Unul dintre cele mai simple fenomene fizice este mișcarea mecanică a corpurilor. Câți dintre voi nu ați văzut cum se mișcă o mașină, un avion zboară, oameni mergând etc.! Dacă, totuși, întrebați dacă clădirea în care vă aflați în prezent se mută, probabil ați spune că nu. Și vei greși!
Avionul pe care îl vezi pe cer se mișcă acum? Dacă ești sigur că se mișcă, atunci te înșeli din nou! Dar dacă spui că este în repaus, atunci nici în acest caz răspunsul tău nu va fi corect.
Cum să determinați dacă acest corp sau acela se mișcă sau nu? Pentru a face acest lucru, trebuie mai întâi să înțelegeți ce este mișcarea mecanică.
Mișcare mecanică corp este procesul de schimbare a poziției sale față de orice alt corp selectat ca corp de referință.
Corp de referință este un corp, în raport cu care se ia în considerare poziția restului corpurilor. Corpul de referință este ales în mod arbitrar. Poate fi orice: teren, clădire, mașină, navă etc.
Pentru a aprecia dacă un corp (de exemplu, un avion) se mișcă sau nu, trebuie mai întâi să selectați un corp de referință și apoi să vedeți dacă poziția corpului în cauză se modifică în raport cu corpul de referință selectat.În acest caz, corpul se poate mișca în raport cu orice corp de referință și, în același timp, nu se poate mișca în raport cu un alt corp de referință.
De exemplu, o persoană care stă într-un tren se mișcă în raport cu pânza cale ferată, dar este în repaus în raport cu vagonul. O piatră întinsă pe pământ se odihnește în raport cu Pământul, dar se mișcă (împreună cu Pământul) față de Soare. Avionul de pe cer se mișcă în raport cu norii, dar se odihnește în raport cu pilotul care stă pe scaun.
De aceea, fără a preciza corpul de referință, este imposibil de spus dacă corpul dat se mișcă sau nu. Fără a specifica un corp de referință, orice răspuns pe care îl dați va fi lipsit de sens.
Clădirea în care vă aflați în prezent este în repaus? Răspunsul la această întrebare depinde de alegerea organismului de referință. Dacă corpul de referință este Pământul, atunci da, este în repaus. Dar dacă corpul de referință este o mașină care trece pe lângă clădire, atunci clădirea se va deplasa în raport cu aceasta.
Care este rolul mărimii corpului în descrierea mișcării acestuia? În unele cazuri, este imposibil să faci fără indicarea dimensiunii corpului și a părților sale. Când, de exemplu, o mașină intră într-un garaj, atunci dimensiunile garajului și mașina pentru proprietarul său vor juca suficient rol important... Dar există și multe situații în care dimensiunea corpului este neimportantă. Dacă, de exemplu, aceeași mașină se mută de la Moscova la Sankt Petersburg și este necesar să se calculeze timpul de călătorie al mașinii, atunci nu va conta pentru noi care sunt dimensiunile sale.
Dacă dimensiunile corpului sunt mult mai mici decât distanțele caracteristice mișcării luate în considerare în problemă, atunci dimensiunile corpului sunt neglijate și corpul este reprezentat sub forma punct material... Cuvântul „material” subliniază diferența sa față de un punct geometric. Punctul geometric are nr proprietăți fizice... Un punct material poate avea masa, incarcare electricași alte câteva caracteristici.
În modern mecanica(teoria mișcării corpurilor) punctele materiale se numesc altfel particule... Vom folosi ambii termeni în cele ce urmează. Uneori, vorbind despre mișcarea mecanică a particulelor, vom folosi termenul de „corp”, dar nu trebuie să uităm că acest corp este considerat în astfel de condiții când poate fi luat ca punct material.
Deplasându-se dintr-un loc în altul, o particulă (sau un punct material) se deplasează de-a lungul unei anumite linii. Linia de-a lungul căreia se mișcă particula se numește traiectorie.
