موسوعة المدرسة. حركة ميكانيكية

التفاصيل فئة: ميكانيكا تاريخ النشر 17.03.2014 18:55 المشاهدات: 15415

حركة ميكانيكيةالنظر ل نقطة مادية ول جسم صلب.

حركة نقطة مادية

حركة متعدية من الجسم الصلب تمامًا هي حركة ميكانيكية ، يكون خلالها أي جزء خطي مرتبط بهذا الجسم دائمًا موازيًا لنفسه في أي لحظة من الزمن.

إذا ربطت عقليًا أي نقطتين من جسم صلب بخط مستقيم ، فسيكون الجزء الناتج دائمًا موازيًا لنفسه في عملية الحركة الانتقالية.

في الحركة الانتقالية ، تتحرك جميع نقاط الجسم بنفس الطريقة. أي أنها تقطع نفس المسافة في نفس الوقت وتتحرك في نفس الاتجاه.

أمثلة على الحركة الانتقالية: حركة سيارة المصعد ، أكواب المقاييس الميكانيكية ، زلاجة تزلج على المنحدرات ، دواسات دراجات ، منصة قطار ، مكابس محرك بالنسبة للأسطوانات.

حركة دورانية

أثناء الدوران ، كل النقاط الجسد الماديتتحرك في دوائر. كل هذه الدوائر تقع في مستويات موازية لبعضها البعض. وتقع مراكز دوران جميع النقاط على خط مستقيم ثابت واحد يسمى محور الدوران. الدوائر الموصوفة بالنقاط تقع في مستويات متوازية. وهذه المستويات متعامدة مع محور الدوران.

الحركة الدورانية شائعة جدًا. وبالتالي ، فإن حركة النقاط على حافة عجلة هي مثال على الحركة الدورانية. تصف الحركة الدورانية مروحة المروحة ، إلخ.

تتميز الحركة الدورانية بالكميات الفيزيائية التالية: السرعة الزاوية للدوران ، فترة الدوران ، تواتر الدوران ، سرعة الخطنقاط.

السرعة الزاوية يسمى الجسم ذو الدوران المنتظم بقيمة تساوي نسبة زاوية الدوران إلى الفاصل الزمني الذي حدث خلاله هذا الدوران.

يسمى الوقت الذي يستغرقه الجسم لإكمال ثورة واحدة فترة الدوران (T).

يتم استدعاء عدد الدورات التي يقوم بها الجسم لكل وحدة زمنية السرعة (و).

تردد الدوران والفترة مرتبطان بالعلاقة T = 1 / و.

إذا كانت النقطة على مسافة R من مركز الدوران ، فإن سرعتها الخطية تتحدد بالصيغة:

علم الميكانيكا -فرع الفيزياء الذي يتعامل مع الحركة الميكانيكية.

تنقسم الميكانيكا إلى علم الحركة وديناميكيات وإحصاءات.

معادلات الحركة يسمى فرع الميكانيكا حيث يتم النظر في حركة الأجسام دون توضيح أسباب هذه الحركة. معادلات الحركةيدرس طرق وصف الحركة والعلاقة بين الكميات التي تميز هذه الحركات.

مهمة الكينماتيكا:تحديد الخصائص الحركية للحركة (مسار الحركة ، الإزاحة ، المسافة المقطوعة ، الإحداثيات ، سرعة الجسم وتسارعه) ، وكذلك الحصول على معادلات لاعتماد هذه الخصائص على الوقت.

الحركة الميكانيكية للجسمدعا التغيير في موقعه في الفضاء بالنسبة للأجسام الأخرى بمرور الوقت.

حركة ميكانيكية نسبياً, التعبير "يتحرك الجسم" لا معنى له حتى يتم تحديده فيما يتعلق بما تعتبره الحركة. حركة نفس الجسم بالنسبة ل هيئات مختلفةتبين أنها مختلفة. لوصف حركة الجسم ، من الضروري الإشارة فيما يتعلق بالجسم الذي تعتبر الحركة فيه. هذا الجسم يسمى هيئة مرجعية. الباقي نسبي أيضًا (أمثلة: راكب في قطار عند الراحة ينظر إلى قطار يمر)

المهمة الرئيسية للميكانيكا – أن تكون قادرًا على حساب إحداثيات نقاط الجسم في أي وقت.

لحل هذه المشكلة ، يجب أن يكون لديك جسم يتم من خلاله حساب الإحداثيات ، وربط نظام إحداثيات به ولديك جهاز لقياس الفترات الزمنية.

