Doğrusal hareketin doğrusal hareket türleri. Doğrusal hareketin kinematiği
Fizikteki birçok problem, doğrusal düzgün ve düzgün hızlandırılmış hareketin dikkate alınmasına dayanır. Uzayda hareket eden cisimlerin en basit ve en idealleştirilmiş örnekleridir. Onları bu makalede daha ayrıntılı olarak açıklıyoruz.
Üniformayı ele almadan önce kavramın kendisini anlamakta fayda var.
Hareket, koordinatları değiştirme sürecidir. maddi nokta Belli bir süre uzayda Buna göre bu tanım, hareket hakkında konuşup konuşmadığımızı hemen anlayabileceğiniz aşağıdaki işaretleri vurgularız:
- Mekansal koordinatlarda bir değişiklik olmalı. Aksi takdirde, vücut dinlenmiş olarak kabul edilebilir.
- Süreç zaman içinde gelişmelidir.
"Önemli nokta" kavramına da dikkat edelim. Gerçek şu ki, mekanik hareket sorularını incelerken (düzenli ve düzgün hızlandırılmış doğrusal hareket dahil), vücudun yapısı ve boyutları dikkate alınmaz. Bu yaklaşım, uzaydaki koordinatlardaki değişimin büyüklüğünün hareket eden bir nesnenin fiziksel boyutlarını çok aşması gerçeğiyle bağlantılıdır, bu nedenle maddi bir nokta olarak kabul edilir ("malzeme" kelimesi, kütlesini hesaba katmayı ima eder, çünkü bilgisi ele alınan sorunları çözerken gereklidir).
Hareketi karakterize eden ana fiziksel nicelikler
Bunlar hız, ivme, kat edilen mesafe ve yörünge kavramını içerir. Sırasıyla her bir değeri inceleyelim.
Doğrusal düzgün ve düzgün hızlandırılmış hareketin hızı (vektör değeri), vücut koordinatlarının zaman içindeki değişim oranını yansıtır. Örneğin, 100 metreyi 10 saniyede hareket ettirirse (spor müsabakalarında sprinterler için tipik değerler), o zaman saniyede 10 metrelik bir hızdan söz edilir (100/10 = 10 m/s). Bu değer Latin harfi "v" ile gösterilir ve mesafe birimlerinin zamana bölünmesiyle ölçülür, örneğin saatte kilometre (km / s), dakikada metre (m / dak.), Saatte mil (mil / dak.) h) vb.Dahası.
Hızlanma - "a" harfi ile gösterilen ve hızın kendisinin değişim hızı ile karakterize edilen fiziksel. Sprinterler örneğine dönersek, yarışın başında düşük bir hızla başladıkları, hareket ettikçe arttığı ve maksimum değerlere ulaştığı bilinmektedir. İvme boyutu, hızın zamana bölünmesiyle elde edilir, örneğin, (m/s)/s veya m/s 2 .
Kat edilen mesafe (skaler bir değer), hareket eden bir nesnenin kat ettiği mesafeyi (kat edilen, uçulan, yüzen) yansıtır. Bu değer, yalnızca nesnenin ilk ve son konumu tarafından benzersiz bir şekilde belirlenir. Mesafe birimleriyle (metre, kilometre, milimetre ve diğerleri) ölçülür ve "s" harfiyle gösterilir (bazen "d" veya "l").
Yörünge, yoldan farklı olarak, vücudun hareket ettiği eğri çizgiyi karakterize eder. Bu makalede yalnızca düzgün ivmeli ve düzgün doğrusal hareket ele alındığından, yörüngesi düz bir çizgi olacaktır.
Hareketin göreliliği sorunu
Birçok kişi, otobüste yan şeritte hareket eden arabanın hareketsiz gibi göründüğünü fark etti. Bu örnek, hareketin göreliliğini açıkça doğrular (düzenli olarak hızlandırılmış, düzgün doğrusal hareket ve diğer türleri).
