Механическое движение и его виды

Механическое движение и его виды

Механическое движение и его виды

Механическим движением называется изменение положения тела (или какой-либо его части) по отношению к другому телу (телам).

Примером такого движения может быть спускающийся или поднимающийся на эскалаторе в метро человек. Находясь в состоянии покоя относительно самого эскалатора, человек всё же перемещается по отношению к стенам туннеля. По такому же принципу гора Эльбрус пребывает в состоянии покоя относительно планеты Земля, всё же движется вместе с ней по отношению к Солнцу.

Из приведённых выше примеров видно, что для изучения перемещений, прежде всего, необходимо определить точку (в дальнейшем называемую точкой отсчёта), по отношению к которой оно будет рассматриваться.

Данная точка, связанная с ней система координат и определённый метод замера времени являются составляющими системы отсчёта. Поступательным движением тела называется его перемещение относительно точки отсчёта, причём, все принадлежащие ему точки перемещаются одновременно.

Скорость движения тела V определяется по средствам деления пройденного им пути S на величину временного отрезка T, в течение которого оно происходит:

V=S/T.

В качестве примера поступательного движения можно рассмотреть перемещающийся по дороге автомобиль. Однако поступательно в этом случае движется исключительно кузов автомобиля, поскольку его колёса во время перемещения по дороге постоянно выполняют вращательное движение.

Вращательным движением называется движение, совершаемое вокруг какой-либо оси. Данный тип движения характеризуется перемещением всех точек, принадлежащих телу, по замкнутой траектории, центром которой является эта ось.

Возвращаясь к примеру с автомобилем можно сделать вывод о том, что колёса, совершающие вокруг своей оси вращательные движения, одновременно движутся поступательно вместе с автомобильным кузовом.

Таким образом, в отношении оси колёса осуществляют вращательное движение, а по отношению к дорожному полотну – движутся поступательно.

Периодическое перемещение, поочерёдно совершаемое телом в противоположных двух направлениях, получило название движения колебательного. Простейшим примером подобного движения является перемещение маятника часов.

Самыми простыми видами движения являются движения поступательные и движения вращательные.

В случае, когда точка X изменяет своё положение по отношению к точке Y, одновременно происходит изменение положения точки Y в отношении точки X. Другими словами движение обеих точек происходит друг относительно друга. Относительным считается такое механическое движение, при котором его описание требует определения точки, относительно которой будет рассматриваться данное движение.

К простым типам движения, осуществляемым материальной точкой, относятся перемещения, выполняемые равномерно и перемещения по прямолинейной траектории. Движение считается равномерным в том случае, когда модуль вектора, характеризующего скорость, остаётся неизменным, направление при этом может изменяться.

Прямолинейным называют движение, при котором неизменным остаётся направление вектора скорости, в то время как его величина способна изменять своё значение. Линия, на которой располагается вектор скорости, именуется траекторией.

В повседневной жизни человек постоянно сталкивается с многочисленными примерами механического движения – это и движущиеся мимо автомобили, проплывающие корабли и летящие самолёты и т.п.

Простейшие примеры формируются самими людьми, проходящими около других людей.

Наша планета каждую секунду осуществляет движение двух видов: вокруг собственной оси и вокруг Солнца, что, по сути, тоже является примером механического движения.

Разновидности движения

Механическое движение, осуществляемое твёрдым телом, считается поступательным в том случае если отрезок, соединяющий две любые точки тела, находящегося в любой точке траектории, остаётся параллельным и неизменным по величине относительно отрезка соединяющего эти же его точки в начальной точке траектории. Примером поступательного движения может служить поднимающаяся или опускающаяся кабина лифта, либо кабина, установленная на колесе обозрения.

Траектория является важным параметром, характеризующим движение. По сути это пространственная кривая, нередко имеющая вид сопряжённых дуг, обладающих своим центром и соответствующим радиусом. Положение центра траектории для разных точек тела отличается и способно меняться с течением времени.

