Механическое движение: равномерное и неравномерное

Механическое движение – это изменение с течением времени положения тела в пространстве относительно другого тела. Тело, относительно которого рассматривается движение называется телом отсчета. Поступательное и вращательное движения – самые простые виды механического движения.

Если вращение отсутствует, то движение называется поступательным и полностью определяется движением выбранной точки. Движение при этом не обязательно является прямолинейным.

Примеры механического движения тел

Не указав систему отсчёта, не имеет смысла говорить о движении. Траектория движения также зависит от выбора системы отсчёта. Движение называется поступательным, если прямая, соединяющая две точки тела, перемещается, оставаясь параллельной самой себе (рис.1,а). При поступательном движении все точки тела движутся одинаково. При вращательном движении все точки тела описывают окружности, расположенные в параллельных плоскостях.

Движение в живой природе

Ось вращения может располагаться как внутри тела (ротационное вращение) (рис.1,б), так и за его пределами (орбитальное вращение) (рис.1,в). Поступательно движется автомобиль на прямолинейном участке дороги, при этом колеса автомобиля совершают вращательное ротационное движение. Земля, обращаясь вокруг Солнца, совершает вращательное орбитальное движение, а вращаясь вокруг своей оси – вращательное ротационное движение. В природе обычно мы встречаемся со сложными комбинациями различных видов движения.

Дополнительные материалы по теме: Кинематика. Механическое движение.

Сложное движение совершают части различных механизмов, небесные тела и т.д. Здесь скорость точки относительно неподвижной СО равна векторной сумме скорости точки относительно подвижной СО и скорости самой подвижной СО относительно неподвижной.

Равномерное прямолинейное движение.

Понятие движения является чрезвычайно общим и охватывает самый широкий круг явлений. В физике изучают различные виды движения. Основной задачей механики является определение положения движущегося тела в любой момент времени.

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.

Так, поезд можно считать материальной точкой при его движении из Москвы в Саратов, но не при посадке в него пассажиров. К характеристикам механического движения относятся траектория, путь, перемещение, скoрость и ускорение. Скорость мухи относительно земли (то есть в неподвижной системе ) обозначается и называется абсолютной скоростью. 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.

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.

При этом центры данных окружностей лежат на одной прямой, которая перпендикулярна всем этим плоскостям и называется осью вращения. При равноускоренном движении путь изменяется, согласно квадратной зависимости. Модель демонстрирует зависимость характеристик движения от выбора тела отсчета.

Модель наглядно демонстрирует важнейшие характеристики движения: путь (пройденное расстояние) и расстояние между начальным и конечным положением. При движении тела, каждая его точка описывает траекторию. Траектория может быть самой причудливой формы. Наиболее простой является траектория при прямолинейном движении.

Часть 2 Траектория. Пройденный телом путь

Модель демонстрирует задание движения тела вдоль прямой функцией и её графиком. По заданному графику воспроизводится соответствующее ему движение. При прямолинейном равномерном движении пройденный путь s и изменение координаты тела x совпадают: Δ x = x — x0 = s.Здесь x0- координата тела в начальный момент времени.

Если движение неравномерное — эти графики будут сложными. Часто вместо детального описания сложного движения достаточно знать его среднюю скорость. Модель объясняет формулу для вычисления средней скорости движения, состоящего из нескольких участков с равномерным движением. Движение тела зависит от параметров, которые можно изменять.

Скорость и ускорение.

Наглядно показана зависимость движения от начальной скорости. Приводятся графики зависимости пути и скорости от времени. По разным признакам можно выделить разные виды механического движения.

Криволинейное движение можно рассматривать как самостоятельный вид движения, а можно свести к сумме движений по дугам окружностей различных радиусов кривизны. Рассматривая положения движущихся тел через равные промежутки времени, можно выделить равномерное и неравномерное движения.

Материальная точка

Например, проведем несколько линий на игрушечном автомобиле и переместим его из одной точки в другую. На всех участках траектории автомобиль совершает поступательное движение. Однако колеса автомобиля совершают другой вид движения. Этот вид движения называется вращательным. Примером колебательного движения является движение гири, подвешенной на пружине. Это движение периодическое. Но к поступательному характеру движения добавляется еще возвратный характер.

Потенциальная энергия тела, онлайн расчет

Например, за первый час он прошел 57 км, а за второй — 63. Поэтому его движение является неравномерным. Перемещение одного тела относительно других тел называют движением. Движение характеризует линия, по которой движется тело (на плоскости или в пространстве). В жизни чаще приходится сталкиваться с криволинейным движением, например, соревнования Формулы-1, бег по дорожке стадиона на длинные дистанции, полёт горизонтально брошенного тела и т.д.

Перемещение — минимальное расстояние, которое соединяет две выбранные точки траектории движения. Пройденный путь и перемещение равны только при прямолинейном движении. Положение тела задается координатой. Размеры орбитальной станции, находящейся на орбите около Земли, можно не учитывать, а рассчитывая траекторию движения космического корабля при стыковке со станцией, без учета ее размеров не обойтись.

Ответы на вопросы по естественно-научным дисциплинам и математике

Промежуток времени считается достаточно малым, если скорость при неравномерном движении в течение этого промежутка не менялась. Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло. Движение, при котором скорость тела не меняется, т. е. тело за любые равные промежутки времени перемещается на одну и ту же величину, называют равномерным прямолинейным движением.

Такое движение называют равнозамедленным. Например, в воздухе происходит дозаправка самолета топливом. Механическое движение – это понятие относительное. Длина траектории, по которой движется тело в течение определенного промежутка времени, называется пройденным путем.Путь – это физическая величина, которую можно измерить. 2. Посмотрите на рисунок и определите положение тел в зависимости от выбора точки отсчета.Рис.

Механическое движение характеризуется тремя физическими величинами: перемещением, скоростью и ускорением. Этот вид движения называют равноускоренным. Движение называется равномерным, если модуль вектора скорости остаётся постоянным (направление скорости при этом может меняться).