نظام الإحداثيات والجسم المرجعي الذي يرتبط به وأداة قياس شكل الوقت نظام مرجعي، المتعلقة بحركة الجسم.

نظم الإحداثياتهناك:

1. أحادي البعد- يتم تحديد موضع الجسم على الخط المستقيم بإحداثي واحد x.

2. ثنائي الأبعاد- يتم تحديد موضع النقطة على المستوى بواسطة إحداثيات x و y.

3. ثلاثي الأبعاد- يتم تحديد موضع نقطة في الفضاء بثلاثة إحداثيات x و y و z.

كل جسم له حجم معين. توجد أجزاء مختلفة من الجسم في أماكن مختلفة من الفضاء. ومع ذلك ، في العديد من مشاكل الميكانيكا ليست هناك حاجة للإشارة إلى مواقع الأجزاء الفردية من الجسم. إذا كانت أبعاد الجسم صغيرة مقارنة بالمسافات بين الأجسام الأخرى ، فيمكن اعتبار هذا الجسم نقطته المادية. يمكن القيام بذلك ، على سبيل المثال ، عند دراسة حركة الكواكب حول الشمس.

إذا كانت جميع أجزاء الجسم تتحرك بنفس الطريقة ، فإن هذه الحركة تسمى انتقالية.

على سبيل المثال ، الكابينة في جاذبية العجلة العملاقة ، سيارة على جزء مستقيم من المسار ، إلخ. تتحرك للأمام. عندما يتحرك الجسم للأمام ، يمكن اعتباره أيضًا نقطة مادية.

نقطة مادية يسمى الجسم ، يمكن إهمال أبعاده في ظل ظروف معينة.

يلعب مفهوم النقطة المادية دورًا مهمًا في الميكانيكا. يمكن اعتبار الجسم كنقطة مادية إذا كانت أبعاده صغيرة مقارنة بالمسافة التي يقطعها ، أو مقارنة بالمسافة منه إلى الأجسام الأخرى.

مثال. يمكن تجاهل أبعاد المحطة المدارية في المدار حول الأرض ، وعند حساب مسار الحركة سفينة فضائيةعند الالتحام بالمحطة ، لا يمكن الاستغناء عن حجمها.

خصائص الحركة الميكانيكية: الحركة ، السرعة ، التسارع.

تتميز الحركة الميكانيكية بثلاث كميات فيزيائية: الإزاحة والسرعة والتسارع.

بالانتقال بمرور الوقت من نقطة إلى أخرى ، يصف الجسم (النقطة المادية) خطًا معينًا يسمى مسار الجسم.

يسمى الخط الذي تتحرك عليه نقطة الجسم مسار الحركة.

طول المسار يسمى سافر طريق.

يعني لتقاس أمتار. (المسار - التتبع ، المسار - المسافة)

المسافة المقطوعةليساوي طول قوس المسار الذي يجتازه الجسم في وقت ما. طريق– العددية.

عن طريق تحريك الجسميسمى مقطعًا موجهًا من خط مستقيم يربط الموضع الأولي للجسم بموضعه اللاحق. الإزاحة كمية متجهة.

يتم استدعاء المتجه الذي يربط بين نقطتي البداية والنهاية للمسار حركة.

يعني س، تقاس بالأمتار. (الإزاحة هي متجه ، ومعامل الإزاحة هو عدد قياسي)

السرعة - كمية مادية متجهة تميز سرعة حركة الجسم ، مساوية عدديًا لنسبة الحركة في فترة زمنية صغيرة إلى قيمة هذه الفترة.

يعني الخامس

صيغة السرعة: أو

وحدة القياس في النظام الدولي للوحدات - آنسة.

عمليا ، وحدة السرعة المستخدمة هي km / h (36 km / h = 10 m / s).

قم بقياس السرعة عداد السرعة.

التسريع- الكمية المادية للمتجه التي تميز معدل تغير السرعة ، مساوية عدديًا لنسبة التغير في السرعة إلى الفترة الزمنية التي حدث خلالها هذا التغيير.

