Μηχανική κίνηση. Πλαίσια αναφοράς. Σχολική εγκυκλοπαίδεια

Θέματα Κωδικοποιητής Unified State Exam: μηχανική κίνηση και τα είδη της, σχετικότητα μηχανικής κίνησης, ταχύτητα, επιτάχυνση.

Η έννοια της κίνησης είναι εξαιρετικά γενική και καλύπτει τα περισσότερα ευρύς κύκλοςπρωτοφανής. Σπουδάζουν στη φυσική διάφορα είδηκινήσεις. Το απλούστερο από αυτά είναι η μηχανική κίνηση. Μελετάται σε μηχανική.
Μηχανική κίνηση- αυτή είναι μια αλλαγή στη θέση ενός σώματος (ή των μερών του) στο χώρο σε σχέση με άλλα σώματα με την πάροδο του χρόνου.

Εάν το σώμα Α αλλάξει θέση σε σχέση με το σώμα Β, τότε το σώμα Β αλλάζει θέση σε σχέση με το σώμα Α. Με άλλα λόγια, εάν το σώμα Α κινείται σε σχέση με το σώμα Β, τότε το σώμα Β κινείται σε σχέση με το σώμα Α. Η μηχανική κίνηση είναι σχετικός- για να περιγράψετε μια κίνηση, είναι απαραίτητο να υποδείξετε σε σχέση με ποιο σώμα εξετάζεται.

Έτσι, για παράδειγμα, μπορούμε να μιλήσουμε για την κίνηση ενός τρένου σε σχέση με το έδαφος, ενός επιβάτη σε σχέση με το τρένο, μιας μύγας σε σχέση με έναν επιβάτη κ.λπ. Οι έννοιες της απόλυτης κίνησης και της απόλυτης ανάπαυσης δεν έχουν νόημα: ένας επιβάτης σε ηρεμία σε σχέση με το τρένο θα κινείται μαζί του σε σχέση με μια κολόνα στο δρόμο, θα κάνει μαζί με τη Γη, την καθημερινή περιστροφή και θα κινείται γύρω από τον Ήλιο.
Το σώμα σε σχέση με το οποίο εξετάζεται η κίνηση ονομάζεται σώμα αναφοράς.

Το κύριο καθήκον της μηχανικής είναι ο προσδιορισμός της θέσης ενός κινούμενου σώματος ανά πάσα στιγμή. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, είναι βολικό να φανταστούμε την κίνηση ενός σώματος ως αλλαγή στις συντεταγμένες των σημείων του με την πάροδο του χρόνου. Για να μετρήσετε τις συντεταγμένες, χρειάζεστε ένα σύστημα συντεταγμένων. Για να μετρήσετε το χρόνο χρειάζεστε ένα ρολόι. Όλα αυτά μαζί αποτελούν ένα πλαίσιο αναφοράς.

Πλαίσιο αναφοράς- αυτό είναι ένα σώμα αναφοράς μαζί με ένα σύστημα συντεταγμένων και ένα ρολόι άκαμπτα συνδεδεμένο με αυτό («παγωμένο» σε αυτό).
Το σύστημα αναφοράς φαίνεται στο Σχ. 1. Η κίνηση ενός σημείου θεωρείται σε σύστημα συντεταγμένων. Η προέλευση των συντεταγμένων είναι ένα σώμα αναφοράς.

Εικόνα 1.

Το διάνυσμα ονομάζεται διάνυσμα ακτίναςαποσιωπητικά Οι συντεταγμένες ενός σημείου είναι ταυτόχρονα και οι συντεταγμένες του διανύσματος ακτίνας του.
Η λύση στο κύριο πρόβλημα της μηχανικής για ένα σημείο είναι να βρούμε τις συντεταγμένες του ως συναρτήσεις του χρόνου: .
Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορείτε να αγνοήσετε το σχήμα και το μέγεθος του αντικειμένου που μελετάτε και να το θεωρήσετε απλώς ως ένα κινούμενο σημείο.

Υλικό σημείο - πρόκειται για ένα σώμα του οποίου οι διαστάσεις μπορούν να παραμεληθούν στις συνθήκες αυτού του προβλήματος.
Έτσι, ένα τρένο μπορεί να θεωρηθεί ως υλικό σημείο όταν κινείται από τη Μόσχα στο Σαράτοφ, αλλά όχι όταν επιβιβάζονται επιβάτες. Η Γη μπορεί να θεωρηθεί υλικό σημείο όταν περιγράφεται η κίνησή της γύρω από τον Ήλιο, αλλά όχι η καθημερινή περιστροφή της γύρω από τον άξονά της.

Τα χαρακτηριστικά της μηχανικής κίνησης περιλαμβάνουν τροχιά, διαδρομή, μετατόπιση, ταχύτητα και επιτάχυνση.

Τροχιά, μονοπάτι, κίνηση.

Στη συνέχεια, όταν μιλάμε για ένα κινούμενο (ή σε ηρεμία) σώμα, πάντα υποθέτουμε ότι το σώμα μπορεί να ληφθεί ως υλικό σημείο. Οι περιπτώσεις όπου η εξιδανίκευση ενός υλικού σημείου δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί θα συζητηθούν ειδικά.

Τροχιά - αυτή είναι η γραμμή κατά μήκος της οποίας κινείται το σώμα. Στο Σχ. 1, η τροχιά ενός σημείου είναι ένα μπλε τόξο, το οποίο το άκρο του διανύσματος ακτίνας περιγράφει στο διάστημα.
Μονοπάτι - αυτό είναι το μήκος του τμήματος τροχιάς που διανύει το σώμα σε μια δεδομένη χρονική περίοδο.
Κίνηση είναι ένα διάνυσμα που συνδέει την αρχική και την τελική θέση του σώματος.
Ας υποθέσουμε ότι το σώμα άρχισε να κινείται σε ένα σημείο και τελείωσε την κίνησή του σε ένα σημείο (Εικ. 2). Τότε η διαδρομή που διανύει το σώμα είναι το μήκος της τροχιάς. Η μετατόπιση ενός σώματος είναι διάνυσμα.

Εικόνα 2.

Ταχύτητα και επιτάχυνση.

Ας εξετάσουμε την κίνηση ενός σώματος σε ένα ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων με βάση (Εικ. 3).