Adlandırılmış özelliği dikkate alarak, hareketli nesnelerle ilgili problemler göz önüne alındığında, problemin çözüldüğüne göre her zaman bir referans çerçevesi sunulur. Yani yukarıdaki örnekteki otobüsteki yolcu raporlama sistemi olarak alınırsa o zaman arabanın ona göre hızı sıfır olacaktır. Hareketi duran bir kişiye göre düşünürsek, araba ona göre belirli bir v hızıyla hareket eder.
Doğrusal hareket durumunda, iki nesne bir çizgi boyunca hareket ettiğinde, birinin diğerine göre hızı şu formülle belirlenir: v ¯ = v ¯ 1 + v ¯ 2, burada v ¯ 1 ve v ¯ 2, her nesnenin hızıdır (çubuk, vektör miktarlarını toplayan anlamına gelir).
Taşınmanın en kolay yolu
Tabii ki, bu, bir nesnenin düz bir çizgide sabit bir hızda (düzgün doğrusal) hareketidir. Bu tür harekete bir örnek, bir uçağın bulutların arasından uçması veya bir yayanın yürümesidir. Her iki durumda da nesnenin yörüngesi düz kalır ve her biri belirli bir hızda hareket eder.
Bu tür nesne hareketini açıklayan formüller aşağıdaki gibidir:
- s = v*t;
- v = s/t.
Burada t, hareketin dikkate alındığı süredir.
Düzgün hızlandırılmış doğrusal hareket
Bir nesnenin, a'nın sabit bir ivme olduğu v \u003d a * t formülüne göre hızının değiştiği bir tür doğrusal hareket olarak anlaşılır. Hızdaki değişiklik, farklı nitelikteki dış kuvvetlerin etkisiyle gerçekleşir. Örneğin, aynı uçak, seyir hızına ulaşmadan önce onu dinlenme durumundan almalıdır. Başka bir örnek, hız belirli bir değerden sıfıra değiştiğinde bir arabanın fren yapmasıdır. Bu tür harekete düzgün yavaşlama denir, çünkü ivmenin içinde negatif bir işaret vardır (hız vektörüne yöneliktir).
Kat edilen mesafe s bu tip yer değiştirme, hızın zaman içindeki değerinin entegre edilmesiyle hesaplanabilir ve şu formülle sonuçlanır: s = a * t 2 / 2, burada t hızlanma (yavaşlama) süresidir.
Karışık hareket türü
Bazı durumlarda doğrusal hareket uzaydaki cisimler hem sabit bir hızla hem de ivme ile meydana gelir, bu nedenle bu karışık hareket türü için formüller vermekte fayda vardır.
Düzgün ve düzgün hızlandırılmış doğrusal hareketin hızı ve ivmesi, aşağıdaki ifade ile birbiriyle ilişkilidir: v \u003d v 0 + a * t, burada v 0, başlangıç hızının değeridir. Bu formülü anlamak kolaydır: ilk başta, nesne sabit bir hızla hareket etti v 0 , örneğin yoldaki bir araba, ancak daha sonra hızlanmaya başladı, yani her t süresi için hızlanmaya başladı. hareket hızını bir * t artırın. Hız bir toplam değer olduğu için başlangıç değeri ile değişim değerinin toplamı işaretli ifadeyi verecektir.
Bu formülü zaman içinde entegre ederek, katedilen mesafeyi hesaplamamızı sağlayan doğrusal düzgün ve düzgün ivmeli hareket için başka bir denklem elde ederiz: s = v 0 *t + a*t 2 /2. Gördüğünüz gibi, bu ifade önceki paragraflarda tartışılan daha basit hareket türleri için benzer formüllerin toplamına eşittir.
Problem çözümü örneği
Yukarıdaki formüllerin kullanımını gösterecek basit bir problem çözelim. Problemin durumu şu şekildedir: 60 km/s hızla hareket eden araç fren yapmaya başladı ve 10 saniye sonra tamamen durdu. Fren yaparken ne kadar mesafe kat etti?