Хотя поступательное движение может осуществляться в 3-х мерном пространстве, тем не менее, главной его отличительной особенностью остаётся сохраняемая параллельность любого отрезка по отношению к самому себе в любой точке траектории.

Движение материальной точки по траектории, имеющей форму окружности, называется вращательным движением.

Все точки абсолютно твёрдого тела, совершающего вращательное движение, перемещаются по окружностям, находящимся на параллельных плоскостях.

Центры этих окружностей располагаются на одной прямой, перпендикулярно расположенной к плоскостям, на которых они лежат, именуемой осью вращения. Она может находиться как внутри движущегося тела, так и за его пределами.

Период обращения, обозначаемый буквой T, представляет собой время, в течение которого тело совершает полный оборот. Он определяется путём деления времени Δt, на протяжении которого осуществлялось вращение, на количество оборотов N:

T=Δt/N.

В системе возможно неподвижное и подвижное состояние оси вращения. К примеру, ось вращения установленного на электростанции генератора находится в неподвижном состоянии относительно связанной с Землёй системы координат.

В некоторых случаях ось вращения совершает сложное вращение, заставляя точки тела двигаться по сферическим траекториям. Подобное движение называется сферическим. Перемещение материальной точки или тела вокруг оси находящейся в неподвижном состоянии за его пределами носит название движения кругового.

Базовыми характеристиками прямолинейного движения являются: скорость, перемещение, ускорение. Для движения вращательного аналогичными показателями являются:

  • угловое перемещение – в роли перемещения, в случае с вращательным движением, выступает угол;
  • угловая скорость – характеризующая величину угла, на который выполнен поворот, за единицу времени;
  • угловое ускорение – представляющее собой изменение угловой скорости, происходящее в определённый временной промежуток.

Колебательное движение

Выполнение периодических перемещений в двух противоположных друг другу направлениях называется колебательным движением. Процесс колебаний, происходящих в замкнутых системах, именуется колебаниями собственными или независимыми. Колебательные движения, вызываемые под воздействием сил приложенных из вне, являются колебаниями вынужденными.

Использование для анализа колебаний изменяемых показателей, таких как частота, амплитуда, период и др. позволило разделить их на колебания гармоничные, затухающие и нарастающие. Кроме этого они могут быть сложными, прямоугольными, пилообразными.

В случае свободных колебаний происходящих в действительных системах неизбежно происходят потери энергии. Затраты энергии связаны с преодолением сил сопротивления воздуха и сил трения снижающих амплитуду колебаний и способных окончательно их прекратить по прошествии некоторого времени.

Вынужденные колебания не являются затухающими по причине постоянного восполнения потерь энергии, происходящего на протяжении всего времени колебаний. Это осуществляется путём периодического воздействия на тело силой разной величины. Частота вынужденных колебаний пропорциональна изменениям, прилагаемой внешней силы.

Максимальное значение амплитуды вынужденных колебаний достигается при совпадении их частоты с собственной частотой колебательной системы. Данный процесс называется резонансом.

К примеру, амплитуда раскачивания каната будет постоянно увеличиваться в случае периодического подталкивания его в такт с его собственными колебаниями.

Тело, размерами которого можно в определённых условиях пренебречь, называется материальной точкой.

Рассматриваемый выше автомобиль может быть принят в качестве материальной точки, если его рассматривать в сравнении с Землёй. Однако пренебречь размерами машины невозможно в случае рассмотрения перемещения людей, находящихся внутри неё.

Задачи, решаемые в физике, подразумевают расценивание движения, выполняемого телом, как движение, осуществляемое материальной точкой, применяя для анализа такого движения такие понятия как скорость, ускорение, инерция материальной точки и т.д.

Система отсчёта

Рассмотрение перемещений, осуществляемых материальной точкой, выполняется относительно других тел, находящихся в состоянии покоя. Телом отсчёта называется тело, относительно которого рассматривается анализируемое механическое движение. Выбор тела отсчёта осуществляется произвольно в зависимости от задания стоящего перед исследователем.