Εικόνα 3.

Έστω τη χρονική στιγμή το σώμα να βρίσκεται σε σημείο με το διάνυσμα ακτίνας

Μετά από σύντομο χρονικό διάστημα το σώμα βρέθηκε σε ένα σημείο με
διάνυσμα ακτίνας

Κίνηση σώματος:

(1)

Στιγμιαία ταχύτητασε μια χρονική στιγμή - αυτό είναι το όριο του λόγου της κίνησης σε ένα χρονικό διάστημα όταν η τιμή αυτού του διαστήματος τείνει στο μηδέν. Με άλλα λόγια, η ταχύτητα ενός σημείου είναι η παράγωγος του διανύσματος ακτίνας του:

Από τις (2) και (1) παίρνουμε:

Οι συντελεστές των διανυσμάτων βάσης στο όριο δίνουν τις παραγώγους:

(Το παράγωγο σε σχέση με το χρόνο παραδοσιακά υποδηλώνεται με μια τελεία πάνω από το γράμμα.) Άρα,

Βλέπουμε ότι οι προβολές του διανύσματος ταχύτητας στους άξονες συντεταγμένων είναι παράγωγοι των συντεταγμένων του σημείου:

Όταν πλησιάζει το μηδέν, το σημείο πλησιάζει το σημείο και το διάνυσμα μετατόπισης στρέφεται προς την κατεύθυνση της εφαπτομένης. Αποδεικνύεται ότι στο όριο το διάνυσμα κατευθύνεται ακριβώς εφαπτομένη στην τροχιά στο σημείο . Αυτό φαίνεται στο Σχ. 3.

Η έννοια της επιτάχυνσης εισάγεται με παρόμοιο τρόπο. Αφήστε την ταχύτητα του σώματος να είναι ίση τη στιγμή του χρόνου και μετά από ένα μικρό διάστημα η ταχύτητα γίνεται ίση.
Επιτάχυνση - αυτό είναι το όριο του λόγου της αλλαγής της ταχύτητας προς το διάστημα όταν αυτό το διάστημα τείνει στο μηδέν. Με άλλα λόγια, η επιτάχυνση είναι η παράγωγος της ταχύτητας:

Η επιτάχυνση είναι επομένως ο «ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας». Έχουμε:

Κατά συνέπεια, οι προβολές επιτάχυνσης είναι παράγωγοι προβολών ταχύτητας (και, επομένως, δεύτερες παράγωγοι συντεταγμένων):

Ο νόμος της πρόσθεσης ταχυτήτων.

Ας υπάρχουν δύο συστήματα αναφοράς. Ένα από αυτά σχετίζεται με ακίνητο σώμααντίστροφη μέτρηση Θα υποδηλώσουμε αυτό το σύστημα αναφοράς και θα το ονομάσουμε ακίνητος.
Το δεύτερο σύστημα αναφοράς, που συμβολίζεται με , σχετίζεται με ένα σώμα αναφοράς που κινείται σε σχέση με το σώμα με ταχύτητα . Αυτό το ονομάζουμε πλαίσιο αναφοράς κίνηση . Επιπλέον, υποθέτουμε ότι οι άξονες συντεταγμένων του συστήματος κινούνται παράλληλα με τον εαυτό τους (δεν υπάρχει περιστροφή του συστήματος συντεταγμένων), έτσι ώστε το διάνυσμα να μπορεί να θεωρηθεί η ταχύτητα του κινούμενου συστήματος σε σχέση με το ακίνητο.

Ένα σταθερό πλαίσιο αναφοράς συνδέεται συνήθως με τη γη. Εάν ένα τρένο κινείται ομαλά κατά μήκος των σιδηροτροχιών με ταχύτητα , αυτό το πλαίσιο αναφοράς που σχετίζεται με το βαγόνι του τρένου θα είναι ένα κινούμενο πλαίσιο αναφοράς.

Σημειώστε ότι η ταχύτητα κάθεσημεία του αυτοκινήτου (εκτός από τους περιστρεφόμενους τροχούς!) ισούται με . Εάν μια μύγα κάθεται ακίνητη σε κάποιο σημείο της άμαξας, τότε σε σχέση με το έδαφος η μύγα κινείται με ταχύτητα . Η μύγα μεταφέρεται από την άμαξα, και επομένως ονομάζεται η ταχύτητα του κινούμενου συστήματος σε σχέση με το ακίνητο φορητή ταχύτητα .

Τώρα ας υποθέσουμε ότι μια μύγα σύρθηκε κατά μήκος της άμαξης. Η ταχύτητα της μύγας σε σχέση με το αυτοκίνητο (δηλαδή σε ένα κινούμενο σύστημα) ορίζεται και καλείται σχετική ταχύτητα. Η ταχύτητα μιας μύγας σε σχέση με το έδαφος (δηλαδή σε ένα ακίνητο πλαίσιο) συμβολίζεται και ονομάζεται απόλυτη ταχύτητα .

Ας μάθουμε πώς αυτές οι τρεις ταχύτητες σχετίζονται μεταξύ τους - απόλυτες, σχετικές και φορητές.
Στο Σχ. Το 4 fly υποδεικνύεται με μια τελεία.
- διάνυσμα ακτίνας σημείου σε σταθερό σύστημα.
- διάνυσμα ακτίνας σημείου σε κινούμενο σύστημα.
- διάνυσμα ακτίνας του σώματος αναφοράς σε ακίνητο σύστημα.

Εικόνα 4.

Όπως φαίνεται από το σχήμα,

Διαφοροποιώντας αυτήν την ισότητα, παίρνουμε:

(3)

(η παράγωγος ενός αθροίσματος είναι ίση με το άθροισμα των παραγώγων όχι μόνο για την περίπτωση βαθμωτών συναρτήσεων, αλλά και για διανύσματα).
Η παράγωγος είναι η ταχύτητα ενός σημείου του συστήματος, δηλαδή η απόλυτη ταχύτητα:

Ομοίως, η παράγωγος είναι η ταχύτητα ενός σημείου του συστήματος, δηλαδή η σχετική ταχύτητα:

Τι είναι αυτό; Αυτή είναι η ταχύτητα ενός σημείου σε ένα ακίνητο σύστημα, δηλαδή η φορητή ταχύτητα ενός κινούμενου συστήματος σε σχέση με ένα ακίνητο:

Ως αποτέλεσμα, από το (3) παίρνουμε:

Νόμος της πρόσθεσης ταχυτήτων. Η ταχύτητα ενός σημείου σε σχέση με ένα ακίνητο πλαίσιο αναφοράς είναι ίση με το διανυσματικό άθροισμα της ταχύτητας του κινούμενου συστήματος και την ταχύτητα του σημείου σε σχέση με το κινούμενο σύστημα. Με άλλα λόγια, απόλυτη ταχύτητα είναι το άθροισμα των φορητών και των σχετικών ταχυτήτων.