Traiectorii pot avea formă diferită... Uneori este posibil să se judece forma traiectoriei după urma vizibilă lăsată de corpul în mișcare. Astfel de urme sunt uneori lăsate de avioanele care trec sau de meteoriți care se strecoară pe cerul nopții (Fig. 8). Forma traiectoriei depinde de alegerea corpului de referință. De exemplu, în raport cu Pământ, traiectoria Lunii este un cerc, iar în raport cu Soare - o linie mai mult formă complexă(fig. 9). 
În cele ce urmează, vom lua în considerare mișcarea tuturor corpurilor (dacă nu se specifică altfel) în raport cu Pământul.
Traiectoriile de mișcare ale diferitelor corpuri pot diferi unele de altele nu numai ca formă, ci și ca lungime.
Lungimea traiectoriei de-a lungul căreia s-a deplasat corpul se numește parcurs de cale.
În Figura 10, linia întreruptă arată traiectoria unui schior care sare de pe o trambulină. Lungimea traiectoriei OA este calea parcursă de schior în timpul coborârii de pe munte.
Când măsurați o cale, utilizați unitatea căii. Unitatea traseului este unitatea de lungime - metru(1m). În practică, se folosesc și alte unități de lungime, de exemplu:
1 km = 1000 m, 1 dm = 0,1 m, 1 cm = 0,01 m, 1 mm = 0,001 m.
1. Ce este mișcarea mecanică? 2. Ce corp se numește corp de referință? 3. De ce este necesar să se indice relativ la ce corp de referință are loc mișcarea? 4. În ce cazuri poate fi considerat un organism ca punct material? 5. Care este alt nume pentru un punct material? 6. Ce este o traiectorie? 7. Care este diferența dintre o cale și o traiectorie? 8. Ce se mișcă de fapt: Pământul în jurul Soarelui sau Soarele în jurul Pământului? 9. Cine este în mișcare: un pasager într-un autobuz sau o persoană care stă la o stație de autobuz? 10. Poate fi considerat globul un punct material?
Ca mecanic, studiază interacțiunea și mișcarea corpurilor. Principala proprietate a mișcării este mișcarea în spațiu. Dar mișcarea în sine va fi diferită pentru diferiți observatori - aceasta este relativitatea mișcării mecanice. Stând pe marginea drumului și observând o mașină în mișcare, vedem că fie se apropie de noi, fie se îndepărtează, în funcție de direcția de mers.
Prin observarea mișcării mașinii, determinăm cum se modifică distanța dintre observator și mașină. În același timp, dacă stăm într-o mașină și o altă mașină se mișcă cu aceeași viteză în fața noastră, atunci cea din față va fi percepută ca fiind nemișcată, deoarece distanța dintre mașini nu se modifică. Din punctul de vedere al observatorului care stă pe marginea drumului, mașina este în mișcare, din punctul de vedere al pasagerului, mașina staționează.
De aici rezultă că fiecare observator evaluează mișcarea în felul său, adică. relativitatea este determinată de punctul din care se face observaţia. Prin urmare pentru definiție precisă mișcarea corpului, este necesar să se selecteze un punct (corp), din care se va evalua mișcarea. Aici apare involuntar gândul că o astfel de abordare a studiului mișcării face dificilă înțelegerea acesteia. Vreau doar să găsesc un punct, când observ din care mișcarea ar fi „absolută” și nu relativă.
Studiind fizica și fizica am încercat să găsim o soluție la această problemă. Oamenii de știință, folosind concepte precum „mișcare uniformă rectilinie” și „viteza de mișcare a unui corp”, au încercat să determine cum se va mișca acest corp în raport cu observatorii care au viteză diferită... Ca rezultat, s-a constatat că rezultatul observației depinde de raportul dintre vitezele corpului și ale observatorilor unul față de celălalt. Dacă viteza corpului este mai mare, atunci se îndepărtează, dacă este mai mică, atunci se apropie.
În toate calculele s-au folosit formulele mecanicii clasice, legând viteza, distanța parcursă și timpul cu mișcare uniformă. Următoarea concluzie evidentă: relativitatea mișcării mecanice este un concept care implică același flux de timp pentru fiecare observator. Formulele obținute de oamenii de știință se numesc El a fost primul din mecanica clasică care a formulat conceptul de relativitate a mișcării.
