Механічний рух. Система відліку. Відносність руху. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях і переміщення. Швидкість. Додавання швидкостей. Прискорення.

 

    Зміна положення даного тіла (або його частини) відносно інших тіл (частин тіла) з часом називається   механічним рухом.

 

    В природі ми часто стикаємося з механічним рухом:

                   переміщення людини по землі;

                   рух кінцівок людини;

                   рух літака;

                   зміна положення частин працюючого прилада або станка і т.п.

    Один і той самий рух, який розглянуто відносно різних тіл, буде здаватися іншим.

    Тобто, для дослідника, що знаходиться на землі, пасажир, який знаходиться в потязі, рухається, а для людини, що знаходиться у вагоні, він сам нерухомий. Тому, говорячі про рух, потрібно неодмінно вказувати систему відліку.

    Система відліку – це тіло, годинник,  і система координат, яка пов язана  з цим тілом.

    З цого можна зробити висновок, що рух завжди розглядається відносно чогось .

     Часто, щоб вивчити рух тіла, буває достатньо прослідкувати за рухом будь-якої однієї точки цього тіла. Наприклад, рух санчат з гірки і рух будь-якої точки санчат будуть однаковими.

   

Матеріальна точка – це тіло, розмірами якого можна знехтувати за даних умов.

    Траєкторія  - лінія в просторі, вздовж якої рухається матеріальна точка.

    Шлях -  довжина траєкторії  (l).

    Переміщення - напрямлений прямолінійний відрізок, з`єднуючий початкову і кінцеву точки траєкторії.

 

Швидкість – відношення переміщення матеріальної точки (S) до часу (t), за який воно відбулося. Швидкість-вектор характеризує бистроту руху.

V = S/t

                     Одиниця швидкості:  [V] = м/с

   

Нехай у вагоні, що рухається зі швидкостю V₁, йде пасажир зі швидкістю V₂відносно вагона. Його швидкість по відношенню до нерухомої системи відліку, пов язаної з пероном, дорівнює векторній сумі V₁ і V₂:

 

V = V₁+V₂.

 

 Ця формула є  виразом класичного закону додавання швидкостей.

Якщо хоча б одна зі швидкостей V_1, V₂ дуже велика (порівняно зі швидкостю світла у вакуумі С), то класичний закон додавання швидкостей вже застосовувати не можна. У випадку дуже великих швидкостей, напрямлених в один бік, використовується формула теорії відносності:

Ця формула є  виразом релятивістського закону додавання швидкостей. ПриV₁<< C i V₂<<C вона переходить у класичну формулу.

    Прискорення – це векторна величина, що характеризує зміну швидкості з часом.

Одиниця прискорення: [a] = м/с²

Рівномірний і рівноприскорений рухи. Графіки залежності кінематичних величин від часу прирівномірному і рівноприскореному рухах.

 

Рівномірний рух

    Рівномірний прямолінійний рух – це рух із постійною швидкістю.

 

Рівноприскорений рух

 Нерівномірний рух – рух, під час якого швидкість тіла змінюється з часом.

    

Характеристиками нерівномірного руху є середня швидкість і миттєва швидкість.

     Середня швидкість – відношення всього переміщення до всього часу руху.

 

Миттєва швидкість – це швидкість у даний момент часу ( у даній точці траєкторії).

Прискорення – це бистрота зміни швидкості, яка дорівнює відношенню зміни швидкості до проміжку часу, за якого відбулася ця зміна.

                                            

 

 

Звідси :         

 

      Рівнозмінним рухом називають рух, під час якого  а = const.

 

 

 

Рівнозмінний рух може бути рівноприскореним або рівносповільненим.