Έτσι, εάν μια μύγα σέρνεται κατά μήκος μιας κινούμενης άμαξας, τότε η ταχύτητα της μύγας σε σχέση με το έδαφος είναι ίση με το διανυσματικό άθροισμα της ταχύτητας της άμαξας και της ταχύτητας της μύγας σε σχέση με την άμαξα. Διαισθητικά προφανές αποτέλεσμα!

Τύποι μηχανικής κίνησης.

Οι απλούστεροι τύποι μηχανικής κίνησης ενός υλικού σημείου είναι η ομοιόμορφη και η ευθύγραμμη κίνηση.
Η κίνηση ονομάζεται στολή, εάν το μέγεθος του διανύσματος της ταχύτητας παραμένει σταθερό (η κατεύθυνση της ταχύτητας μπορεί να αλλάξει).

Η κίνηση ονομάζεται ειλικρινής , εάν η κατεύθυνση του διανύσματος της ταχύτητας παραμένει σταθερή (και το μέγεθος της ταχύτητας μπορεί να αλλάξει). Η τροχιά της ευθύγραμμης κίνησης είναι μια ευθεία γραμμή στην οποία βρίσκεται το διάνυσμα της ταχύτητας.
Για παράδειγμα, ένα αυτοκίνητο που ταξιδεύει με σταθερή ταχύτητα κατά μήκος ενός ελικοειδή δρόμου κάνει ομοιόμορφη (αλλά όχι γραμμική) κίνηση. Ένα αυτοκίνητο που επιταχύνει σε ευθύ τμήμα του αυτοκινητόδρομου κινείται σε ευθεία γραμμή (αλλά όχι ομοιόμορφα).

Αν όμως, όταν κινείται ένα σώμα, τόσο η μονάδα ταχύτητας όσο και η κατεύθυνσή της παραμένουν σταθερές, τότε η κίνηση ονομάζεται ομοιόμορφο ευθύγραμμο.

Όσον αφορά το διάνυσμα της ταχύτητας, μπορούμε να δώσουμε συντομότερους ορισμούς για αυτούς τους τύπους κίνησης:

Η πιο σημαντική ειδική περίπτωση άνιση κίνησηείναι ομοιόμορφα επιταχυνόμενη κίνηση,στο οποίο το μέγεθος και η κατεύθυνση του διανύσματος της επιτάχυνσης παραμένουν σταθερά:

Μαζί με το υλικό σημείο, η μηχανική εξετάζει μια άλλη εξιδανίκευση - ένα άκαμπτο σώμα.
Στερεός - είναι ένα σύστημα υλικά σημεία, οι αποστάσεις μεταξύ των οποίων δεν αλλάζουν με το χρόνο. Το μοντέλο άκαμπτου αμαξώματος χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου δεν μπορούμε να παραμελήσουμε τις διαστάσεις του σώματος, αλλά μπορούμε να αγνοήσουμε αλλαγήμέγεθος και σχήμα του σώματος κατά την κίνηση.

Οι απλούστεροι τύποι μηχανικής κίνησης ενός στερεού σώματος είναι η μεταφορική και η περιστροφική κίνηση.
Η κίνηση του σώματος ονομάζεται προοδευτικός, εάν οποιαδήποτε ευθεία γραμμή που συνδέει οποιαδήποτε δύο σημεία του σώματος κινείται παράλληλα με την αρχική της διεύθυνση. Κατά τη μεταφορική κίνηση, οι τροχιές όλων των σημείων του σώματος είναι πανομοιότυπες: λαμβάνονται μεταξύ τους με παράλληλη μετατόπιση (Εικ. 5).

Εικόνα 5.

Η κίνηση του σώματος ονομάζεται περιστροφικός , αν όλα τα σημεία του περιγράφουν κύκλους που βρίσκονται σε παράλληλα επίπεδα. Στην περίπτωση αυτή, τα κέντρα αυτών των κύκλων βρίσκονται σε μία ευθεία γραμμή, η οποία είναι κάθετη σε όλα αυτά τα επίπεδα και ονομάζεται άξονα περιστροφής.

Στο Σχ. Το σχήμα 6 δείχνει μια μπάλα που περιστρέφεται γύρω από έναν κατακόρυφο άξονα. Έτσι σχεδιάζουν συνήθως σφαίρασε αντίστοιχα προβλήματα δυναμικής.

Εικόνα 6.

Μηχανική κίνηση Σώμα ονομάζεται η αλλαγή της θέσης του στο χώρο σε σχέση με άλλα σώματα με την πάροδο του χρόνου. Για παράδειγμα, ένα άτομο που οδηγεί μια κυλιόμενη σκάλα στο μετρό είναι σε ηρεμία σε σχέση με την ίδια την κυλιόμενη σκάλα και κινείται σε σχέση με τα τοιχώματα της σήραγγας

Τύποι μηχανικής κίνησης:

ευθύγραμμο και καμπυλόγραμμο - σύμφωνα με το σχήμα της τροχιάς.
ομοιόμορφο και ανομοιόμορφο - σύμφωνα με το νόμο της κίνησης.

Μηχανική κίνησησχετικά. Αυτό εκδηλώνεται στο γεγονός ότι το σχήμα της τροχιάς, η μετατόπιση, η ταχύτητα και άλλα χαρακτηριστικά της κίνησης του σώματος εξαρτώνται από την επιλογή του συστήματος αναφοράς.

Το σώμα σε σχέση με το οποίο εξετάζεται η κίνηση ονομάζεται φορέας αναφοράς. Το σύστημα συντεταγμένων, το σώμα αναφοράς με το οποίο συνδέεται και η συσκευή για τη μέτρηση του χρόνου σύστημα αναφοράς , σε σχέση με το οποίο εξετάζεται η κίνηση του σώματος.