Bu durumda, doğrusal eşit yavaş hareketle uğraşıyoruz. Başlangıç hızı v 0 = 60 km/h, bu değerin son değeri v = 0 (araba durmuştur). Yavaşlama ivmesini belirlemek için şu formülü kullanırız: v = v 0 - a * t ("-" işareti vücudun yavaşladığını söyler). Km/s'yi m/s'ye çevirelim (60 km/s = 16.667 m/s) ve frenleme süresinin t = 10 s olduğunu dikkate alarak şunu elde ederiz: a = (v 0 - v)/t = 16.667/ 10 = 1,667 m/s2 . Arabanın fren ivmesini belirledik.
Kat edilen mesafeyi hesaplamak için, ivmenin işaretini dikkate alarak karışık hareket türü için denklemi de kullanırız: s = v 0 *t - a*t 2 /2. Bilinen değerleri değiştirerek şunu elde ederiz: s \u003d 16.667 * 10 - 1.667 * 10 2 / 2 \u003d 83.33 metre.
Katedilen mesafenin, düzgün ivmeli hareket formülü (s = a * t 2 /2) kullanılarak bulunabileceğine dikkat edin, çünkü frenleme sırasında araç, durma durumundan v 0 hızına ulaşma hızlanma sırasındaki ile tam olarak aynı mesafeyi kat edecektir.
Virajlı sürüş
Kat edilen yol için dikkate alınan ifadelerin yalnızca doğrusal hareket durumu için değil, aynı zamanda bir nesnenin eğrisel bir yörünge boyunca herhangi bir hareketi için de geçerli olduğuna dikkat etmek önemlidir.
Örneğin, gezegenimizin belirli bir süre boyunca Güneş etrafında kat edeceği mesafeyi (dairesel hareket) hesaplamak için s = v * t ifadesini başarıyla uygulayabilirsiniz. Bu, hız vektörü değişirken sabit bir değer olan hız modülünü kullandığı için yapılabilir. Formülü eğri bir yol boyunca bir yol için uygularken, elde edilen değerin nesnenin bitiş ve başlangıç koordinatları arasındaki farkı değil, bu yolun uzunluğunu yansıtacağını unutmayın.
I. MEKANİĞİN FİZİKSEL TEMELLERİ
KONU 1.1. "DOĞRUSAL VE EĞRİSEL HAREKETİN KINEMATİĞİ"
DOĞRU HAREKETİN KINEMATİĞİ
Bu bölümde, en basit hareket türünü inceleyeceğiz - DOĞRUSAL HAREKET.
Doğrusal, düz bir çizgi boyunca gerçekleştirilen bir harekettir. Bilimsel olarak konuşursak, yörüngesi düz bir çizgi olan bir harekettir.
Herhangi fiziksel olgu matematiksel formüller aracılığıyla açıklanır. fiziksel özellikler. Bu nedenle, doğrusal hareket de dahil olmak üzere hareketi karakterize eden bu çok fiziksel nicelikleri şart koşmak gerekir. Bunlar:
Tablo 1.1
Fiziksel olmaktan çok felsefi olduğu için Tablo 1.1'in kasıtlı olarak zaman tanımını atladığını unutmayın. Ve fiziğin bu bölümünün incelenmesi için, günlük zaman fikri oldukça yeterli.
Böylece, bu dört miktar yardımıyla, tüm doğrusal hareket türleri açıklanmaktadır. Ve sadece üç tane var:
- DÜZGÜN DOĞRU HAREKET
- EŞDEĞERLİ DOĞRUSAL HAREKET
- EŞSİZ DOĞRUSAL HAREKET
Her birini düşünelim. Ve en basitinden başlayalım - düzgün doğrusal hareket.
1. Düzgün doğrusal hareket, sabit bir hızda harekettir. Vücudun hızı değişmezse, o zaman ivmesi yoktur. Bu hareketin matematiksel işaretleri şu şekilde yazılmıştır:
υ=sabit, a=0.
