Механічний рух

Розділ 1. МЕХАНІКА

Тема 1. Кінематика

Заняття 1

Механічний рух

Мета: сформулювати основні терміни і закони механічного руху, розглянути особливості рівномірного руху; усвідомити поняття про тіло відліку та систему відліку, навчитись зображати графічно рівномірний рух

1. Механічний рух.

2. Рівномірний прямо лінійний рух.

Ключові слова: механічний рух, тіло відліку, система координат, система відліку, траєкторія, переміщення.

Теоретичні відомості

Механічний рух

Усе, що ми бачимо навколо, з плином часу змінюється. Взаємні зміни положення тіл або їх частин у просторі з часом називаються механічним рухом.

Тіло відліку - це будь-яке фізичне тіло, відносно якого фіксується зміна положення інших тіл

У довколишньому просторі положення тіла найпростіше визначити за допомогою координат тіла х, у, z. Наприклад, на площині це роблять завдяки вимірюванню відстаней х та у (мал. 1.1). Систему координат, як правило, зв'язують із тілом відліку. Тоді рух тіла характеризується зміною положення в просторі відносно тіла відліку, тобто зміною його координат у часі. Математично це записується так:

Х == x(t); У == y(t); Z == z(t).

Щоб встановити таку зміну в будь-який момент часу, з тілом відліку і системою координат необхідно пов'язати прилад для вимірювання часу, наприклад годинник.

Тіло відліку, система координат і годинник у сукупності називають системою відліку.

Стани руху і спокою тіла відносні; це залежить від вибору системи відліку. Одне й те саме тіло може бути нерухомим в одній системі відліку, але в іншій воно перебуватиме в русі.

Уявна лінія, в кожній точці якої послідовно побувало тіло під час свого руху, називається траєкторією руху. За формою траєкторії механічного руху бувають прямолінійними, коли траєкторія - пряма лінія, і криволінійними, коли тіло рухається за довільною кривою. Нерідко реальний рух тіл є комбінацією прямолінійного і криволінійного рухів.

За певних умов розмірами фізичних тіл можна знехтувати і представляти їх як матеріальну точку, яка визначає положення реального тіла в просторі своїми координатами. Матеріальна точка це умовне тіло, розмірами і формою якого нехтують за даних умов задачі.

За траєкторією руху легко визначити шлях, пройдений тілом. Шлях - це довжина траєкторії, яку описує тіло або матеріальна точка за певний інтервал часу. Довжина пройденого шляху позначається латинською літерою L. У Міжнародній системі одиниць (СІ) вона вимірюється в метрах.

Вектор, що сполучає початкове положення тіла з наступним, називається переміщенням. Переміщення - векторна величина. Воно позначається латинською літерою . Модуль вектора переміщення позначають або просто s. Зрозуміло, що довжина пройденого шляху і здійснене переміщення можуть не збігатися. Наприклад, модуль переміщення і пройдений велосипедистом шлях під час руху по колу неоднакові. Пройдений шлях і модуль переміщення однакові лише в тому разі, якщо тіло рухається вздовж прямої і не змінює напряму руху.