Μερικές φορές το μέγεθος του σώματος σε σύγκριση με την απόσταση από αυτό μπορεί να παραμεληθεί. Σε αυτές τις περιπτώσεις, λαμβάνεται υπόψη το σώμα υλικό σημείο.

Ο προσδιορισμός της θέσης του σώματος ανά πάσα στιγμή είναι το κύριο καθήκον της μηχανικής.

Σημαντικά χαρακτηριστικά της κίνησης είναι τροχιά υλικού σημείου, μετατόπιση, ταχύτητα και επιτάχυνση. Η ευθεία κατά την οποία κινείται ένα υλικό σημείο ονομάζεται τροχιά . Το μήκος της τροχιάς ονομάζεται μονοπάτι (L). Η μονάδα μέτρησης για το μονοπάτι είναι 1μ. Το διάνυσμα που συνδέει τα σημεία έναρξης και λήξης της τροχιάς ονομάζεται μετατόπιση (). Μονάδα μετατόπισης-1.

m Ο απλούστερος τύπος κίνησης είναι ομοιόμορφοςευθύγραμμη κίνηση . Μια κίνηση κατά την οποία ένα σώμα κάνει τις ίδιες κινήσεις σε οποιαδήποτε ίσα χρονικά διαστήματα ονομάζεται ευθύγραμμη ομοιόμορφη κίνηση.Ταχύτητα () είναι ένα διανυσματικό φυσικό μέγεθος που χαρακτηρίζει την ταχύτητα κίνησης ενός σώματος, αριθμητικά ίση με την αναλογία κίνησης σε σύντομο χρονικό διάστημα προς την τιμή αυτού του διαστήματος. Ο καθοριστικός τύπος για την ταχύτητα έχει τη μορφή v = s/t . Μονάδα ταχύτητας - m/s

. Η ταχύτητα μετριέται με ταχύμετρο. Η κίνηση ενός σώματος στην οποία η ταχύτητά του μεταβάλλεται εξίσου σε οποιαδήποτε χρονική περίοδο ονομάζεταιομοιόμορφα επιταχυνόμενο

— ένα φυσικό μέγεθος που χαρακτηρίζει το ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας και είναι αριθμητικά ίσο με το λόγο του διανύσματος μεταβολής της ταχύτητας ανά μονάδα χρόνου.Μονάδα επιτάχυνσης SI — m/s 2 .

ομοιόμορφα επιταχυνόμενο, εάν ο συντελεστής ταχύτητας αυξάνεται, η συνθήκη της ομοιόμορφα επιταχυνόμενης κίνησης. Για παράδειγμα, τα οχήματα που επιταχύνουν μέσα - αυτοκίνητα, τρένα και ελεύθερη πτώση σωμάτων κοντά στην επιφάνεια της Γης ( = ).

Ομοίως εναλλασσόμενη κίνηση ονομάζεται εξίσου αργό, εάν η μονάδα ταχύτητας μειωθεί. — κατάσταση ομοιόμορφης αργής κίνησης.

Στιγμιαία ταχύτητα ομοιόμορφα επιταχυνόμενη γραμμική κίνηση

Στη φυσική, υπάρχει κάτι όπως η μηχανική κίνηση, ο ορισμός της οποίας ερμηνεύεται ως αλλαγή στις συντεταγμένες ενός σώματος στον τρισδιάστατο χώρο σε σχέση με άλλα σώματα με απώλεια χρόνου. Παραδόξως, μπορείτε, για παράδειγμα, να υπερβείτε την ταχύτητα ενός λεωφορείου χωρίς να κινηθείτε πουθενά. Αυτή η τιμή είναι σχετική και εξαρτάται από δεδομένο σημείο . Το κύριο πράγμα είναι να διορθώσετε το πλαίσιο αναφοράς για να παρατηρήσετε το σημείο σε σχέση με το αντικείμενο.

Περιγραφή

Έννοιες φυσικής:

Ένα υλικό σημείο είναι ένα μέρος ενός σώματος ή ενός αντικειμένου με μικρές παραμέτρους και μάζα που δεν λαμβάνονται υπόψη κατά τη μελέτη της διαδικασίας. Αυτή είναι μια ποσότητα που παραμελείται στη φυσική.
Η μετατόπιση είναι η απόσταση που διανύει ένα υλικό σημείο από τη μια συντεταγμένη στην άλλη. Η έννοια δεν πρέπει να συγχέεται με την κίνηση, αφού στη φυσική είναι ο ορισμός μιας διαδρομής.
Η απόσταση που διανύθηκε είναι η απόσταση που έχει διανύσει ένα αντικείμενο. Ποια είναι η απόσταση που διανύθηκε θεωρείται από το τμήμα της φυσικής κάτω ονομάζεται "Κινηματική".
Μια τροχιά στο διάστημα είναι μια ευθεία ή διακεκομμένη γραμμή κατά μήκος της οποίας ταξιδεύει ένα αντικείμενο. Μπορείτε να φανταστείτε τι είναι μια τροχιά, σύμφωνα με τον ορισμό από το πεδίο της φυσικής, σχεδιάζοντας νοερά μια γραμμή.
Μηχανική είναι η κίνηση κατά μήκος μιας δεδομένης διαδρομής.

Προσοχή!Η αλληλεπίδραση των σωμάτων πραγματοποιείται σύμφωνα με τους νόμους της μηχανικής και αυτό το τμήμα ονομάζεται κινηματική.

Κατανοήστε τι είναι ένα σύστημα συντεταγμένων και τι είναι η τροχιά στην πράξη;

Αρκεί να βρείτε νοερά ένα σημείο στο χώρο και να σχεδιάσετε άξονες συντεταγμένων από αυτό, το αντικείμενο θα μετακινηθεί σε σχέση με αυτό κατά μήκος μιας σπασμένης ή ευθείας γραμμής και οι τύποι κίνησης θα είναι επίσης διαφορετικοί, συμπεριλαμβανομένης της μεταφραστικής, που εκτελείται όταν ταλαντώνεται και περιστρέφεται.