Bu hareketi hayal etmeye çalışalım: vücut bir hızda hareket eder, örneğin,
5 m/s ve hareket düzgün olduğu için hızı değişmez. Bu, her saniyede 5 metrelik bir mesafe kat ettiği anlamına gelir. Bu cismin zamanda ne kadar yol kat edeceği nasıl belirlenir? T= 20 saniye? Bunu yapmak için 5 m / s'yi 20 s ile çarpmanız gerekiyor - mesafeyi alıyoruz S= 100 m Böylece, düzgün doğrusal hareket için formül yazabiliriz:
S = υt
Buradan hız formülünü çıkarmak kolaydır: (1.1)
2. Düzgün hareket, sabit ivmeli harekettir. Bu durumda, hız her zaman değişir, ancak aynı miktarda değişir: her saniye aynı miktarda. Bu değer cismin ivmesine eşittir. Örneğin: bir cisim sabit ivme ile hareket etmektedir. A \u003d 2 m / sn 2. Belirli bir zamanda vücudun hızı örneğin 10 m/s ise, sonraki saniyede 2 m/s artacak ve 12 m/s'ye eşit olacaktır, başka bir saniyede 2 m/s daha artacak ve şuna eşit olacaktır:
14 m / s - yani her saniye. ortaya çıktı düzgün hızlandırılmış hareket.
Ancak vücut, hızı artmayacak, aksine azalacak şekilde hareket edebilir. Ve bu durumda vücudun da ivmesi vardır. Ancak, önceki örnekte sıfırdan büyükse ( bir > 0 ), yani pozitif, o zaman hız azaldıkça ivme sıfırdan küçüktür ( A< 0 ), yani olumsuz kabul edilir. Örneğin: bir cisim sabit ivme ile hareket etmektedir. A \u003d - 2 m / sn 2. Belirli bir zamanda vücudun hızı örneğin 10 m/s ise, sonraki saniyede 2 m/s azalacak ve 8 m/s'ye eşit olacaktır, başka bir saniyede 2 m/s daha azaltın ve halihazırda 6 m/s'ye eşit olun - ve sonunda 3 saniye sonra vücut duracaktır. ortaya çıktı eşit derecede yavaş hareket. Doğru, "düzenli olarak yavaşlatılmış" kelimesi kabul edilmiyor, bu nedenle böyle bir hareketin düzgün hızlandırılmış, ancak negatif ivmeli olduğu kabul ediliyor. Ve genel olarak, sabit ivmeli harekete düzgün değişken denir.
Düzgün hareketin işaretleri aşağıdaki gibi yazılabilir:
υ ≠ sabit, a = sabit(a≠0).
Matematiksel olarak, düzgün değişken hareket iki denklemle tanımlanır -
sistemi oluşturan yol denklemi ve hız denklemi:
(1.2),
burada υ 0, vücudun ilk hızıdır (yani, hareketin başlangıcındaki hız).
3. Düzgün olmayan hareket, değişken ivmeli harekettir . Bu hareket durumunda sadece hız değil, ivme de sürekli değişir. Dahası, tamamen keyfi olarak değişebilirler: her zaman artabilir veya her zaman azalabilirler veya artabilir veya azalabilirler. Ancak, önceki durumda olduğu gibi, eğer hız artarsa, o zaman bu andaki ivme pozitiftir ve hız ile eş yönlüdür. Ve eğer hız düşerse, ivme negatiftir ve hızın tersi yönündedir (bkz. Şekil 1.1 ve 1.2).
Pirinç. 1.1 Şek. 1.2
bir > 0 bir< 0
Düzensiz hareket belirtileri aşağıdaki gibi yazılabilir:
υ ≠ sabit, a ≠ sabit.
Gördüğünüz gibi, tüm doğrusal hareketler arasında bu tür en zor olanıdır. Ancak yine de onun için hareketin tüm özelliklerini hesaplamanıza izin veren formüller var. Ayrıca iki tane var: hız denklemi ve ivme denklemi.