Sensul fizic al transformărilor lui Galileo este extrem de profund. Conform mecanicii clasice, formulele sale sunt valabile nu numai pe Pământ, ci în întregul Univers. Următoarea ieșire de aici - spațiul este același (omogen) peste tot. Și întrucât mișcarea este aceeași în toate direcțiile, atunci spațiul are proprietățile izotropiei, adică. proprietățile sale sunt aceleași în toate direcțiile.
Astfel, rezultă că din cea mai simplă mișcare uniformă rectilinie și conceptul de relativitate a mișcării mecanice, rezultă extrem de concluzie importantă(sau ipoteză): conceptul de „timp” este același pentru toți, i.e. este universal. De asemenea, rezultă că spațiul este izotrop și omogen, iar transformările lui Galileo sunt valabile în întregul Univers.
Acestea sunt concluzii oarecum neobișnuite, extrase din observarea mașinilor care treceau de pe marginea drumului, precum și din încercări, folosind formulele mecanicii clasice, conectând viteza, traseul și timpul pentru a găsi explicații pentru ceea ce a văzut. Se dovedește că simplul concept de „relativitate a mișcării mecanice” poate duce la concluzii globale care afectează fundamentele înțelegerii Universului.
Materialul se referă la problemele fizicii clasice. Sunt luate în considerare aspectele legate de relativitatea mișcării mecanice și concluziile care decurg din acest concept.
Cursul 2. Relativitatea mișcării mecanice. Sisteme de referință. Caracteristici mecanice de mișcare: mișcare, viteză, accelerație.
mecanica - o ramură a fizicii în care se studiază mișcarea mecanică.
Mecanica este clasificată în cinematică, dinamică și statică.
Cinematica este o secțiune a mecanicii în care mișcarea corpurilor este luată în considerare fără a clarifica motivele acestei mișcări.Cinematică studiază modalitățile de descriere a mișcării și relația dintre cantitățile care caracterizează aceste mișcări.
Sarcina de cinematică: determinarea caracteristicilor cinematice ale mișcării (traiectoria mișcării, deplasarea, distanța parcursă, coordonatele, viteza și accelerația corpului), precum și obținerea de ecuații pentru dependența acestor caracteristici de timp.
Mișcarea mecanică a corpului numiți schimbarea poziției sale în spațiu față de alte corpuri în timp.
Mișcare mecanică relativ , expresia „corpul se mișcă” este lipsită de orice semnificație până când este determinată în raport cu ceea ce este considerată mișcarea. Mișcarea aceluiași corp față de corpuri diferite se dovedește a fi diferită. Pentru a descrie mișcarea unui corp, este necesar să se indice în raport cu ce corp este considerată mișcarea. Acest corp este numitorganism de referință ... Pacea este, de asemenea, relativă (exemple: un pasager într-un tren în repaus se uită la un tren care trece)
sarcina principală mecanica – să poată calcula în orice moment coordonatele punctelor corpului.
Pentru a rezolva acest lucru, trebuie să ai un corp din care se numără coordonatele, să-i asociezi un sistem de coordonate și să ai un dispozitiv pentru măsurarea intervalelor de timp.
Se formează sistemul de coordonate, corpul de referință cu care este asociat și dispozitivul de numărare a timpului cadru de referință , raportat la care se consideră mișcarea corpului.
Sisteme de coordonate Sunt:
1.unidimensionale - pozitia corpului pe o dreapta este determinata de o coordonata x.
2.dimensional - pozitia unui punct pe plan este determinata de doua coordonate x si y.
3.tridimensional - poziția unui punct în spațiu este determinată de trei coordonate x, y și z.
Fiecare corp are o anumită dimensiune. Diferitele părți ale corpului sunt în locuri diferite spaţiu. Cu toate acestea, în multe probleme de mecanică nu este necesar să se indice pozițiile părților individuale ale corpului. Dacă dimensiunile corpului sunt mici în comparație cu distanțele față de alte corpuri, atunci acest corp poate fi considerat punctul său material. Acest lucru se poate face, de exemplu, atunci când se studiază mișcarea planetelor în jurul Soarelui.