Για παράδειγμα, μια γάτα βρίσκεται σε ένα δωμάτιο, μετακινείται σε οποιοδήποτε αντικείμενο ή αλλάζει τη θέση της στο διάστημα, κινούμενη κατά μήκος διαφορετικών τροχιών.

Η απόσταση μεταξύ των αντικειμένων μπορεί να διαφέρει επειδή οι επιλεγμένες διαδρομές δεν είναι ίδιες.

Τύποι

Γνωστοί τύποι κίνησης:

Προοδευτικός.Χαρακτηρίζεται από τον παραλληλισμό δύο διασυνδεδεμένων σημείων που κινούνται εξίσου στο χώρο. Ένα αντικείμενο κινείται προς τα εμπρός όταν περνά κατά μήκος μιας γραμμής. Αρκεί να φανταστείτε την αντικατάσταση του ανταλλακτικού σε ένα στυλό, δηλαδή, το ξαναγέμισμα κινείται προς τα εμπρός κατά μήκος μιας δεδομένης διαδρομής, με κάθε τμήμα να κινείται παράλληλα και ίσα. Αυτό συμβαίνει αρκετά συχνά σε μηχανισμούς.
Περιστροφικός.Ένα αντικείμενο περιγράφει έναν κύκλο σε όλα τα επίπεδα που είναι παράλληλα μεταξύ τους. Οι άξονες περιστροφής είναι τα κέντρα των περιγραφόμενων και τα σημεία που βρίσκονται στον άξονα είναι ακίνητα. Ο ίδιος ο περιστρεφόμενος άξονας μπορεί να βρίσκεται μέσα στο σώμα (περιστροφικό) και επίσης να συνδέεται με τα εξωτερικά του σημεία (τροχιακή). Για να καταλάβετε τι είναι, μπορείτε να πάρετε μια κανονική βελόνα και κλωστή. Κρατήστε το τελευταίο ανάμεσα στα δάχτυλά σας και ξετυλίξτε σταδιακά τη βελόνα. Η βελόνα θα περιγράφει έναν κύκλο και τέτοιοι τύποι κίνησης θα πρέπει να ταξινομηθούν ως τροχιακά. Ένα παράδειγμα περιστροφικής προβολής: περιστροφή αντικειμένου σε σκληρή επιφάνεια.
Ταλαντευτικός. Όλα τα σημεία ενός σώματος που κινούνται κατά μήκος μιας δεδομένης τροχιάς επαναλαμβάνονται με ακρίβεια ή περίπου ταυτόχρονα. Ένα καλό παράδειγμα είναι ένα ξωτικό κρεμασμένο σε ένα κορδόνι, που ταλαντώνεται αριστερά και δεξιά.

Προσοχή!Χαρακτηριστικά της κίνησης προς τα εμπρός. Ένα αντικείμενο κινείται σε ευθεία γραμμή και ανά πάσα στιγμή όλα τα σημεία του κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση - αυτή είναι κίνηση προς τα εμπρός. Εάν οδηγείτε ένα ποδήλατο, τότε ανά πάσα στιγμή μπορείτε να εξετάσετε ξεχωριστά την τροχιά οποιουδήποτε σημείου του, θα είναι η ίδια. Δεν έχει σημασία αν η επιφάνεια είναι επίπεδη ή όχι.

Αυτοί οι τύποι κινήσεων συμβαίνουν καθημερινά στην πράξη, επομένως δεν θα είναι δύσκολο να τις παίξετε διανοητικά.

Τι είναι η σχετικότητα

Σύμφωνα με τους νόμους της μηχανικής, ένα αντικείμενο κινείται σε σχέση με κάποιο σημείο.

Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο στέκεται ακίνητο και το λεωφορείο κινείται, αυτό ονομάζεται σχετικότητα της κίνησης του εν λόγω ατόμου. όχημαστο αντικείμενο.

Η ταχύτητα με την οποία ένα αντικείμενο κινείται σε σχέση με ένα ορισμένο σώμα στο χώρο λαμβάνεται επίσης υπόψη σε σχέση με αυτό το σώμα και, κατά συνέπεια, η επιτάχυνση έχει επίσης ένα σχετικό χαρακτηριστικό.

Η σχετικότητα είναι μια άμεση εξάρτηση της τροχιάς που καθορίζεται κατά την κίνηση του σώματος, διασχίσιμο μονοπάτι, χαρακτηριστικά ταχύτητας, καθώς και κίνηση σε σχέση με συστήματα αναφοράς.

Πώς γίνεται η αντίστροφη μέτρηση;

Τι είναι ένα σύστημα αναφοράς και πώς χαρακτηρίζεται; Η αναφορά σε σχέση με το χωρικό σύστημα συντεταγμένων, η πρωταρχική αναφορά στον χρόνο κίνησης - αυτό είναι το σύστημα αναφοράς. ΣΕ διαφορετικά συστήματαένα σώμα μπορεί να έχει διαφορετικές θέσεις.

Το σημείο βρίσκεται στο σύστημα συντεταγμένων όταν αρχίζει να κινείται, λαμβάνεται υπόψη ο χρόνος κίνησής του.

Σώμα αναφοράς -Είναι ένα αφηρημένο αντικείμενο που βρίσκεται σε ένα δεδομένο σημείο του χώρου Κατά τον προσανατολισμό στη θέση του, λαμβάνονται υπόψη οι συντεταγμένες άλλων σωμάτων. Για παράδειγμα, ένα αυτοκίνητο στέκεται ακίνητο και ένα άτομο κινείται σε αυτήν την περίπτωση, το σώμα αναφοράς είναι ένα αυτοκίνητο.

Ομοιόμορφη κίνηση

Η έννοια της ομοιόμορφης κίνησης - αυτός ο ορισμός στη φυσική ερμηνεύεται ως εξής.

Μηχανική -κλάδος της φυσικής που μελετά τη μηχανική κίνηση.

Η μηχανική χωρίζεται σε κινηματική, δυναμική και στατική.

Κινηματική είναι ένας κλάδος της μηχανικής στον οποίο εξετάζεται η κίνηση των σωμάτων χωρίς να προσδιορίζονται τα αίτια αυτής της κίνησης. Κινηματικήμελετά τρόπους περιγραφής της κίνησης και τη σχέση μεταξύ των ποσοτήτων που χαρακτηρίζουν αυτές τις κινήσεις.