إذا تغيرت السرعة كما هي طوال فترة الحركة بأكملها ، فيمكن حساب التسارع بالصيغة التالية:

يتم قياس التسارع مقياس التسارع

وحدة si م / ث 2

وبالتالي ، فإن الكميات الفيزيائية الرئيسية في حركيات نقطة مادية هي المسافة المقطوعة لالإزاحة والسرعة والتسارع. طريق لهي كمية عددية. الإزاحة والسرعة والتسارع كميات متجهة. لتحديد كمية متجه ، تحتاج إلى تحديد معاملها وتحديد الاتجاه. كميات المتجهات تخضع لقواعد رياضية معينة. يمكن إسقاط المتجهات على محاور إحداثيات ، ويمكن إضافتها وطرحها وما إلى ذلك.

حركة ميكانيكية يسمى الجسم التغيير في موضعه في الفضاء بالنسبة للأجسام الأخرى بمرور الوقت. على سبيل المثال ، يكون الشخص الذي يركب سلمًا متحركًا في مترو الأنفاق في حالة راحة بالنسبة إلى السلم المتحرك نفسه ويتحرك بالنسبة إلى جدران النفق

أنواع الحركة الميكانيكية:

• مستقيمة ومنحنية - حسب شكل المسار ؛
• موحدة وغير متساوية - وفقًا لقانون الحركة.

حركة ميكانيكيةنسبياً. يتجلى ذلك في حقيقة أن شكل المسار والإزاحة والسرعة والخصائص الأخرى لحركة الجسم تعتمد على اختيار الإطار المرجعي.

يسمى الجسم النسبي الذي يتم اعتبار الحركة له هيئة مرجعية. نظام الإحداثيات والجسم المرجعي الذي يرتبط به وأداة قياس شكل الوقت نظام مرجعي ، المتعلقة بحركة الجسم.

في بعض الأحيان يمكن إهمال حجم الجسم مقارنة بالمسافة إليه. في هذه الحالات ، يعتبر الجسد نقطة مادية.

تحديد موضع الجسم في أي وقت هو المهمة الرئيسية للميكانيكا.

الخصائص الهامة للحركة هي مسار نقطة مادية ، والإزاحة والسرعة والتسارع. يسمى الخط الذي تتحرك عليه النقطة المادية مسار . طول المسار يسمى المسار (L). وحدة قياس المسار 1 م. المتجه الذي يربط بين نقطتي البداية والنهاية للمسار يسمى الإزاحة (). وحدة النزوح -1 م.

أبسط شكل من أشكال الحركة هو موحد الحركة المستقيمة. تسمى الحركة التي يقوم فيها الجسم بنفس عمليات الإزاحة لأي فترات زمنية متساوية ، بالحركة المستقيمة. حركة موحدة. سرعة() - كمية مادية متجهة تميز سرعة حركة الجسم ، تساوي عدديًا نسبة الحركة في فترة زمنية صغيرة إلى قيمة هذه الفترة. الصيغة المحددة للسرعة لها الشكل ت = ق / ر. وحدة السرعة - آنسة. قياس السرعة باستخدام عداد السرعة.

تسمى حركة الجسم ، التي تتغير فيها سرعته بنفس الطريقة في أي فترة زمنية متسارعأو متغير على قدم المساواة.

— كمية مادية تميز معدل التغير في السرعة وتساوي عدديًا نسبة متجه التغير في السرعة لكل وحدة زمنية.وحدة التسارع في SI — م / ث 2 .

متسارع، إذا زاد معامل السرعة - حالة الحركة المتسارعة بشكل منتظم. على سبيل المثال ، المركبات المتسارعة - السيارات والقطارات والسقوط الحر للأجسام بالقرب من سطح الأرض (=).

حركة متغيرة متساويةمُسَمًّى بنفس القدر من البطءإذا انخفض معامل السرعة. هي حالة الحركة البطيئة المنتظمة.

سرعة فورية حركة مستقيمة متسارعة بشكل موحد

اليوم سنتحدث عن الدراسة المنهجية للفيزياء وقسمها الأول - الميكانيكا. دراسات الفيزياء أنواع مختلفةالتغييرات أو العمليات التي تحدث في الطبيعة ، وما هي العمليات التي كانت ذات أهمية أساسية لأسلافنا؟ بالطبع ، هذه عمليات مرتبطة بالحركة. كانوا يتساءلون عما إذا كان الرمح الذي ألقوه سوف يطير ويضرب الماموث ؛ كانوا يتساءلون عما إذا كان الرسول الذي يحمل الرسالة المهمة لديه وقت للجري قبل غروب الشمس إلى الكهف المجاور. يتم دراسة جميع أنواع الحركة والحركة الميكانيكية بشكل عام من قبل قسم يسمى الميكانيكا.