К выбранному телу отсчёта привязывается соответствующая система координат, предполагающая наличие точки отсчёта или центра координат.

Такая система, как правило, обладает в зависимости от характера движения одной, двумя или тремя осями.

Положение точки находящейся на линии (1 ось), на плоскости (2 оси) или в пространстве (3 оси) описывается соответственно по средствам 1-й, 2-х или 3-х координат.

Для определения пространственного положения тела в любой промежуток времени требуется определение момента начала временного отсчёта. Таким образом, система отсчёта представляет собой комплекс, включающий в себя систему координат со связанной с ней точкой отсчёта и устройство, способное произвести замер времени.

Движение тела рассматривается по отношению к этой системе координат. Координаты одной и той же точки в отношении разных тел отсчёта, обладающих отличными друг от друга системами координат, в большинстве случаев совершенно разные. Траектория движения также в немалой степени влияет на выбор системы отсчёта.

По своей сути могут быть совершенно разные системы отсчёта, к примеру: подвижные и неподвижные системы, инерционные и неинерционные системы координат.

Источник: https://sciterm.ru/spravochnik/mehanicheskoe-dvizhenie-i-ego-vidi/

Механическое движение. Системы отсчета

Механическое движение и его виды

Механическоедвижение –это изменение положения тела в пространствеотносительно других тел.

Например,автомобиль движется по дороге. Вавтомобиле находятся люди. Люди движутсявместе с автомобилем по дороге. То естьлюди перемещаются в пространствеотносительно дороги. Но относительносамого автомобиля люди не движутся. Вэтом проявляется относительностьмеханического движения.

Основныевиды механического движения:

Поступательноедвижение –это движение тела, при котором все еготочки движутся одинаково.

Например,всё тот же автомобиль совершает подороге поступательное движение. Точнее,поступательное движение совершаеттолько кузов автомобиля, в то время какего колёса совершают вращательноедвижение.

Вращательноедвижение –это движение тела вокруг некоторой оси.При таком движении все точки теласовершают движение по окружностям,центром которых является эта ось.

Упоминавшиесянами колёса совершают вращательноедвижение вокруг своих осей, и в то жевремя колёса совершают поступательноедвижение вместе с кузовом автомобиля.То есть относительно оси колесо совершаетвращательное движение, а относительнодороги – поступательное.

Колебательноедвижение –это периодическое движение, котороесовершается поочерёдно в двухпротивоположных направлениях.

Например,колебательное движение совершаетмаятник в часах.

Поступательноеи вращательное движения – самые простыевиды механического движения.

Относительностьмеханического движения

Всетела во Вселенной движутся, поэтому несуществует тел, которые находятся вабсолютном покое. По той же причинеопределить движется тело или нет, можнотолько относительно какого-либо другоготела.

Например,автомобиль движется по дороге. Дороганаходится на планете Земля. Дороганеподвижна. Поэтому можно измеритьскорость автомобиля относительнонеподвижной дороги. Но дорога неподвижнаотносительно Земли. Однако сама Землявращается вокруг Солнца.

Следовательно,дорога вместе с автомобилем такжевращается вокруг Солнца. Следовательно,автомобиль совершает не толькопоступательное движение, но и вращательное(относительно Солнца). А вот относительноЗемли автомобиль совершает толькопоступательное движение.

В этомпроявляется относительностьмеханического движения.

Относительностьмеханического движения –это зависимость траектории движениятела, пройденного пути, перемещения искорости от выбора системыотсчёта.

Материальнаяточка

Вомногих случаях размером тела можнопренебречь, так как размеры этого теламалы по сравнению с расстоянием, котороепоходит это тело, или по сравнению срасстоянием между этим телом и другимителами. Такое тело для упрощения расчетовусловно можно считать материальнойточкой, имеющей массу этого тела.

Материальнаяточка –это тело, размерами которого в данныхусловиях можно пренебречь.