Πρόβλημα κινηματικής:ορισμός κινηματικά χαρακτηριστικάκίνηση (τροχιές κίνησης, μετατόπιση, απόσταση που διανύθηκε, συντεταγμένες, ταχύτητα και επιτάχυνση του σώματος), καθώς και λήψη εξισώσεων για την εξάρτηση αυτών των χαρακτηριστικών από το χρόνο.

Μηχανική κίνηση του σώματοςονομάζουμε τη μεταβολή της θέσης του στο χώρο σε σχέση με άλλα σώματα με την πάροδο του χρόνου.

Μηχανική κίνηση σχετικά, Η έκφραση «ένα σώμα κινείται» δεν έχει νόημα μέχρι να καθοριστεί σε σχέση με το τι εξετάζεται η κίνηση. Κίνηση του ίδιου σώματος σε σχέση με διαφορετικά σώματααποδεικνύεται διαφορετικό. Για να περιγράψετε την κίνηση ενός σώματος, είναι απαραίτητο να υποδείξετε σε σχέση με ποιο σώμα εξετάζεται η κίνηση. Αυτό το σώμα ονομάζεται φορέας αναφοράς. Η ανάπαυση είναι επίσης σχετική (παραδείγματα: ένας επιβάτης σε ένα τρένο σε ηρεμία κοιτάζει το τρένο που περνάει)

Το κύριο καθήκον της μηχανικής – να μπορεί να υπολογίζει τις συντεταγμένες των σημείων του σώματος ανά πάσα στιγμή.

Για να το λύσετε αυτό, πρέπει να έχετε ένα σώμα από το οποίο μετρώνται οι συντεταγμένες, να συσχετίσετε ένα σύστημα συντεταγμένων με αυτό και να έχετε μια συσκευή για τη μέτρηση των χρονικών διαστημάτων.

Το σύστημα συντεταγμένων, το σώμα αναφοράς με το οποίο συνδέεται και η συσκευή για τη μέτρηση του χρόνου σύστημα αναφοράς, σε σχέση με το οποίο εξετάζεται η κίνηση του σώματος.

Συστήματα συντεταγμένωνυπάρχουν:

1. μονοδιάστατη– η θέση του σώματος σε ευθεία γραμμή καθορίζεται από μία συντεταγμένη x.

2. δισδιάστατη– η θέση ενός σημείου στο επίπεδο καθορίζεται από δύο συντεταγμένες x και y.

3. τρισδιάστατη– η θέση ενός σημείου στο χώρο καθορίζεται από τρεις συντεταγμένες x, y και z.

Κάθε σώμα έχει συγκεκριμένες διαστάσεις. Διαφορετικά μέρη του σώματος βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία στο διάστημα. Ωστόσο, σε πολλά μηχανικά προβλήματα δεν χρειάζεται να υποδεικνύονται οι θέσεις μεμονωμένων μερών του σώματος. Αν οι διαστάσεις ενός σώματος είναι μικρές σε σύγκριση με τις αποστάσεις από άλλα σώματα, τότε αυτό το σώμα μπορεί να θεωρηθεί το υλικό του σημείο. Αυτό μπορεί να γίνει, για παράδειγμα, όταν μελετάμε την κίνηση των πλανητών γύρω από τον Ήλιο.

Εάν όλα τα μέρη του σώματος κινούνται εξίσου, τότε αυτή η κίνηση ονομάζεται μεταφορική.

Για παράδειγμα, οι καμπίνες στο αξιοθέατο "Giant Wheel", ένα αυτοκίνητο σε ευθύ τμήμα της πίστας κ.λπ. κινούνται μεταφορικά Όταν ένα αμάξωμα κινείται προς τα εμπρός, μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως υλικό σημείο.

Υλικό σημείο είναι ένα σώμα του οποίου οι διαστάσεις μπορούν να παραμεληθούν υπό δεδομένες συνθήκες.

Η έννοια του υλικού σημείου παίζει σημαντικό ρόλο στη μηχανική. Ένα σώμα μπορεί να θεωρηθεί ως υλικό σημείο εάν οι διαστάσεις του είναι μικρές σε σύγκριση με την απόσταση που διανύει ή σε σύγκριση με την απόσταση από αυτό σε άλλα σώματα.

Παράδειγμα. Οι διαστάσεις του τροχιακού σταθμού που βρίσκεται σε τροχιά κοντά στη Γη μπορούν να αγνοηθούν και κατά τον υπολογισμό της τροχιάς κίνησης διαστημόπλοιοΌταν συνδέεστε σε έναν σταθμό, δεν μπορείτε να το κάνετε χωρίς να λάβετε υπόψη το μέγεθός του.

Χαρακτηριστικά μηχανικής κίνησης: κίνηση, ταχύτητα, επιτάχυνση.

Η μηχανική κίνηση χαρακτηρίζεται από τρία φυσικές ποσότητες: κίνηση, ταχύτητα και επιτάχυνση.

Μετακινούμενο με την πάροδο του χρόνου από το ένα σημείο στο άλλο, ένα σώμα (υλικό σημείο) περιγράφει μια συγκεκριμένη γραμμή, η οποία ονομάζεται τροχιά του σώματος.

Η ευθεία κατά μήκος της οποίας κινείται ένα σημείο του σώματος ονομάζεται τροχιά κίνησης.

Το μήκος της τροχιάς ονομάζεται διανυθείσα απόσταση τρόπος.

Ορίστηκε μεγάλο,μετρηθεί σε μέτρα. (τροχιά – ίχνος, μονοπάτι – απόσταση)

Διανυθείσα απόστασημεγάλο ίσο με μήκοςτόξο της τροχιάς που διανύει το σώμα για κάποιο χρονικό διάστημα t. Μονοπάτι– κλιμακωτή ποσότητα.

Με την κίνηση του σώματοςονομάζεται κατευθυνόμενο ευθύγραμμο τμήμα που συνδέει την αρχική θέση ενός σώματος με την επόμενη θέση του. Η μετατόπιση είναι ένα διανυσματικό μέγεθος.

Το διάνυσμα που συνδέει τα σημεία έναρξης και λήξης μιας τροχιάς ονομάζεται κίνηση.