أينما ننظر ، هناك العديد من الأمثلة على الحركة الميكانيكية من حولنا: شيء يدور ، شيء ما يقفز لأعلى ولأسفل ، شيء يتحرك ذهابًا وإيابًا ، والأجسام الأخرى يمكن أن تكون في حالة راحة ، وهذا أيضًا مثال على الحركة الميكانيكية ، التي تكون سرعتها صفرًا. .

تعريف

حركة ميكانيكيةيسمى التغيير في موضع الأجسام في الفضاء بالنسبة للأجسام الأخرى بمرور الوقت (الشكل 1).

أرز. 1. حركة ميكانيكية

نظرًا لأن الفيزياء مقسمة إلى عدة أقسام ، فإن للميكانيكا أقسامًا خاصة بها. الأول يسمى الحركية. قسم الميكانيكا معادلات الحركةيجيب على سؤال كيف يتحرك الجسم. قبل البدء في العمل على دراسة الحركة الميكانيكية ، من الضروري تحديد وتعلم المفاهيم الأساسية ، ما يسمى ABC للكينماتيكا. سنتعلم في الدرس:

اختر نظامًا مرجعيًا لدراسة حركة الجسم ؛

تبسيط المهام عن طريق استبدال الجسم ذهنيًا بنقطة مادية ؛

تحديد مسار الحركة ، والعثور على الطريق ؛

فرّق بين أنواع الحركات.

في تعريف الحركة الميكانيكية ، التعبير بالنسبة للهيئات الأخرى. نحتاج دائمًا إلى اختيار ما يسمى بالهيئة المرجعية ، أي الجسم النسبي الذي سننظر إليه في حركة الكائن الذي ندرسه. مثال بسيط: حرك يدك وقل - هل تتحرك؟ نعم ، بالطبع ، فيما يتعلق بالرأس ، ولكن فيما يتعلق بالزر الموجود على قميصك ، سيكون ثابتًا. لذلك ، فإن اختيار المرجع مهم للغاية ، لأنه بالنسبة لبعض الهيئات ، تحدث الحركة ، وفيما يتعلق بالهيئات الأخرى ، لا تحدث الحركة. في أغلب الأحيان ، يتم اختيار الجسم المرجعي كجسم في متناول اليد دائمًا ، أو بالأحرى تحت القدمين - هذه هي أرضنا ، وهي الجسم المرجعي في معظم الحالات.

لطالما جادل العلماء حول ما إذا كانت الأرض تدور حول الشمس أم أن الشمس تدور حول الأرض. في الواقع ، من وجهة نظر الفيزياء ، من وجهة نظر الحركة الميكانيكية ، هذا مجرد نزاع حول جسم المرجع. إذا اعتبرنا الأرض هي الجسم المرجعي ، فعندئذ نعم - الشمس تدور حول الأرض ، إذا اعتبرنا الشمس هي الجسم المرجعي - فإن الأرض تدور حول الشمس. لذلك ، فإن الهيئة المرجعية هي مفهوم مهم.

كيف تصف التغيير في وضع الجسم؟

لتعيين موضع الهيئة التي تهمنا بدقة بالنسبة إلى الهيئة المرجعية ، من الضروري ربط نظام إحداثيات مع الهيئة المرجعية (الشكل 2).

عندما يتحرك الجسم ، تتغير الإحداثيات ، ومن أجل وصف تغيرها ، نحتاج إلى جهاز لقياس الوقت. لوصف الحركة ، يجب أن يكون لديك:

هيئة مرجعية

نظام الإحداثيات المرتبط بالهيئة المرجعية ؛

جهاز لقياس الوقت (بالساعات).

تشكل كل هذه الأشياء معًا إطارًا مرجعيًا. حتى نختار إطارًا مرجعيًا ، لا معنى لوصف الحركة الميكانيكية - لن نكون متأكدين من كيفية تحرك الجسم. مثال بسيط: حقيبة ملقاة على رف في مقصورة قطار متحرك ، للراكب ببساطة تستريح ، أما بالنسبة لشخص يقف على المنصة فهي تتحرك. كما نرى ، يتحرك الجسم نفسه وهو في حالة راحة ، المشكلة كلها أن الأنظمة المرجعية مختلفة (الشكل 3).