" " sembolü, gerçekleştirmeniz gerektiği anlamına gelir farklılaşma eylemi zamanla. Biçimsel olarak, türev almakla aynı şekilde gerçekleştirilir, yalnızca farklı bir biçimde yazılır.
Formül (1.1) ve (1.4)'ün yalnızca farklılaşma simgesinin varlığında farklılık gösterdiğine dikkat edin. Doğrusal hareketin çeşitlerini tanımladıkları için bu şaşırtıcı değil. Ve (1.4) ve (1.5) formülleri, doğrusal hareketin her üç durumu için de genel formüllerdir.
Şu soru ortaya çıkıyor: örneğin S, bu formüllerin rehberliğinde nasıl hesaplanabilir? - Bunu yapmak için, farklılaşmanın tersi olan eylemi gerçekleştirmeniz gerekir. Ve bu entegrasyondur. Hadi yapalım.
Düzgün hareket- bu, sabit bir hızda harekettir, yani hız değişmediğinde (v \u003d sabit) ve hızlanma veya yavaşlama olmadığında (a \u003d 0).
doğrusal hareket- bu düz bir çizgideki harekettir, yani doğrusal hareketin yörüngesi düz bir çizgidir.
Bu, vücudun herhangi bir eşit zaman aralığında aynı hareketleri yaptığı bir harekettir. Örneğin, bir zaman aralığını bir saniyelik bölümlere ayırırsak, o zaman düzenli hareket vücut bu zaman aralıklarının her birinde aynı mesafeyi hareket ettirecektir.
Düzgün doğrusal hareketin hızı zamana bağlı değildir ve yörüngenin her noktasında cismin hareketiyle aynı şekilde yönlendirilir. Yani, yer değiştirme vektörü, hız vektörü ile aynı doğrultuda çakışmaktadır. Bu durumda, herhangi bir süre için ortalama hız anlık hıza eşittir:
vcp=vDüzgün doğrusal hareket hızı herhangi bir süre için vücudun yer değiştirmesinin bu t aralığının değerine oranına eşit fiziksel bir vektör miktarıdır:
=/t
Böylece, düzgün doğrusal hareketin hızı, bir malzeme noktasının birim zamanda ne kadar hareket ettiğini gösterir.
hareketli düzgün doğrusal hareket ile aşağıdaki formülle belirlenir:
Kat edilen mesafe doğrusal harekette yer değiştirme modülüne eşittir. OX ekseninin pozitif yönü hareket yönü ile çakışırsa, OX ekseni üzerindeki hızın izdüşümü hıza eşittir ve pozitiftir:
vx = v, yani v > 0Yer değiştirmenin OX ekseni üzerindeki izdüşümü şuna eşittir:
s = vt = x - x0burada x 0 cismin başlangıç koordinatıdır, x cismin son koordinatıdır (veya cismin herhangi bir andaki koordinatıdır)
Hareket denklemi, yani vücut koordinatının x = x(t) süresine bağımlılığı şu şekli alır:
x = x0 + vtOX ekseninin pozitif yönü cismin hareket yönünün tersi ise, o zaman cismin hızının OX ekseni üzerindeki izdüşümü negatiftir, hız sıfırdan küçüktür (v< 0), и тогда уравнение движения принимает вид:
x = x0 - vtDüzgün doğrusal hareket- Bu özel durum düzensiz hareket
Düzensiz hareket- bu, bir cismin (madde noktası) eşit zaman aralıklarında eşit olmayan hareketler yaptığı bir harekettir. Örneğin, bir belediye otobüsü, hareketi esas olarak hızlanma ve yavaşlamadan oluştuğu için düzensiz hareket eder.
eşit değişkenli hareket- bu, bir cismin hızının (madde noktası) herhangi bir eşit zaman aralığında aynı şekilde değiştiği bir harekettir.