Ορίστηκε μικρό, μετρημένη σε μέτρα (η μετατόπιση είναι διάνυσμα, η μονάδα μετατόπισης είναι βαθμωτή)

Ταχύτητα - ένα διανυσματικό φυσικό μέγεθος που χαρακτηρίζει την ταχύτητα κίνησης ενός σώματος, αριθμητικά ίσο με την αναλογία κίνησης σε σύντομο χρονικό διάστημα προς την τιμή αυτού του διαστήματος.

Ορίστηκε v

Φόρμουλα ταχύτητας: ή

Μονάδα μέτρησης SI – . Μονάδα ταχύτητας -.

Στην πράξη, η μονάδα ταχύτητας που χρησιμοποιείται είναι km/h (36 km/h = 10 m/s).

Μετρήστε την ταχύτητα ταχύμετρο.

Επιτάχυνση- διανυσματικό φυσικό μέγεθος που χαρακτηρίζει τον ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας, αριθμητικά ίσο με το λόγο της μεταβολής της ταχύτητας προς τη χρονική περίοδο κατά την οποία συνέβη αυτή η αλλαγή.

Εάν η ταχύτητα μεταβάλλεται εξίσου σε όλη την κίνηση, τότε η επιτάχυνση μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Η επιτάχυνση μετριέται επιταχυνσιόμετρο

Μονάδα SI m/s 2

Έτσι, τα κύρια φυσικά μεγέθη στην κινηματική ενός υλικού σημείου είναι η διανυθείσα απόσταση μεγάλο,κίνηση, ταχύτητα και επιτάχυνση. Μονοπάτι μεγάλοείναι μια κλιμακωτή ποσότητα. Η μετατόπιση, η ταχύτητα και η επιτάχυνση είναι διανυσματικά μεγέθη. Για να ορίσετε μια διανυσματική ποσότητα, πρέπει να ορίσετε το μέγεθός της και να υποδείξετε την κατεύθυνση. Τα διανυσματικά μεγέθη υπακούουν σε ορισμένους μαθηματικούς κανόνες. Τα διανύσματα μπορούν να προβληθούν σε άξονες συντεταγμένων, μπορούν να προστεθούν, να αφαιρεθούν κ.λπ.

Από το σχολείο μάλλον όλοι θυμούνται αυτό που λέγεται μηχανική κίνηση του σώματος. Εάν όχι, τότε σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσουμε όχι μόνο να θυμηθούμε αυτόν τον όρο, αλλά και να ενημερώσουμε τις βασικές γνώσεις από το μάθημα της φυσικής ή πιο συγκεκριμένα από την ενότητα «Κλασική Μηχανική». Θα δείξει επίσης παραδείγματα για το πώς αυτή η έννοια χρησιμοποιείται όχι μόνο σε έναν συγκεκριμένο κλάδο, αλλά και σε άλλες επιστήμες.

Μηχανική

Αρχικά, ας δούμε τι σημαίνει αυτή η έννοια. Η μηχανική είναι ένας κλάδος της φυσικής που μελετά την κίνηση διαφόρων σωμάτων, την αλληλεπίδραση μεταξύ τους, καθώς και την επίδραση τρίτων δυνάμεων και φαινομένων σε αυτά τα σώματα. Η κίνηση ενός αυτοκινήτου σε έναν αυτοκινητόδρομο, μια μπάλα ποδοσφαίρου που κλωτσάει σε ένα γκολ, πηγαίνοντας προς το τέρμα - όλα αυτά μελετώνται σε αυτόν τον συγκεκριμένο κλάδο. Συνήθως, όταν χρησιμοποιούν τον όρο «Μηχανική», σημαίνουν «Κλασική μηχανική». Τι είναι αυτό, θα συζητήσουμε μαζί σας παρακάτω.

Η κλασική μηχανική χωρίζεται σε τρεις μεγάλες ενότητες.

Κινηματική - μελετά την κίνηση των σωμάτων χωρίς να εξετάζει το ερώτημα γιατί κινούνται; Εδώ μας ενδιαφέρουν ποσότητες όπως διαδρομή, τροχιά, μετατόπιση, ταχύτητα.
Η δεύτερη ενότητα είναι η δυναμική. Μελετά τα αίτια της κίνησης, χρησιμοποιώντας έννοιες όπως εργασία, δύναμη, μάζα, πίεση, ώθηση, ενέργεια.
Και το τρίτο τμήμα, το μικρότερο, μελετά μια κατάσταση όπως η ισορροπία. Χωρίζεται σε δύο μέρη. Το ένα φωτίζει την ισορροπία των στερεών και το δεύτερο - τα υγρά και τα αέρια.

Πολύ συχνά η κλασική μηχανική ονομάζεται Νευτώνεια μηχανική, επειδή βασίζεται στους τρεις νόμους του Νεύτωνα.

Οι τρεις νόμοι του Νεύτωνα

Περιγράφηκαν για πρώτη φορά από τον Ισαάκ Νεύτωνα το 1687.

Ο πρώτος νόμος μιλάει για την αδράνεια ενός σώματος. Αυτή είναι μια ιδιότητα στην οποία διατηρείται η κατεύθυνση και η ταχύτητα κίνησης ενός υλικού σημείου εάν δεν ασκηθούν εξωτερικές δυνάμεις σε αυτό.
Ο δεύτερος νόμος ορίζει ότι ένα σώμα, αποκτώντας επιτάχυνση, συμπίπτει με αυτήν την επιτάχυνση στην κατεύθυνση, αλλά εξαρτάται από τη μάζα του.
Ο τρίτος νόμος λέει ότι η δύναμη της δράσης είναι πάντα ίση με τη δύναμη της αντίδρασης.

Και οι τρεις νόμοι είναι αξιώματα. Με άλλα λόγια, πρόκειται για αξιώματα που δεν απαιτούν απόδειξη.

Τι είναι η μηχανική κίνηση;

Αυτή είναι μια αλλαγή στη θέση ενός σώματος στο χώρο, σε σχέση με άλλα σώματα με την πάροδο του χρόνου. Σε αυτή την περίπτωση, τα υλικά σημεία αλληλεπιδρούν σύμφωνα με τους νόμους της μηχανικής.