Dacă toate părțile corpului se mișcă în același mod, atunci această mișcare se numește translație.
De exemplu, cabinele din atractia „Roata gigantica”, o masina pe o sectiune in linie dreapta a potecii etc. se deplaseaza progresiv. Cand un corp se misca in translatie, acesta poate fi considerat si ca punct material.
Punct materialse numeşte corp ale cărui dimensiuni în aceste condiţii pot fi neglijate .
Conceptul de punct material joacă un rol important în mecanică. Un corp poate fi considerat un punct material dacă dimensiunile lui sunt mici în comparație cu distanța pe care o parcurge sau în comparație cu distanța de la el la alte corpuri.
Exemplu ... Dimensiuni (editare) stație orbitală, situat pe orbită în apropierea Pământului, poate fi ignorat, iar la calcularea traiectoriei navei spațiale atunci când este andocat cu stația, nu se poate face fără a lua în considerare dimensiunile acesteia.
Caracteristici mecanice de mișcare: mișcare, viteză, accelerație.
Mișcarea mecanică este caracterizată de trei mărimi fizice:mișcare, viteză și accelerație.
Deplasându-se în timp de la un punct la altul, corpul (punctul material) descrie o anumită linie, care se numește traiectoria corpului.
Linia de-a lungul căreia se mișcă punctul corpului se numește traiectoria mișcării.
Lungimea traiectoriei se numește parcurs de.
Notateu măsurată înmetri ... (traiectorie - traseu, cale - distanta)
Distanta parcursa l este egală cu lungimea arcului traiectoriei parcurse de corp într-un timp t.Cale – scalar .
Prin mișcarea corpului se numește segment de linie direcționată care leagă poziția inițială a corpului cu poziția sa ulterioară. Deplasarea este o mărime vectorială.
Se numește vectorul care leagă punctele de început și de sfârșit ale traiectoriei in miscare.
NotatS , măsurată în metri (deplasarea este un vector, modulul de deplasare este un scalar)
viteza - vector cantitate fizica care caracterizează viteza de mișcare a corpului, numeric raport egal deplasare într-o perioadă mică de timp la valoarea acestui interval.
Notat v
Formula vitezei:
sau
Unitate de măsură în SI -Domnișoară .
În practică, unitatea de măsură a vitezei este km/h (36 km/h = 10 m/s).
Măsurați vitezavitezometru .
Accelerare - mărime fizică vectorială care caracterizează viteza de schimbare a vitezei, numeric egală cu raportul modificării vitezei la intervalul de timp în care s-a produs această modificare.
Dacă viteza se modifică în același mod pe parcursul întregului timp de mișcare, atunci accelerația poate fi calculată cu formula:
Se măsoară accelerațiaaccelerometru
Unitatea de măsură în SIDomnișoară 2
Astfel, marimile fizice principale din cinematica unui punct material sunt distanta parcursaeu mișcare, viteză și accelerație. Calel este un scalar. Deplasarea, viteza și accelerația sunt mărimi vectoriale. Pentru a seta o valoare vectorială, trebuie să setați modulul acesteia și să indicați direcția. Mărimile vectoriale respectă anumite reguli matematice. Vectorii pot fi proiectați pe axe de coordonate, pot fi adunați, scăzuți etc.
Relativitatea mișcării mecanice.
Mișcarea mecanică este relativă. Mișcarea aceluiași corp față de corpuri diferite se dovedește a fi diferită.
De exemplu, o mașină circulă pe un drum. Sunt oameni în mașină. Oamenii se deplasează împreună cu mașina de-a lungul drumului. Adică oamenii se deplasează în spațiu în raport cu drumul. Dar oamenii nu se mișcă în raport cu mașina în sine. Acest lucru se manifestă.
Pentru a descrie mișcarea unui corp, este necesar să se indice în raport cu ce corp este considerată mișcarea. Acest corp se numește corp de referință. Pacea este de asemenea relativă. De exemplu, un pasager dintr-un tren staționar se uită la un tren care trece și nu înțelege ce tren se mișcă până nu se uită la cer sau pământ.