Vücudun ivmesi düzenli hareket büyüklük ve yön olarak sabit kalır (a = sabit).
Düzgün hareket, eşit olarak hızlandırılabilir veya düzgün şekilde yavaşlatılabilir.
Düzgün hızlandırılmış hareket- bu, bir cismin (malzeme noktası) pozitif bir ivme ile hareketidir, yani böyle bir hareketle cisim sabit bir ivme ile hızlanır. Düzgün ivmeli hareket durumunda, cismin hız modülü zamanla artar, ivmenin yönü hareketin hızının yönüyle çakışır.
Eşit yavaş hareket- bu, bir cismin (malzeme noktası) negatif ivmeli hareketidir, yani böyle bir hareketle cisim düzgün bir şekilde yavaşlar. Düzgün yavaş hareket ile hız ve ivme vektörleri zıttır ve hız modülü zamanla azalır.
Mekanikte, herhangi bir doğrusal hareket hızlandırılır, bu nedenle yavaş hareket, hızlandırılmış hareketten yalnızca ivme vektörünün koordinat sisteminin seçilen ekseni üzerindeki izdüşümünün işaretiyle farklılık gösterir.
Değişken hareketin ortalama hızı vücudun hareketinin, bu hareketin yapıldığı zamana bölünmesiyle belirlenir. Ortalama hızın birimi m/s'dir.
vp=s/tBu, belirli bir zaman anında veya yörüngenin belirli bir noktasında vücudun (malzeme noktası) hızıdır, yani, Δt zaman aralığında sonsuz bir azalma ile ortalama hızın düşme eğiliminde olduğu sınırdır:
anlık hız vektörü düzgün hareket, yer değiştirme vektörünün zamana göre birinci türevi olarak bulunabilir:
= "
Hız vektörü projeksiyonu OX ekseninde:
vx = x'bu, koordinatın zamana göre türevidir (hız vektörünün diğer koordinat eksenlerine izdüşümleri benzer şekilde elde edilir).
Bu, vücudun hızındaki değişim oranını belirleyen değerdir, yani hızdaki değişimin Δt zaman aralığında sonsuz bir azalma eğilimi gösterdiği sınırdır:
Düzgün hareketin ivme vektörü hız vektörünün zamana göre birinci türevi veya yer değiştirme vektörünün zamana göre ikinci türevi olarak bulunabilir:
= " = " 0'ın, cismin zamanın ilk anındaki hızı (ilk hız), cismin belirli bir andaki hızı (son hız) olduğu dikkate alındığında, t, değişimin gerçekleştiği zaman aralığıdır. meydana gelen hız aşağıdaki gibi olacaktır:
Buradan düzgün hız formülü Herhangi bir zamanda:
0 + t
vx = v0x ± eksenİvme vektörünün izdüşümünün önündeki "-" (eksi) işareti, düzgün yavaş hareketi ifade eder. Hız vektörünün diğer koordinat eksenlerine izdüşüm denklemleri de benzer şekilde yazılır.
İvme sabit olduğundan (a \u003d const) tekdüze değişken hareketle, ivme grafiği 0t eksenine paralel düz bir çizgidir (zaman ekseni, Şekil 1.15).
Pirinç. 1.15. Vücut ivmesinin zamana bağlılığı.
Zamana karşı hız grafiği düz bir çizgi olan doğrusal bir fonksiyondur (Şekil 1.16).
Pirinç. 1.16. Vücut hızının zamana bağlılığı.
Zamana karşı hız grafiği(Şekil 1.16) şunu gösterir:
Bu durumda, yer değiştirme sayısal olarak 0abc şeklinin alanına eşittir (Şekil 1.16).
Bir yamuğun alanı, taban uzunluklarının yüksekliği ile çarpımının yarısı kadardır. Yamuk 0abc'nin tabanları sayısal olarak eşittir:
0a = v0 bc = vYamuğun yüksekliği t'dir. Böylece, yamuğun alanı ve dolayısıyla yer değiştirmenin OX ekseni üzerindeki izdüşümü şuna eşittir:
Düzgün yavaş hareket durumunda, ivme projeksiyonu negatiftir ve yer değiştirme projeksiyonu formülünde ivmenin önüne "-" (eksi) işareti konur.