أرز. 3. أنظمة مختلفةتقرير

اعتماد المسار على اختيار النظام المرجعي

سوف نجيب مثيرة للاهتمام و سؤال مهم، ما إذا كان شكل المسار والمسار الذي يسلكه الجسم يعتمد على اختيار الإطار المرجعي. ضع في اعتبارك موقفًا يوجد فيه راكب قطار ، يوجد بجانبه كوب من الماء على الطاولة. ماذا سيكون مسار الزجاج في نظام الإبلاغ المرتبط بالراكب (الجسم المرجعي هو الراكب)؟

بالطبع ، الزجاج ثابت بالنسبة للراكب. هذا يعني أن المسار هو نقطة ، والإزاحة متساوية (الشكل 4).

أرز. 4. مسار الزجاج بالنسبة للراكب في القطار

ماذا سيكون مسار الزجاج بالنسبة للراكب الذي ينتظر القطار على المنصة؟ بالنسبة لهذا الراكب ، سيظهر أن الزجاج يتحرك في خط مستقيم وله مسار غير صفري (الشكل 5).

أرز. 5. مسار الزجاج بالنسبة للراكب على المنصة

مما سبق ، يمكننا أن نستنتج أن المسار والمسار يعتمدان على اختيار النظام المرجعي.

من أجل وصف الحركة الميكانيكية ، أولاً وقبل كل شيء ، من الضروري تحديد الإطار المرجعي.

ندرس الحركة من قبلنا للتنبؤ بمكان هذا الشيء أو ذاك في الوقت المطلوب. المهمة الرئيسية للميكانيكا- تحديد وضعية الجسم في أي وقت. ماذا يعني وصف حركة الجسم؟

لنأخذ مثالاً: حافلة تسافر من موسكو إلى سانت بطرسبرغ (الشكل 6). هل نهتم بحجم الحافلة مقارنة بالمسافة التي ستقطعها؟

أرز. 6. حركة الحافلات من موسكو إلى سان بطرسبرج

بالطبع ، يمكن إهمال حجم الحافلة في هذه الحالة. يمكننا وصف الحافلة كنقطة متحركة واحدة ، وإلا فإنها تسمى نقطة مادية.

تعريف

يسمى الجسم الذي يمكن إهمال أبعاده في هذه المشكلة نقطة مادية.

قد يكون الجسم نفسه ، اعتمادًا على ظروف المشكلة ، أو لا يكون نقطة مادية. عند نقل الحافلة من موسكو إلى سانت بطرسبرغ ، يمكن اعتبار الحافلة نقطة مادية ، لأن حجمها لا يقارن بالمسافة بين المدن. ولكن إذا طارت طائرة في مقصورة الركاب في الحافلة وأردنا التحقق من حركتها ، ففي هذه الحالة تكون أبعاد الحافلة مهمة بالنسبة لنا ولن تكون نقطة جوهرية.

في أغلب الأحيان في الميكانيكا سوف ندرس حركة نقطة مادية. عند التحرك ، تمر النقطة المادية على التوالي الموضع على طول خط معين.

تعريف

يسمى الخط الذي يتحرك على طوله الجسم (أو النقطة المادية) مسار الجسم (أرز. 7).

أرز. 7. مسار نقطة

أحيانًا نلاحظ مسارًا (على سبيل المثال ، عملية تقدير الدرس) ، ولكن غالبًا ما يكون المسار نوعًا من الخط الوهمي. في وجود أدوات القياس ، يمكننا قياس طول المسار الذي يتحرك على طوله الجسم ، وتحديد القيمة التي تسمى طريق(الشكل 8).

تعريف

طريقالتي يمر بها الجسم لبعض الوقت طول قسم المسار.

أرز. 8. الطريق

هناك نوعان رئيسيان من الحركة - هذه هي الحركة المستقيمة والمنحنية.

إذا كان مسار الجسم عبارة عن خط مستقيم ، فإن الحركة تسمى خط مستقيم. إذا كان الجسم يتحرك على طول القطع المكافئ أو على طول أي منحنى آخر - فنحن نتحدث عنه حركة منحنية. عند التفكير في الحركة ليس فقط نقطة مادية ، ولكن حركة جسم حقيقي ، هناك نوعان آخران من الحركة يتم تمييزهما: الحركة الانتقالية والحركة الدورانية.