Многократноупоминавшийся нами автомобиль можнопринять за материальную точку относительноЗемли. Но если человек перемещаетсявнутри этого автомобиля, то пренебрегатьразмерами автомобиля уже нельзя.

Какправило, решая задачи по физике,рассматривают движение тела как движениематериальной точки,и оперируют такими понятиями, какскорость материальной точки, ускорениематериальной точки, импульс материальнойточки, инерция материальной точки ит.п.

Системаотсчёта

Материальнаяточка движется относительно другихтел. Тело, по отношению к которомурассматривается данное механическоедвижение, называется телом отсчёта. Телоотсчёта выбираютпроизвольно в зависимости от решаемыхзадач.

С теломотсчёта связывается системакоординат,которая представляет из себя точкуотсчёта (начало координат). Системакоординат имеет 1, 2 или 3 оси в зависимостиот условий движения.

Положение точкина линии (1 ось), плоскости (2 оси) или впространстве (3 оси) определяютсоответственно одной, двумя или тремякоординатами.

Для определения положениятела в пространстве в любой моментвремени также необходимо задать началоотсчёта времени.

Системаотсчёта –это система координат, тело отсчета, скоторым связана система координат, иприбор для измерения времени. Относительносистемы отсчёта и рассматриваетсядвижение тела. У одного и того же телаотносительно разных тел отсчёта в разныхсистемах координат могут быть совершенноразличные координаты.

Траекториядвижения такжезависит от выбора системы отсчёта.

Видысистем отсчёта могутбыть различными, например, неподвижнаясистема отсчёта, подвижная системаотсчёта, инерциальная система отсчёта,неинерциальная система отсчёта.

Источник: https://studfile.net/preview/6340502/

Разновидности движения

Поступательное движение — автоматическое перемещение твердого тела, при этом любой этап прямой, четко связанный с движущейся точкой, остается синхронным своему изначальному положению.

Важной характеристикой движения тела считается её траектория, представляющая пространственную кривую, которую можно показать в виде сопряженных дуг разного радиуса, исходящего каждый из своего центра. Различного для любых точек тела положение, которого может изменяться с течением времени.

Поступательно двигается кабина лифта или кабинка колеса обозрения. Поступательное движение проходит в 3-х мерном пространстве, но его главная отличительная черта — сохранение параллельности всякого отрезка самому себе, остается в силе.

Период обозначаем буквой $T$. Чтобы найти период обращения, надо время вращения разделить на число оборотов: $\frac{\delta t}{N} = {T}$

Вращательное движение — материальная точка описывает круг. При вращательном процессе совершенно твёрдого тела все его точки описывают круг, которые находятся в параллельных плоскостях. Центры этих окружностей лежат при этом на одной прямой, перпендикулярной к плоскостям окружностей и называются осью вращения.

Ось вращения может быть расположена внутри тела и за ним. Ось вращения в системе бывает подвижной и неподвижной. Например, в системе отсчёта, соединенной с Землей, ось вращения ротора генератора на станции недвижна.

Иногда ось вращения получает сложное вращательное движение — сферическое, когда точки тела двигаются по сферам. Точка передвигается вокруг неподвижной оси, не проходящей через центр тела или вращающуюся материальную точку, такое движение называется круговым.

Характеристики прямолинейного движения: перемещение, скорость, ускорение. Становятся их аналогами при вращательном движении: угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение:

  • роль передвижения во вращательном процессе имеет угол;
  • величина угла поворота за единицу времени является угловой скоростью;
  • изменение угловой скорости в промежуток времени — это угловое ускорение.

Колебательное движение

Движение в двух противоположных направлениях, колебательное. Раскачивания, которые проходят в замкнутых концепциях называют независимыми или собственными колебаниями. Колыхания, которые происходят под действием внешних сил, называют вынужденными.

Если анализировать раскачивание согласно характеристик, которые изменяются (амплитуда, частота, период и др.), тогда их можно поделить на затухающие, гармонические, нарастающие (а также прямоугольные, сложные, пилообразные).

