Ceea ce se numește mișcare mecanică: definiție și formulă

De la școală, toată lumea își amintește probabil astanumită mișcare mecanică a corpului. Dacă nu, atunci în acest articol vom încerca nu numai să ne amintim acest termen, ci și să actualizăm cunoștințele de bază din cursul de fizică, sau mai bine zis din secțiunea „Mecanică clasică”. Se vor arăta și exemple ale faptului că acest concept este utilizat nu numai într-o anumită disciplină, ci și în alte științe.

Mecanică

Pentru început, să analizăm ce înseamnă acest concept.Mecanica este o secțiune din fizică care studiază mișcarea diferitelor corpuri, interacțiunea dintre ele, precum și influența forțelor terțe și a fenomenelor asupra acestor corpuri. Mișcarea unei mașini pe autostradă, o minge de fotbal lovită în poartă, un avion care aterizează - toate acestea sunt studiate chiar de această disciplină. De obicei, atunci când se utilizează termenul „Mecanică”, înseamnă „Mecanică clasică”. Ce este, vom analiza cu dvs. mai jos.

Mecanica clasică este împărțită în trei secțiuni largi.

1. Cinematica - studiază mișcarea corpurilor fără a lua în considerare întrebarea de ce se mișcă? Aici, cantități precum traiectoria, traiectoria, mișcarea, viteza sunt de interes.
2. A doua secțiune este dinamica. Ea studiază cauzele mișcării în termeni de concepte precum munca, forța, masa, presiunea, impulsul, energia.
3. Iar a treia secțiune, cea mai mică, este statica, care studiază o asemenea stare ca echilibru. Este împărțit în două părți. Una luminează echilibrul solidelor, iar cealaltă luminează lichide și gaze.

Foarte des, mecanica clasică se numește newtoniană, deoarece se bazează pe cele trei legi ale lui Newton.

Cele trei legi ale lui Newton

Au fost expuse pentru prima dată de Isaac Newton în 1687.

1. Prima lege este despre inerția corpului. Aceasta este o proprietate în care direcția și viteza de mișcare a unui punct material sunt păstrate, dacă nu acționează asupra sa forțe externe.
2. A doua lege prevede că un corp, dobândind accelerația, coincide cu această accelerație în direcție, dar devine dependent de masa sa.
3. A treia lege prevede că forța acțiunii este întotdeauna egală cu forța reacției.

Toate cele trei legi sunt axiome. Cu alte cuvinte, acestea sunt postulate care nu necesită dovezi.

Ceea ce se numește mișcare mecanică

Aceasta este o schimbare a poziției unui corp în spațiu, în raport cu alte corpuri în timp. În acest caz, punctele materiale interacționează conform legilor mecanicii.

Este împărțit în mai multe tipuri:

• Mișcarea unui punct material este măsurată folosindgăsirea coordonatelor sale și urmărirea modificărilor în coordonate în timp. Găsirea acestor indicatori înseamnă calcularea valorilor de-a lungul axelor abscise și ordonate. Aceasta este studiată prin cinematica unui punct, care operează cu concepte precum traiectorie, deplasare, accelerație, viteză. Mișcarea obiectului în acest caz poate fi rectilinie și curbiliniară.
• Mișcarea unui corp rigid constă dinmișcarea unui anumit punct, luată ca bază și mișcarea de rotație în jurul său. Este studiat prin cinematica corpurilor rigide. Mișcarea poate fi translațională, adică nu există rotație în jurul unui punct dat, iar întregul corp se mișcă uniform, precum și plat - dacă întregul corp se mișcă paralel cu planul.
• Există, de asemenea, mișcarea unui mediu continuu.Aceasta este mișcarea unui număr mare de puncte conectate numai de un câmp sau zonă. Datorită multitudinii de corpuri în mișcare (sau puncte materiale), un singur sistem de coordonate nu este suficient aici. Prin urmare, există atât de multe sisteme de coordonate, câte corpuri există. Un exemplu în acest sens este un val pe mare. Este continuu, dar constă dintr-un număr mare de puncte individuale pe o varietate de sisteme de coordonate. Deci, se pare că mișcarea valului este mișcarea unui mediu continuu.

Relativitatea mișcării

Există, de asemenea, un astfel de concept în mecanică precumrelativitatea mișcării. Aceasta este influența oricărui cadru de referință asupra mișcării mecanice. Ce înseamnă? Un sistem de referință este un sistem de coordonate plus un ceas pentru determinarea timpului. Pur și simplu, acestea sunt axele abscisei și ordonate combinate cu minute. Prin intermediul unui astfel de sistem, se determină în ce perioadă de timp un punct material a parcurs o anumită distanță. Cu alte cuvinte, s-a deplasat în raport cu axa de coordonate sau alte corpuri.