حركة متعدية ودورانية. مثال

ما هي الحركات التي تسمى متعدية ، وأيها - التناوب؟ ضع في اعتبارك هذا السؤال على مثال عجلة فيريس. كيف تتحرك كابينة عجلة فيريس؟ دعونا نحدد نقطتين تعسفيتين في قمرة القيادة ونوصلهما بخط مستقيم. العجلة تدور. بعد فترة ، حدد نفس النقاط وقم بتوصيلها. سوف تقع الخطوط الناتجة على خطوط متوازية (الشكل 9).

أرز. 9. الحركة التقدمية لكابينة عجلة فيريس

إذا ظل خطًا مستقيمًا مرسومًا عبر أي نقطتين من الجسم موازيًا لنفسه أثناء الحركة ، فعندئذٍ هكذا حركةمُسَمًّى تدريجي.

خلاف ذلك ، نحن نتعامل مع الحركة الدورانية. إذا لم يكن الخط المستقيم موازيًا لك ، فمن المرجح أن يسقط الراكب من كابينة العجلة (الشكل 10).

أرز. 10. حركة الكابينة ذات العجلات الدوارة

التناوبتسمى حركة الجسم هذه ، حيث تصف نقاطها دوائر تقع في مستويات متوازية. يسمى الخط الذي يربط بين مراكز الدوائر محور الدوران.

في كثير من الأحيان يتعين علينا التعامل مع مزيج من الحركة متعدية الدوران والحركة الدورانية ، ما يسمى بالحركة متعدية الدوران. أبسط مثال على مثل هذه الحركة هو حركة العبور في الماء (الشكل 11). يقوم بالدوران (الشقلبة) ، ولكن في نفس الوقت يتحرك مركز كتلته للأمام في اتجاه الماء.

أرز. 11. حركة التناوب متعدية

لقد درسنا اليوم ABC للحركية ، أي المفاهيم الأساسية والأكثر أهمية التي ستسمح لنا لاحقًا بالانتقال إلى حل المشكلة الرئيسية للميكانيكا - تحديد موضع الجسم في أي وقت.

فهرس

1. تيخوميروفا إس إيه ، يافورسكي بي إم. الفيزياء (المستوى الأساسي) - M: Mnemozina، 2012.
2. جيندينشتاين إل إي ، ديك يو. الصف العاشر في الفيزياء. - م: Mnemosyne ، 2014.
3. كيكوين آي كيه ، كيكوين إيه كيه. فيزياء - 9 ، موسكو ، تعليم ، 1990.

1. بوابة الإنترنت "Av-physics.narod.ru" ().
2. بوابة الإنترنت "Rushkolnik.ru" ().
3. بوابة الإنترنت "Testent.ru" ().

العمل في المنزل

ضع في اعتبارك ما هي الهيئة المرجعية عندما نقول:

• كتاب يرقد بلا حراك على طاولة في حجرة قطار متحرك ؛
• مضيفة بعد الإقلاع تمر عبر مقصورة الركاب في الطائرة ؛
• تدور الأرض حول محورها.

حركة ميكانيكية- هذا تغيير في موضع الجسم في الفضاء بالنسبة للأجسام الأخرى.

على سبيل المثال ، سيارة تتحرك على طريق. هناك أشخاص في السيارة. يتحرك الناس مع السيارة على الطريق. أي أن الناس يتحركون في الفضاء بالنسبة للطريق. لكن بالنسبة للسيارة نفسها ، لا يتحرك الناس. هذا يتجلى نسبية الحركة الميكانيكية. بعد ذلك ، ننظر بإيجاز الأنواع الرئيسية للحركة الميكانيكية.

حركة متعديةهي حركة الجسم التي تتحرك فيها جميع نقاطه بنفس الطريقة.

على سبيل المثال ، تقوم نفس السيارة بالحركة إلى الأمام على طول الطريق. بتعبير أدق ، جسم السيارة فقط هو الذي يقوم بحركة انتقالية ، بينما تؤدي عجلاتها حركة دورانية.

حركة دورانيةهي حركة الجسم حول محور. مع مثل هذه الحركة ، تتحرك جميع نقاط الجسم على طول دوائر ، مركزها هذا المحور.

تُحدث العجلات التي ذكرناها حركة دورانية حول محاورها ، وفي الوقت نفسه ، تُحدث العجلات حركة انتقالية مع جسم السيارة. أي أن العجلة تؤدي حركة دورانية بالنسبة للمحور ، وحركة انتقالية بالنسبة للطريق.

حركة متذبذبة- هذه حركة دورية تحدث بالتناوب في اتجاهين متعاكسين.