При свободных колебаниях в настоящих системах всегда происходят утраты энергии. Энергия тратится на работу по преодолению силы сопротивления воздуха. Сила трения уменьшает амплитуды колебаний, и они прекращаются через некоторое время.

Вынужденные раскачивания незатухающие. Поэтому надо пополнять потери энергии за каждый час колебаний. Для этого необходимо действовать на тело время от времени, изменяющейся силой. Вынужденные колыхания происходят с частотой, равной изменениям внешней силы.

Амплитуда принужденных колебаний достигает самого большого значения тогда, когда данный коэффициент такой же, как и частота колебательной системы. Это называется резонансом.

Например, если периодически дергать канат в такт его колебаниям, то мы увидим увеличение амплитуды его раскачивания.

Определение 3

Материальная точка – это тело, величиной которого в определенных условиях можно пренебрегать.

Часто вспоминаемый нами автомобиль возможно принимать за материальную точку сравнительно Земли. Но если люди перемещаются внутри этой машины, то уже нельзя пренебрегать размерами автомобиля.

Когда вы решаете задачи по физике, расценивают движение тела как движение материальной точки, и пользуются такими понятиями, как скорость точки, ускорение материального тела, инерция материальной точки и т.п.

Система отсчёта

Материальная точка перемещается сравнительно инерции иных тел. Тело, согласно отношению к какому рассматривается это автоматическое перемещение, именуется телом отсчёта. Тело отсчета выбирают свободно в зависимости с поставленными заданиями.

С телом отсчёта вяжется система местоположение, что предполагает из себя точку отсчёта (основание координат). Концепция местоположение обладает 1, 2 либо 3 оси в связи с условием перемещения. Состояние точки на линии (1 ось), плоскости (2 оси) либо в месте (3 оси) устанавливают в соответствии с этим одной, 2-мя либо 3-мя координатами.

С целью установления положения тела в пространственной области в любой период времени необходимо установить старт отсчета времени. Устройство для замера времени, система координат, точка отсчета, с которым соединена система координат — это и есть система отсчёта.

Относительно этой системы рассматривается передвижение тела. У одной и той же точки в сравнении с различными телами отсчёта в различных концепциях координат имеют все шансы быть совершенно другие координаты. Система отсчёта также зависит от выбора траектория движения

Разновидности систем отсчёта могут быть разнообразными, например: недвижимая система отсчёта, подвижная система отсчета, инерциальная система отсчета, неинерциальная система отсчёта.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/mehanicheskoe_dvizhenie_i_ego_vidy/

Механическое движение

Механическое движение и его виды

Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: механическое движение и его виды, относительность механического движения, скорость, ускорение.

Понятие движения является чрезвычайно общим и охватывает самый широкий круг явлений. В физике изучают различные виды движения. Простейшим из них является механическое движение. Оно изучается в механике.
Механическое движение — это изменение положение тела (или его частей) в пространстве относительно других тел с течением времени.

Если тело A меняет своё положение относительно тела B, то и тело B меняет своё положение относительно тела A. Иначе говоря, если тело A движется относительно тела B, то и тело B движется относительно тела A. Механическое движение является относительным — для описания движения необходимо указать, относительно какого тела оно рассматривается.

Так, например, можно говорить о движении поезда относительно земли, пассажира относительно поезда, мухи относительно пассажира и т. д.

Понятия абсолютного движения и абсолютного покоя не имеют смысла: пассажир, покоящийся относительно поезда, будет двигаться с ним относительно столба на дороге, совершать вместе с Землёй суточное вращение и двигаться вокруг Солнца.
Тело, относительно которого рассматривается движение, называется телом отсчёта.

Основной задачей механики является определение положения движущегося тела в любой момент времени. Для решения этой задачи удобно представить движение тела как изменение координат его точек с течением времени. Чтобы измерить координаты, нужна система координат. Чтобы измерять время, нужны часы. Всё это вместе образует систему отсчёта.

