Mekaaninen liike

Mekaaninen liike on kehon tai sen osien avaruudellisen sijainnin muutosta suhteessa muihin kappaleisiin ajan kuluessa . Tässä tapauksessa kappaleiden vuorovaikutus johtaa niiden nopeuksien muutokseen tai niiden muodonmuutokseen . Mekaanista liikettä tutkii mekaniikka . Mekaniikan osaa, joka kuvaa liikkeen geometrisia ominaisuuksia ottamatta huomioon sen aiheuttavia syitä, kutsutaan kinematiikaksi ; liikkeen syitä tutkitaan dynamiikalla [1] .

Yleisemmässä mielessä liike on fyysisen järjestelmän tilan muutosta ajan myötä. Voimme puhua esimerkiksi aallon liikkeestä väliaineessa.

Liikkeen suhteellisuusteoria

Liikkeen kuvaamiseen kannattaa valita viitejärjestelmä, joka koostuu koordinaattijärjestelmästä (ilmaistakseen sijainnin avaruudessa) ja kellosta (ilmaistakseen aikaa). Yleisesti ottaen kehon liike riippuu viitekehyksen valinnasta, ts. suhteellisesti. Ilman referenssijärjestelmää määrittelemättä ei ole mitään järkeä puhua liikkeestä.

Mekaanisen liikkeen tyypit

Mekaanista liikettä voidaan harkita erilaisille mekaanisille kohteille:

• Aineellisen pisteen liikkeen määrää täysin sen koordinaattien muutos ajassa (esim. tasolle  - muuttamalla abskissaa ja ordinaatta ). Tätä tutkitaan pistekinematiikassa . Erityisesti tärkeitä liikkeen ominaisuuksia ovat materiaalipisteen liikerata , siirtymä , nopeus ja kiihtyvyys .
  • Pisteen suoraviivainen liike (kun se on aina suoralla, nopeus on samansuuntainen tämän suoran kanssa)
  • Kaareva liike  - pisteen liike liikeradalla, joka ei ole suora, mielivaltaisella kiihtyvyydellä ja mielivaltaisella nopeudella milloin tahansa (esimerkiksi ympyräliike ).
• Jäykän kappaleen liike koostuu minkä tahansa sen pisteen (esimerkiksi massakeskuksen) liikkeestä ja pyörimisliikkeestä tämän pisteen ympärillä. Tutkittu jäykän kappaleen kinematiikassa .
  • Jos kiertoa ei ole, liikettä kutsutaan translaatioksi ja sen määrää täysin valitun pisteen liike. Liike ei välttämättä ole lineaarinen.
  • Pyörivän liikkeen kuvaamiseksi  - kappaleen liikettä suhteessa valittuun pisteeseen, esimerkiksi kiinnitettynä johonkin pisteeseen - käytä Euler-kulmia . Niiden lukumäärä kolmiulotteisen avaruuden tapauksessa on kolme.
  • Myös jäykällä kappaleella erotetaan tasoliike  - liike, jossa kaikkien pisteiden liikeradat ovat yhdensuuntaisissa tasoissa, kun taas yksi kehon osista määrittää sen kokonaan ja kehon osan määrää minkä tahansa kahden pisteen sijainti.
• Jatkuva liike . Tässä oletetaan, että väliaineen yksittäisten hiukkasten liike on melko riippumaton toisistaan ​​(yleensä rajoittavat vain nopeuskenttien jatkuvuuden ehdot), joten määrittävien koordinaattien määrä on ääretön (funktiot tulevat tuntemattomiksi).

Liikegeometria

• Ympyrässä (katso Ensimmäinen kosminen ( ympyrä ) nopeus );
• ellipsi ;
• Paraabelilla (katso toinen kosminen ( parabolinen ) nopeus ) tasaisen gravitaatiokentän vaikutuksesta;
• hyperbolilla ;
• Tasainen liike;
  • Quadratrix;
  • Chase Curve . Tractrixin evoluutio (normaalien verhokäyrä) : ( johdinjohto , jonka pinta on katenoidi );
• Tasaisen gravitaatiokentän vaikutuksesta;
  • Nopeimman laskeutumisen käyrä;
  • Bernoullin lemniskaatti : Materiaalipiste , joka liikkuu käyrää pitkin tasaisen gravitaatiokentän vaikutuksesta , kulkee kaaren läpi samaan aikaan kuin vastaava jänne . Tässä tapauksessa lemniskaatin akseli muodostaa kulman kentänvoimakkuusvektorin kanssa ja lemniskaatin keskipiste osuu yhteen liikkuvan pisteen alkuaseman kanssa.

Katso myös

• inertiaalinen viitekehys
• Erityinen suhteellisuusteoria

Muistiinpanot

1. ↑ Mekaniikka // Fysikaalinen tietosanakirja  : [5 osana] / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1992. - T. 3: Magnetoplasmic - Poyntingin lause. — 672 s. - 48 000 kappaletta.  — ISBN 5-85270-019-3 .

Kirjallisuus

• Sivukhin DV Yleinen fysiikan kurssi. - 5. painos, stereotyyppinen. - M .: Fizmatlit, 2006. - T. I. Mekaniikka. - 560 s.
• "Fysiikan käsikirja" / Toim. B. M. Yavorsky, A. A. Detlaf. - M .: "Nauka", 1980. - 507 s.

Linkit

• Mekaaninen liike (video, 10. luokan ohjelma)
•  Tasainen ja epätasainen liike