Vücudun hızının çeşitli hızlanmalarda zamana bağımlılığının grafiği, Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.17. v0 = 0'da yer değiştirmenin zamana bağlılığının grafiği şekil 2'de gösterilmektedir. 1.18.
Pirinç. 1.17. Vücut hızının zamana bağlılığı Farklı anlamlar hızlanma.
Pirinç. 1.18. Vücudun yer değiştirmesinin zamana bağlılığı.
Vücudun belirli bir t 1 zamanındaki hızı, grafiğe teğet ile v \u003d tg α zaman ekseni arasındaki eğim açısının tanjantına eşittir ve hareket aşağıdaki formülle belirlenir:
Cismin hareket süresi bilinmiyorsa, iki denklemli bir sistemi çözerek başka bir yer değiştirme formülü kullanabilirsiniz:
Yer değiştirme projeksiyonu için bir formül türetmemize yardımcı olacaktır:
Herhangi bir andaki cismin koordinatı, ilk koordinat ve yer değiştirme izdüşümünün toplamı tarafından belirlendiğinden, şöyle görünecektir:
x(t) koordinatının grafiği de bir paraboldür (yer değiştirme grafiği gibi), ancak parabolün tepe noktası genellikle başlangıç noktasıyla çakışmaz. x için< 0 и х 0 = 0 ветви параболы направлены вниз (рис. 1.18).
Detaylar Kategori: Mekanik Yayın tarihi 17.03.2014 18:55 İzlenme: 16086Mekanik hareket için kabul edilir maddi nokta veİçin sağlam vücut.
Malzeme noktasının hareketi
öteleme hareketi Kesinlikle katı bir cismin hareketi, bu cisimle ilişkili herhangi bir çizgi parçasının zamanın herhangi bir anında daima kendisine paralel olduğu mekanik bir harekettir.
Sert bir cismin herhangi iki noktasını zihinsel olarak düz bir çizgiyle birleştirirseniz, ortaya çıkan segment, öteleme hareketi sürecinde her zaman kendisine paralel olacaktır.
Öteleme hareketinde, vücudun tüm noktaları aynı şekilde hareket eder. Yani aynı mesafeyi aynı zaman aralıklarında kat ederler ve aynı yönde hareket ederler.
Öteleme hareketine örnekler: bir asansör kabininin hareketi, mekanik terazi çanakları, yokuş aşağı yarışan bir kızak, bisiklet pedalları, bir tren platformu, silindirlere göre motor pistonları.
dönme hareketi
Dönme hareketi ile fiziksel bedenin tüm noktaları daireler çizerek hareket eder. Tüm bu daireler birbirine paralel düzlemlerde uzanır. Ve tüm noktaların dönme merkezleri, adı verilen tek bir sabit düz çizgi üzerinde bulunur. dönme ekseni. Noktalarla tanımlanan daireler paralel düzlemlerde uzanır. Ve bu düzlemler dönme eksenine diktir.
Dönme hareketi çok yaygındır. Bu nedenle, bir tekerleğin jantındaki noktaların hareketi, dönme hareketine bir örnektir. Dönme hareketi fan pervanesini vb. tanımlar.
Dönme hareketi, aşağıdaki fiziksel büyüklüklerle karakterize edilir: açısal dönme hızı, dönme periyodu, dönme frekansı, bir noktanın doğrusal hızı.
açısal hız düzgün dönüşe sahip bir cisme, dönüş açısının bu dönüşün meydana geldiği zaman aralığına oranına eşit bir değer denir.
Bir cismin bir devrini tamamlaması için geçen süreye denir. dönüş süresi (T).
Bir cismin birim zamanda yaptığı devir sayısına denir hız (f).
