-85270-019-3 .

Literatură

• Sivukhin DV Curs general de fizică. - Ediția a 5-a, stereotip. - M .: Fizmatlit, 2006. - T. I. Mecanica. — 560 p.
• „Manual de fizică” / Ed. B. M. Yavorsky, A. A. Detlaf. - M .: „Nauka”, 1980. - 507 p.

Link -uri

• Mișcare mecanică (video, program de clasa a X-a)
•  Mișcare uniformă și neuniformă