Toate corpurile din Univers se mișcă, prin urmare nu există corpuri care să fie în repaus absolut. Din același motiv, este posibil să se determine dacă un corp se mișcă sau nu, doar în raport cu un alt corp.
De exemplu, o mașină circulă pe un drum. Drumul este pe planeta Pământ. Drumul este nemișcat. Prin urmare, este posibil să se măsoare viteza unui vehicul în raport cu un drum staționar. Dar drumul este nemișcat în raport cu Pământul. Cu toate acestea, Pământul însuși se învârte în jurul Soarelui. În consecință, drumul, împreună cu mașina, se învârte și în jurul soarelui. În consecință, mașina efectuează nu numai mișcare de translație, ci și de rotație (față de Soare). Dar în raport cu Pământul, mașina face doar mișcare de translație. Acest lucru se manifestărelativitatea mișcării mecanice .
Mișcarea aceluiași corp poate arăta diferit din punctul de vedere al diferiților observatori. Viteza, direcția de mișcare și tipul de traiectorie a corpului vor fi diferite pentru diferiți observatori. Fără a specifica corpul de referință, vorbirea despre mișcare este lipsită de sens. De exemplu, un pasager așezat într-un tren se odihnește față de vagon, dar se deplasează cu vagonul în raport cu peronul gării.
Să ilustrăm acum pentru diferiți observatori diferența de formă a traiectoriei unui corp în mișcare. Fiind pe Pământ, pe cerul nopții, puteți vedea cu ușurință puncte luminoase, care zboară rapid - sateliți. Se mișcă pe orbite circulare în jurul Pământului, adică în jurul nostru. Să stăm acum înăuntru nava spatiala zburând spre soare. Vom vedea că acum fiecare satelit se mișcă nu într-un cerc în jurul Pământului, ci într-o spirală în jurul Soarelui:
Relativitatea mișcării mecanice – este dependența traiectoriei corpului, a distanței parcurse, a deplasării și a vitezei de alegere cadru de referință .
Mișcarea corpurilor poate fi descrisă în sisteme diferite numărătoarea inversă. Din punctul de vedere al cinematicii, toate sistemele de referință sunt egale. Cu toate acestea, caracteristicile cinematice ale mișcării, cum ar fi traiectoria, deplasarea, viteza, în sisteme diferite ah se dovedesc a fi diferit. Mărimile în funcție de alegerea cadrului de referință în care sunt măsurate se numesc relative..
Galileo a arătat că în condițiile Pământului este practic corectlegea inerției. Conform acestei legi, acţiunea forţelor asupra corpului se manifestă prin modificări ale vitezei; prezența forțelor nu este necesară pentru a menține mișcarea cu o constantă în mărime și direcție.Au început să fie numite cadrele de referință în care este îndeplinită legea inerției sisteme inerțiale referință (ISO) .
Sistemele care se rotesc sau accelerează nu sunt inerțiale.
Pământul nu poate fi considerat complet ISO: se rotește, dar pentru majoritatea scopurilor noastrecadrele de referință asociate cu Pământul, într-o aproximare destul de bună, pot fi considerate inerțiale.Un cadru de referință care se mișcă uniform și rectiliniu în raport cu IFR este de asemenea inerțial.
G. Galileo și I. Newton erau profund conștienți de ceea ce numim astăziprincipiul relativității , conform căreia legile mecanice ale fizicii trebuie să fie aceleași în toate IFR-urile cu aceleași condiții inițiale.
Rezultă din aceasta: niciun IFR nu este diferit de alt cadru de referință. Toate ISO-urile sunt echivalente mecanic.
Principiul relativității al lui Galileo se bazează pe câteva presupuneri care se bazează pe experiența noastră de zi cu zi. În mecanica clasicăspaţiu șitimp sunt considerateabsolut ... Se presupune că lungimea corpurilor este aceeași în orice cadru de referință și că timpul în cadre de referință diferite curge în același mod. Se presupune căgreutate corpul de asemeneatoate forțele rămân neschimbate la trecerea de la un IFR la altul.
Experiența de zi cu zi ne convinge de validitatea principiului relativității, de exemplu, într-un tren sau avion care se mișcă uniform, corpurile se mișcă în același mod ca pe Pământ.