Система отсчёта — это тело отсчёта вместе с жёстко связанной с ним («вмороженной»» в него) системой координат и часами.
Система отсчёта показана на рис. 1. Движение точки рассматривается в системе координат . Начало координат является телом отсчёта.

Рисунок 1.

Вектор называется радиус-вектором точки . Координаты точки являются в то же время координатами её радиус-вектора .
Решение основной задачи механики для точки состоит в нахождении её координат как функций времени: .
В ряде случаев можно отвлечься от формы и размеров изучаемого объекта и рассматривать его просто как движущуюся точку.

Материальная точка — это тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи.
Так, поезд можно считать материальной точкой при его движении из Москвы в Саратов, но не при посадке в него пассажиров. Землю можно считать материальной точкой при описании её движения вокруг Солнца, но не её суточного вращения вокруг собственной оси.

К характеристикам механического движения относятся траектория, путь, перемещение, скoрость и ускорение.

Траектория, путь, перемещение

В дальнейшем, говоря о движущемся (или покоящемся) теле, мы всегда полагаем, что тело можно принять за материальную точку. Случаи, когда идеализацией материальной точки пользоваться нельзя, будут специально оговариваться.

Траектория — это линия, вдоль которой движется тело. На рис. 1 траекторией точки является синяя дуга, которую описывает в пространстве конец радиус-вектора .

Путь — это длина участка траектории, пройденного телом за данный промежуток времени.
Перемещение — это вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела.

Предположим, что тело начало движение в точке и закончило движение в точке (рис. 2). Тогда путь, пройденный телом, это длина траектории . Перемещение тела — это вектор .

Рисунок 2.

Скорость и ускорение

Рассмотрим движение тела в прямоугольной системе координат с базисом (рис. 3).

Рисунок 3.

Пусть в момент времени тело находилось в точке с радиус-вектором

Спустя малый промежуток времени тело оказалось в точке с
радиус-вектором

Перемещение тела:

(1)

Мгновенная скорость в момент времени — это предел отношения перемещения к интервалу времени , когда величина этого интервала стремится к нулю; иными словами, скорость точки — это производная её радиус-вектора:

(2)

Из (2) и (1) получаем:

Коэффициенты при базисных векторах в пределе дают производные:

(Производная по времени традиционно обозначается точкой над буквой.) Итак,

Мы видим, что проекции вектора скорости на координатные оси являются производными координат точки:

Когда стремится к нулю, точка приближается к точке и вектор перемещения разворачивается в направлении касательной. Оказывается, что в пределе вектор направлен точно по касательной к траектории в точке . Это и показано на рис. 3.

Понятие ускорения вводится похожит образом. Пусть в момент времени скорость тела равна , а спустя малый интервал скорость стала равна .
Ускорение — это предел отношения изменения скорости к интервалу , когда этот интервал стремится к нулю; иначе говоря, ускорение — это производная скорости:

Ускорение, таким образом, есть «cкорость изменения скорости». Имеем:

Следовательно, проекции ускорения являются производными проекций скорости (и, стало быть, вторыми производными координат):

Закон сложения скоростей

Пусть имеются две системы отсчёта. Одна из них связана с неподвижным телом отсчёта . Эту систему отсчёта обозначим и будем называть неподвижной.

Вторая система отсчёта, обозначаемая , связана с телом отсчёта , которое движется относительно тела со скоростью . Эту систему отсчёта называем движущейся.

Дополнительно предполагаем, что координатные оси системы перемещаются параллельно самим себе (нет вращения системы координат), так что вектор можно считать скоростью движущейся системы относительно неподвижной.

Неподвижная система отсчёта обычно связана с землёй. Если поезд плавно едет по рельсам со скоростью , это система отсчёта, связанная с вагоном поезда, будет движущейся системой отсчёта .