على سبيل المثال ، يقوم البندول في الساعة بحركة تذبذبية.

متعدية و حركة دورانية- أكثر وجهات نظر بسيطةحركة ميكانيكية.

نسبية الحركة الميكانيكية

كل الأجسام في الكون تتحرك ، لذلك لا توجد أجسام في راحة مطلقة. للسبب نفسه ، من الممكن تحديد ما إذا كان الجسم يتحرك أم لا فقط بالنسبة لجسم آخر.

على سبيل المثال ، سيارة تتحرك على طريق. الطريق على كوكب الأرض. الطريق بلا حراك. لذلك ، من الممكن قياس سرعة السيارة بالنسبة للطريق الثابت. لكن الطريق ثابت بالنسبة إلى الأرض. ومع ذلك ، فإن الأرض نفسها تدور حول الشمس. لذلك ، فإن الطريق ، جنبًا إلى جنب مع السيارة ، يدوران أيضًا حول الشمس. وبالتالي ، لا تؤدي السيارة حركة انتقالية فحسب ، بل تؤدي أيضًا دورانية (نسبة إلى الشمس). لكن بالنسبة إلى الأرض ، فإن السيارة تقوم فقط بحركة انتقالية. هذا يتجلى نسبية الحركة الميكانيكية.

نسبية الحركة الميكانيكية- هذا هو اعتماد مسار الجسم ، والمسافة المقطوعة ، والإزاحة والسرعة على الاختيار أنظمة مرجعية.

نقطة مادية

في كثير من الحالات ، يمكن إهمال حجم الجسم ، لأن أبعاد هذا الجسم صغيرة مقارنة بالمسافة التي يشبهها هذا الجسم ، أو بالمقارنة مع المسافة بين هذا الجسم والأجسام الأخرى. لتبسيط العمليات الحسابية ، يمكن اعتبار مثل هذا الجسم شرطيًا نقطة مادية لها كتلة هذا الجسم.

نقطة ماديةهو الجسم الذي يمكن إهمال أبعاده في ظل ظروف معينة.

يمكن اعتبار السيارة التي ذكرناها عدة مرات كنقطة مادية بالنسبة للأرض. لكن إذا تحرك شخص داخل هذه السيارة ، فلا يمكن إهمال حجم السيارة بعد ذلك.

كقاعدة عامة ، عند حل المشكلات في الفيزياء ، تعتبر حركة الجسم على أنها حركة النقطة المادية، والعمل بمفاهيم مثل سرعة نقطة مادية ، وتسارع نقطة مادية ، وزخم نقطة مادية ، وقصور نقطة مادية ، إلخ.

نظام مرجعي

تتحرك النقطة المادية بالنسبة للأجسام الأخرى. يُطلق على الجسم الذي يتم اعتبار الحركة الميكانيكية المعينة بالنسبة له اسم الجسم المرجعي. هيئة مرجعيةيتم اختيارهم بشكل تعسفي اعتمادًا على المهام المراد حلها.

مرتبط بالهيئة المرجعية نظام الإحداثيات، وهي نقطة مرجعية (أصل). يحتوي نظام الإحداثيات على 1 أو 2 أو 3 محاور حسب ظروف القيادة. يتم تحديد موضع نقطة على خط (محور واحد) أو مستوى (محورين) أو في الفضاء (3 محاور) بإحداثيات واحدة أو اثنتين أو ثلاثة على التوالي. لتحديد موضع الجسم في الفضاء في أي وقت ، من الضروري أيضًا تحديد أصل الزمن.

نظام مرجعيهو نظام إحداثيات ، وهو جسم مرجعي يرتبط به نظام الإحداثيات ، وجهاز لقياس الوقت. فيما يتعلق بالنظام المرجعي ، يتم النظر في حركة الجسم. لنفس الهيئة فيما يتعلق بالهيئات المرجعية المختلفة في أنظمة مختلفةيمكن أن تكون الإحداثيات إحداثيات مختلفة تمامًا.

مساريعتمد أيضًا على اختيار النظام المرجعي.

أنواع الأنظمة المرجعيةيمكن أن يكون مختلفًا ، على سبيل المثال ، إطار مرجعي ثابت ، إطار مرجعي متحرك ، إطار مرجعي بالقصور الذاتي ، إطار مرجعي غير بالقصور الذاتي.

مقال مأخوذ من av-physics.narod.ru