Nu există un experiment prin care să se poată stabili care cadru de referință este cu adevărat în repaus și care se mișcă. Nu există cadre de referință într-o stare de repaus absolut.
Dacă o monedă este aruncată vertical în sus pe un cărucior în mișcare, atunci numai coordonatele OU se vor schimba în cadrul de referință asociat căruciorului.
În cadrul de referință asociat Pământului, coordonatele OU și OX se modifică.
În consecință, poziția corpurilor și vitezele lor în diferite cadre de referință sunt diferite.
Luați în considerare mișcarea unuia și aceluiași corp în raport cu două cadre de referință diferite: staționar și în mișcare.
Barca traversează râul perpendicular pe cursul râului, deplasându-se cu o anumită viteză în raport cu apa. Mișcarea bărcii este monitorizată de 2 observatori: unul staționar pe țărm, celălalt pe o plută care plutește odată cu curentul. Pluta este nemișcată în raport cu apa, dar în raport cu malul se mișcă cu viteza curentului.
Asociem un sistem de coordonate cu fiecare observator.
X0Y este un sistem de coordonate fix.
X'0'Y 'este un sistem de coordonate în mișcare.
S - mișcarea bărcii în raport cu CO staționar.
S 1 - mișcarea bărcii în raport cu CO în mișcare
S 2 - deplasarea cadrului de referință în mișcare față de CO staționar.
Prin legea adunării vectorilor
Obținem viteza împărțind S la t:
v este viteza corpului în raport cu CO staționar
v 1 - viteza corpului în raport cu CO mobil
v 2 - viteza cadrului de referință în mișcare în raport cu CO staționar
Această formulă exprimălegea clasică a adunării vitezelor: viteza corpului față de CO staționar este egală cu suma geometrică a vitezei corpului față de CO în mișcare și viteza CO mobil față de CO staționar.
În formă scalară, formula va arăta astfel:
Pentru prima dată această formulă a fost primită de Galileo.
Principiul relativității lui Galileo : toate sistemele de referință inerțiale sunt egale; cursul timpului, masa, accelerația și forța sunt înregistrate în ele în același mod .
« Fizica - Clasa 10 "
După natura sarcinilor de rezolvat, mecanica se împarte în cinematicăși dinamica.
În cinematică, mișcarea corpurilor este descrisă fără a clarifica motivele acestei mișcări.
Primul lucru care vă atrage atenția atunci când observați lumea din jurul nostru este variabilitatea acesteia. Lumea nu este înghețată, statică. Schimbările în ea sunt foarte diverse. Dar dacă te întrebi ce schimbări observi cel mai des, atunci răspunsul, poate, va fi fără ambiguități: poziția obiectelor se modifică(sau corpuri, după cum spun fizicienii) relativ la sol și unul față de celălalt în timp.
Indiferent dacă un câine aleargă sau o mașină este la curse, același proces are loc și cu ei: poziția lor față de sol și față de tine se schimbă în timp. Ei se misca. Arcul este comprimat, placa pe care stați se îndoaie - poziția diferitelor părți ale corpului una față de cealaltă se schimbă.
Se numește schimbarea poziției corpului sau părților corpului în spațiu față de alte corpuri în timp mișcare mecanică .
Definiția mișcării mecanice pare simplă, dar această simplitate este înșelătoare. Citiți din nou definiția și vedeți dacă toate cuvintele vă sunt clare: spațiu, timp, în raport cu alte corpuri... Cel mai probabil, aceste cuvinte necesită clarificări.
Spațiu și timp.
Spațiul și timpul sunt cele mai multe concepte generale fizică și... cel mai puțin clar.
Nu avem informații complete despre spațiu și timp. Dar nici rezultatele care au fost obținute astăzi nu pot fi afirmate chiar de la începutul studiului fizicii.
De obicei este suficient să putem măsura distanța dintre două puncte din spațiu cu o riglă și intervalele de timp cu un ceas. O riglă și un ceas sunt cele mai importante dispozitive de măsurare în mecanică și în viața de zi cu zi. Distanțele și intervalele de timp trebuie să fie tratate în studiul multor fenomene din toate domeniile științei.