Заметим, что скорость любой точки вагона (кроме вращающихся колёс!) равна . Если муха неподвижно сидит в некоторой точке вагона, то относительно земли муха движется со скоростью . Муха переносится вагоном, и потому скорость движущейся системы относительно неподвижной называется переносной скоростью.

Предположим теперь, что муха поползла по вагону. Скорость мухи относительно вагона (то есть в движущейся системе ) обозначается и называется относительной скоростью. Скорость мухи относительно земли (то есть в неподвижной системе ) обозначается и называется абсолютной скоростью.

Выясним, как связаны друг с другом эти три скорости — абсолютная, относительная и переносная.
На рис. 4 муха обозначена точкой .Далее:
— радиус-вектор точки в неподвижной системе ;
— радиус-вектор точки в движущейся системе ;
— радиус-вектор тела отсчёта в неподвижной системе .

Рисунок 4.

Как видно из рисунка,

Дифференцируя это равенство, получим:

(3)

(производная суммы равна сумме производных не только для случая скалярных функций, но и для векторов тоже).
Производная есть скорость точки в системе , то есть абсолютная скорость:

.

Аналогично, производная есть скорость точки в системе , то есть относительная скорость:

А что такое ? Это скорость точки в неподвижной системе, то есть — переносная скорость движущейся системы относительно неподвижной:

В результате из (3) получаем:

Закон сложения скоростей. Скорость точки относительно неподвижной системы отсчёта равна векторной сумме скорости движущейся системы и скорости точки относительно движущейся системы. Иными словами, абсолютная скорость есть сумма переносной и относительной скоростей.

Таким образом, если муха ползёт по движущемуся вагону, то скорость мухи относительно земли равна векторной сумме скорости вагона и скорости мухи относительно вагона. Интуитивно очевидный результат!

Виды механического движения

Простейшими видами механического движения материальной точки являются равномерное и прямолинейное движения.
Движение называется равномерным, если модуль вектора скорости остаётся постоянным (направление скорости при этом может меняться).

Движение называется прямолинейным, если направление вектора скорости остаётся постоянным (а величина скорости при этом может меняться). Траекторией прямолинейного движения служит прямая линия, на которой лежит вектор скорости.

Например, автомобиль, который едет с постоянной скоростью по извилистой дороге, совершает равномерное (но не прямолинейное) движение. Автомобиль, разгоняющийся на прямом участке шоссе, совершает прямолинейное (но не равномерное) движение.

А вот если при движении тела остаются постоянными как модуль скорости, так и его направление, то движение называется равномерным прямолинейным.

В терминах вектора скорости можно дать более короткие определения данным типам движения:

    • равномерное движение
    • прямолинейное движение
    • равномерное прямолинейное движение

Важнейшим частным случаем неравномерного движения является равноускоренное движение, при котором остаются постоянными модуль и направление вектора ускорения:

  • равноускоренное движение

Наряду с материальной точкой в механике рассматривается ещё одна идеализация — твёрдое тело.
Твёрдое тело — это система материальных точек, расстояния между которыми не меняются со временем. Модель твёрдого тела применяется в тех случаях, когда мы не можем пренебречь размерами тела, но можем не принимать во внимание изменение размеров и формы тела в процессе движения.

Простейшими видами механического движения твёрдого тела являются поступательное и вращательное движения.

Движение тела называется поступательным, если всякая прямая, соединяющая две какие-либо точки тела, перемещается параллельно своему первоначальному направлению.

При поступательном движении траектории всех точек тела идентичны: они получаются друг из друга параллельным сдвигом (рис. 5).

Рисунок 5.

Движение тела называется вращательным, если все его точки описывают окружности, лежащие в параллельных плоскостях. При этом центры данных окружностей лежат на одной прямой, которая перпендикулярна всем этим плоскостям и называется осью вращения.

На рис. 6 изображён шар, вращающийся вокруг вертикальной оси. Так обычно рисуют земной шар в соответствующих задачах динамики.

Рисунок 6.

Источник: https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/fizika/mexanicheskoe-dvizhenie/

Booksm
Добавить комментарий