Sistemele de referință pot fi: însoțitoare, inerțiale și non-inerțiale. Să explicăm:

• Un CO inerțial este un sistem în care corpurile, producând ceea ce se numește mișcarea mecanică a unui punct material, o fac rectiliniu și uniform sau sunt în general în repaus.
• În consecință, un CO ne-inerțial este un sistem care se deplasează cu accelerație sau rotire în raport cu primul CO.
• CO însoțitor este un sistem careîmpreună cu un punct material, efectuează ceea ce se numește mișcarea mecanică a corpului. Cu alte cuvinte, unde și cu ce viteză se mișcă obiectul, acest CO se mișcă odată cu el.

Punct material

De ce este folosit uneori termenul „corp” șiuneori - „punct material”? Al doilea caz este indicat atunci când dimensiunea obiectului în sine poate fi neglijată. Adică parametrii precum masa, volumul etc., nu contează pentru rezolvarea problemei. De exemplu, dacă scopul este de a ști cât de repede se mișcă un pieton față de planeta Pământ, atunci înălțimea și greutatea pietonului pot fi neglijate. El este un punct material. Mișcarea mecanică a acestui obiect nu depinde de parametrii săi.

Concepte și cantități utilizate de mișcare mecanică

În mecanică, acestea funcționează cu diferite cantități, cu ajutorul cărora sunt stabiliți parametrii, se scrie o condiție a problemelor și se găsește o soluție. Să le enumerăm.

• Schimbarea locației corpului (sau a materialuluipuncte) în raport cu spațiul (sau sistemul de coordonate) în timp se numește deplasare. Mișcarea mecanică a unui corp (punct material), de fapt, este un sinonim pentru conceptul de „deplasare”. Doar că al doilea concept este folosit în cinematică, iar primul în dinamică. Diferența dintre aceste subsecțiuni a fost explicată mai sus.
• Traiectoria este linia de-a lungul căreia corpul (punctul material) efectuează ceea ce se numește mișcare mecanică. Lungimea sa se numește cale.
• Viteza este viteza de mișcare a oricărui punct material (corp) în raport cu un sistem de raportare dat. Definiția sistemului de raportare a fost, de asemenea, dată mai sus.

Cantitățile necunoscute utilizate pentru a determina mișcarea mecanică se găsesc în probleme folosind formula: S = U * T, unde „S” este distanța, „U” este viteza, iar „T” este timpul.

Din istorie

A apărut chiar conceptul de „mecanică clasică”chiar și în antichitate, iar construcția care se dezvoltă rapid a împins acest lucru. Arhimede a formulat și a descris regula pârghiei, teorema privind adăugarea de forțe paralele și a introdus conceptul de „centru de greutate”. Așa a fost conceput static.

Datorită lui Galileo, „Dinamica” a început să se dezvolte în secolul al XVII-lea. Legea inerției și principiul relativității sunt meritul său.

Isaac Newton, așa cum s-a menționat mai sus, a introdus trei legi care au stat la baza mecanicii newtoniene. De asemenea, a descoperit legea gravitației universale. Astfel, au fost puse bazele mecanicii clasice.

Mecanica non-clasică

Odată cu dezvoltarea fizicii ca știință și odată cu aparițiamari oportunități în domeniile astronomiei, chimiei, matematicii și altor lucruri, mecanica clasică a devenit treptat nu principala, ci una dintre multele științe solicitate. Când au început să introducă în mod activ și să opereze cu concepte precum viteza luminii, teoria câmpului cuantic și așa mai departe, legile care stau la baza „Mecanicii” au început să lipsească.

Mecanica cuantică este o ramură a fizicii careeste angajat în studiul corpurilor ultra-mici (puncte materiale) sub formă de atomi, molecule, electroni și fotoni. Această disciplină descrie foarte bine proprietățile particulelor ultra-mici. În plus, ea prezice comportamentul acestora într-o situație dată, precum și în funcție de impact. Predicțiile făcute de mecanica cuantică pot diferi foarte semnificativ de ipotezele mecanicii clasice, deoarece a doua nu este capabilă să descrie toate fenomenele și procesele care au loc la nivelul moleculelor, atomilor și altor lucruri - foarte mici și invizibile cu ochiul liber .

Mecanica relativistă este o ramură a fizicii,studierea proceselor, fenomenelor, precum și a legilor la viteze comparabile cu viteza luminii. Toate evenimentele studiate de această disciplină au loc în spațiul cu patru dimensiuni, spre deosebire de „clasic” - tridimensional. Adică adăugăm un alt indicator la înălțime, lățime și lungime - timp.

Ce altceva este definiția mișcării mecanice

Am acoperit doar concepte de bază legate de fizică. Dar termenul în sine este folosit nu numai în mecanică, fie ea clasică sau neclasică.

Într-o știință numită „Socio-economicăstatistici "definiția mișcării mecanice a populației este dată ca migrație. Cu alte cuvinte, este deplasarea oamenilor pe distanțe lungi, de exemplu, către țările vecine sau către continentele vecine pentru a-și schimba locul de reședință. - pentru dezastrele naturale, de exemplu, inundații sau secete constante, probleme economice și sociale în starea lor și intervenția forțelor externe, de exemplu, războiul.

Acest articol acoperă ceea ce se numește mișcare mecanică. Exemple sunt date nu numai din fizică, ci și din alte științe. Acest lucru indică faptul că termenul este ambiguu.