„... Referitor la alte corpuri”.
Dacă această parte a definiției mișcării mecanice ți-a scăpat atenției, atunci riști să nu înțelegi cel mai important lucru. De exemplu, există un măr pe o masă într-un compartiment al unui cărucior. În timpul plecării trenului, doi observatori (pasagerul și persoana însoțitoare) sunt rugați să răspundă la întrebarea: mărul se mișcă sau nu?
Fiecare observator evaluează poziția mărului în raport cu el însuși. Pasagerul vede ca marul se afla la o distanta de 1 m de el si aceasta distanta se mentine in timp. Persoana care pleacă pe platformă vede cum, în timp, distanța dintre el și măr crește.
Pasagerul răspunde că mărul nu se mișcă mecanic - este nemișcat; insotitorul spune ca marul se misca.
Legea relativității mișcării:
Natura mișcării corpului depinde de corpurile pe care le luăm în considerare mișcarea dată.
Să începem să studiem mișcarea mecanică. Omenirii i-au trebuit aproximativ două mii de ani pentru a porni pe calea cea bună, care s-a încheiat odată cu descoperirea legilor mișcării mecanice.
Încercările filosofilor antici de a explica motivele mișcării, inclusiv mecanice, au fost rodul fanteziei pure. În același mod, au raționat ei, cum un călător obosit își accelerează pașii când se apropie de o casă, o piatră care căde începe să se miște din ce în ce mai repede, apropiindu-se de mama pământ. Mișcările organismelor vii, cum ar fi pisicile, păreau în acele vremuri mult mai simple și de înțeles decât căderea unei pietre. Au existat, totuși, și perspective strălucitoare. Asa de, filozof grec Anaxagoras spunea că Luna, dacă nu s-ar mișca, ar cădea pe Pământ, precum cade o piatră dintr-o praștie.
Cu toate acestea, adevărata dezvoltare a științei mișcării mecanice a început cu lucrările marelui fizician italian G. Galilei.
Cinematică- Aceasta este o ramură a mecanicii care studiază modalitățile de descriere a mișcărilor și relația dintre mărimile care caracterizează aceste mișcări.
A descrie mișcarea unui corp înseamnă a indica o modalitate de a-și determina poziția în spațiu în orice moment în timp.
La prima vedere, sarcina descrierii pare a fi foarte dificilă. Într-adevăr, uită-te la norii care se învârteau, frunzele legănate de pe ramura copacului. Imaginează-ți ce mișcare complexă comite pistoanele unei mașini care circulă cu viteză de-a lungul autostrăzii. Cum începi să descrii mișcarea?
Cel mai simplu lucru (și în fizică ei merg întotdeauna de la simplu la complex) este să înveți cum să descrii mișcarea unui punct. Un punct poate fi înțeles, de exemplu, un mic semn aplicat unui obiect în mișcare - minge de fotbal, o roată de tractor etc. Dacă știm cum are loc mișcarea fiecărui astfel de punct (fiecărei părți foarte mici) a corpului, atunci vom ști cum se mișcă întregul corp.
Totuși, când spui că ai schiat 10 km, atunci nimeni nu va specifica ce parte a corpului tău a parcurs distanța de 10 km, deși tu nu ești în niciun caz punctul. V în acest caz nu face nicio diferență semnificativă.
Să introducem conceptul de punct material - primul model fizic al corpurilor reale.
Punct material- un corp a cărui dimensiune și formă pot fi neglijate în condițiile problemei luate în considerare.
Sistem de referință.
Mișcarea oricărui corp, așa cum știm deja, este o mișcare relativă. Aceasta înseamnă că mișcarea unui anumit corp poate fi diferită în raport cu alte corpuri. Studiind mișcarea corpului care ne interesează, trebuie să indicăm cu siguranță în raport cu ce corp este luată în considerare această mișcare.
Se numește corpul față de care este considerată mișcarea organism de referință.