Dönme frekansı ve periyodu, ilişki ile ilişkilidir. T = 1/f.
Nokta, dönme merkezinden R mesafesinde ise, doğrusal hızı aşağıdaki formülle belirlenir:
Şu ya da bu vücut göz önüne alındığında, tüm noktalarının aynı yönde ve tam olarak aynı hızda hareket ettiği dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, belirli bir cismin tümünün hareketini karakterize etmek gerekli değildir; kişi kendisini onun noktalarından yalnızca biri ile sınırlayabilir.
Herhangi bir hareketin temel özellikleri yörüngesi, hareketi ve hızıdır. Yörünge, yalnızca hayal gücünde var olan ve belirli bir maddi noktanın uzayda hareket ettiği bir çizgidir. Yer değiştirme, yönlendirilen bir vektördür başlangıç noktası sonuna kadar. Son olarak, hız, yalnızca yönünü değil, aynı zamanda referans noktası olarak alınan herhangi bir cisme göre hareket hızını da karakterize eden bir noktanın hareketinin genel bir göstergesidir.
Düzgün doğrusal hareket, büyük ölçüde hayali bir kavramdır ve iki ana faktörle karakterize edilir - tekdüzelik ve doğrusallık.
Hareketin tekdüzeliği, herhangi bir ivme olmaksızın sabit bir hızda gerçekleştirilmesi anlamına gelir. Hareketin doğrusallığı, onun düz bir çizgi boyunca gerçekleştiğini, yani yörüngesinin kesinlikle düz bir çizgi olduğunu ima eder.
Yukarıdakilerin hepsine dayanarak, düzgün doğrusal hareketin, vücudun aynı hareketi kesinlikle eşit zaman aralıklarında gerçekleştirmesinin bir sonucu olarak özel bir hareket türü olduğu sonucuna varabiliriz. Böylece belirli bir aralığı eşit aralıklara ayırarak (örneğin her biri bir saniye), yukarıda belirtilen hareketle vücudun bu bölümlerin her biri için aynı mesafeyi kat ettiğini görmek mümkün olacaktır.
Düzgün doğrusal hareketin hızı, sayısal olarak, belirli bir zaman diliminde cismin kat ettiği yolun bu aralığın sayısal değerine oranına eşittir. Bu değer hiçbir şekilde zamana bağlı değildir, ayrıca yörüngenin herhangi bir noktasında düzgün doğrusal hareket hızının vücudun hareketi ile kesinlikle çakıştığını belirtmekte fayda vardır. Bu durumda, keyfi olarak alınan bir süre için nicel değer şuna eşittir:
Düzgün doğrusal hareket, bir cismin belirli bir süre içinde kat ettiği yola özel bir yaklaşımla karakterize edilir. Bununla kat edilen mesafe, bir yer değiştirme modülünden başka bir şey değildir. Hareket ise, vücudun hareket ettiği hızın ve bu hareketin gerçekleştirildiği zamanın ürünüdür.
Yer değiştirme vektörünün apsis ekseninin pozitif yönü ile çakışması durumunda, hesaplanan hızın izdüşümünün sadece pozitif değil, aynı zamanda hız değeri ile de çakışması oldukça doğaldır.
Düzgün doğrusal hareket, diğer şeylerin yanı sıra, cismin koordinatları ile zaman arasındaki ilişkiyi yansıtacak bir denklem biçiminde temsil edilebilir.
- Konuyla ilgili konuşmanın gelişimi üzerine sunum: "Okul öncesi çocuklar için konuşma oyunları ve alıştırmalar" (yaşa göre) Okul öncesi çocukların konuşma gelişimi sunumunu indirin
- "Kar ve kar" A. Blok. Alexander Blok - Kar ve kar: Evden karlı genişliğe şiir
- Okul öncesi çocuklar için ekolojik masallar Çocuklar için havada kim yaşıyor hikayesi
- Bir çocukta doğru ve yetkin konuşma nasıl geliştirilir?