Pentru a calcula poziția unui punct (corp) față de corpul de referință selectat, în funcție de timp, este necesar nu numai să se asocieze un sistem de coordonate cu acesta, ci și să se poată măsura timpul. Timpul se măsoară cu un ceas. Ceas modern sunt dispozitive complexe. Acestea vă permit să măsurați timpul în secunde cu o precizie de a treisprezecea zecimală. Desigur, niciun ceas mecanic nu poate oferi o asemenea precizie. Deci, unele dintre cele mai precise din țară ceas mecanic pe Turnul Spasskaya al Kremlinului sunt de zece mii de ori mai puțin precise decât standardul de timp al statului. Dacă ceasul de referință nu este corectat, atunci va fugi pentru o secundă sau va rămâne în urmă timp de trei sute de mii de ani. Este clar că în viața de zi cu zi nu este nevoie să măsurați timpul cu o precizie foarte mare. Dar pentru cercetarea fizică, astronautică, geodezie, radioastronomie, controlul transportului aerian, este pur și simplu necesară o precizie ridicată în măsurarea timpului. Precizia cu care vom putea calcula poziția corpului în orice moment depinde de precizia măsurării timpului.
Se numește setul corpului de referință, sistemul de coordonate asociat și ceasul cadru de referință.
Figura prezintă cadrul de referință ales pentru a lua în considerare zborul mingii aruncate. În acest caz, corpul de referință este casa, axele de coordonate sunt alese astfel încât mingea să zboare în planul XOY, se ia un cronometru pentru a determina ora.
Mișcare mecanică corp se numește schimbarea poziției sale în spațiu față de alte corpuri în timp. De exemplu, o persoană care merge pe o scară rulantă într-un metrou este în repaus față de scara rulantă în sine și se mișcă în raport cu pereții tunelului
Tipuri de mișcare mecanică:
- rectiliniu și curbiliniu - după forma traiectoriei;
- uniformă și neuniformă – conform legii mișcării.
Mișcare mecanică relativ. Acest lucru se manifestă prin faptul că forma traiectoriei, deplasarea, viteza și alte caracteristici ale mișcării corpului depind de alegerea cadrului de referință.
Se numește corpul față de care este considerată mișcarea organism de referință. Se formează sistemul de coordonate, corpul de referință cu care este asociat și dispozitivul de numărare a timpului cadru de referință , raportat la care se consideră mișcarea corpului.
Uneori, dimensiunea corpului în comparație cu distanța până la acesta poate fi neglijată. În aceste cazuri, corpul este luat în considerare punct material.
Determinarea poziţiei corpului la un moment dat este sarcina principală a mecanicii.
Caracteristicile importante ale mișcării sunt traiectoria punctului material, mișcarea, viteza și accelerația. Linia de-a lungul căreia se mișcă punctul material se numește traiectorie ... Lungimea căii se numește calea (L). Unitatea de măsură pentru traseu este 1m. Vectorul care leagă punctele de început și de sfârșit ale traseului se numește deplasare (). Unitatea de deplasare-1 m.
Cea mai simplă formă de mișcare este uniformă mișcare dreaptă... O mișcare în care corpul face aceleași mișcări pentru orice intervale egale de timp se numește rectilinie mișcare uniformă. Viteză() este o mărime fizică vectorială care caracterizează viteza de mișcare a unui corp, care este numeric egală cu raportul deplasării pe o perioadă scurtă de timp la valoarea acestui interval. Formula definitorie a vitezei este v = s/t... Unitate de viteza - Domnișoară... Măsurați viteza cu un vitezometru.
Se numește mișcarea unui corp, în care viteza sa pentru orice interval de timp se modifică în același mod uniform accelerat sau la fel de variabilă.
— o mărime fizică care caracterizează viteza de schimbare a vitezei și este numeric egală cu raportul vectorului de modificare a vitezei pe unitatea de timp. Unitatea de accelerație în SI — m/s 2 .
uniform accelerat, dacă modulul de viteză crește.- starea de mișcare uniform accelerată. De exemplu, accelerarea vehiculelor mijloace – mașini, trenuri și cădere liberă corpuri de lângă suprafața Pământului (=).
Se numește mișcare echivalentă la fel de lent dacă modulul de viteză scade. - starea de mișcare uniformă lentă.
Viteza instantanee
mișcare rectilinie uniform accelerată 