Χωρίζεται σε διάφορους τύπους:

Η κίνηση ενός υλικού σημείου μετριέται με την εύρεση των συντεταγμένων του και την παρακολούθηση των αλλαγών στις συντεταγμένες με την πάροδο του χρόνου. Η εύρεση αυτών των δεικτών σημαίνει τον υπολογισμό των τιμών κατά μήκος των αξόνων τετμημένης και τεταγμένων. Αυτό μελετάται από την κινηματική ενός σημείου, το οποίο λειτουργεί με έννοιες όπως η τροχιά, η μετατόπιση, η επιτάχυνση και η ταχύτητα. Η κίνηση του αντικειμένου μπορεί να είναι ευθύγραμμη ή καμπυλόγραμμη.
Η κίνηση ενός άκαμπτου σώματος αποτελείται από την κίνηση κάποιου σημείου, που λαμβάνεται ως βάση, και περιστροφική κίνησηγύρω της. Μελετήθηκε από την κινηματική των άκαμπτων σωμάτων. Η κίνηση μπορεί να είναι μεταφορική, δηλαδή, δεν υπάρχει περιστροφή γύρω από ένα δεδομένο σημείο, και ολόκληρο το σώμα κινείται ομοιόμορφα, καθώς και επίπεδο - εάν ολόκληρο το σώμα κινείται παράλληλα με το επίπεδο.
Υπάρχει επίσης κίνηση συνεχούς μέσου. Αυτή είναι η κίνηση ενός μεγάλου αριθμού σημείων που συνδέονται μόνο με κάποιο πεδίο ή περιοχή. Λόγω των πολλών κινούμενων σωμάτων (ή υλικών σημείων), εδώ δεν αρκεί ένα σύστημα συντεταγμένων. Επομένως, υπάρχουν τόσα συστήματα συντεταγμένων όσα σώματα. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ένα κύμα στη θάλασσα. Είναι συνεχής, αλλά αποτελείται από μεγάλο αριθμό μεμονωμένων σημείων σε πολλά συστήματα συντεταγμένων. Αποδεικνύεται λοιπόν ότι η κίνηση ενός κύματος είναι η κίνηση ενός συνεχούς μέσου.

Σχετικότητα της κίνησης

Υπάρχει επίσης μια τέτοια έννοια στη μηχανική όπως η σχετικότητα της κίνησης. Αυτή είναι η επίδραση οποιουδήποτε συστήματος αναφοράς στη μηχανική κίνηση. Πώς να το καταλάβετε αυτό; Το σύστημα αναφοράς είναι το σύστημα συντεταγμένων συν το ρολόι για Με απλά λόγια, είναι οι άξονες x και τεταγμένες σε συνδυασμό με τα λεπτά. Χρησιμοποιώντας ένα τέτοιο σύστημα, προσδιορίζεται σε ποια χρονική περίοδο ένα υλικό σημείο έχει διανύσει μια δεδομένη απόσταση. Με άλλα λόγια, έχει μετακινηθεί σε σχέση με τον άξονα συντεταγμένων ή άλλα σώματα.

Τα συστήματα αναφοράς μπορεί να είναι: κινούμενα, αδρανειακά και μη αδρανειακά. Ας εξηγήσουμε:

Το αδρανειακό CO είναι ένα σύστημα όπου τα σώματα, που παράγουν αυτό που ονομάζεται μηχανική κίνηση ενός υλικού σημείου, το κάνουν ευθύγραμμα και ομοιόμορφα ή είναι γενικά σε ηρεμία.
Κατά συνέπεια, ένα μη αδρανειακό CO είναι ένα σύστημα που κινείται με επιτάχυνση ή περιστρέφεται σε σχέση με το πρώτο CO.
Το συνοδευτικό CO είναι ένα σύστημα που μαζί με ένα υλικό σημείο εκτελεί αυτό που ονομάζεται μηχανική κίνηση του σώματος. Με άλλα λόγια, πού και με ποια ταχύτητα κινείται ένα αντικείμενο, μαζί του κινείται και αυτό το CO.

Υλικό σημείο

Γιατί χρησιμοποιείται άλλοτε η έννοια «σώμα» και άλλοτε «υλικό σημείο»; Η δεύτερη περίπτωση υποδεικνύεται όταν οι διαστάσεις του ίδιου του αντικειμένου μπορούν να παραμεληθούν. Δηλαδή, παράμετροι όπως η μάζα, ο όγκος κ.λπ., δεν έχουν σημασία για την επίλυση του προβλήματος. Για παράδειγμα, εάν ο στόχος είναι να μάθετε πόσο γρήγορα κινείται ένας πεζός σε σχέση με τον πλανήτη Γη, τότε το ύψος και το βάρος του πεζού μπορούν να παραμεληθούν. Είναι υλικό σημείο. Η μηχανική κίνηση αυτού του αντικειμένου δεν εξαρτάται από τις παραμέτρους του.

Έννοιες και ποσότητες μηχανικής κίνησης που χρησιμοποιούνται

Στη μηχανική λειτουργούν με διάφορες ποσότητες, με τη βοήθεια των οποίων ρυθμίζονται οι παράμετροι, γράφονται οι συνθήκες των προβλημάτων και δίνεται λύση. Ας τους απαριθμήσουμε.

Μια αλλαγή στη θέση ενός σώματος (ή ενός υλικού σημείου) σε σχέση με το χώρο (ή ένα σύστημα συντεταγμένων) με την πάροδο του χρόνου ονομάζεται μετατόπιση. Η μηχανική κίνηση ενός σώματος (υλικό σημείο), στην πραγματικότητα, είναι συνώνυμο της έννοιας της «κίνησης». Απλώς η δεύτερη έννοια χρησιμοποιείται στην κινηματική και η πρώτη στη δυναμική. Η διαφορά μεταξύ αυτών των υποενοτήτων έχει εξηγηθεί παραπάνω.
Η τροχιά είναι μια γραμμή κατά μήκος της οποίας ένα σώμα (ένα υλικό σημείο) εκτελεί αυτό που ονομάζεται μηχανική κίνηση. Το μήκος του ονομάζεται μονοπάτι.
Ταχύτητα είναι η κίνηση οποιουδήποτε υλικού σημείου (σώματος) σε σχέση με ένα δεδομένο σύστημα αναφοράς. Ο ορισμός του συστήματος αναφοράς δόθηκε επίσης παραπάνω.

Τα άγνωστα μεγέθη που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της μηχανικής κίνησης βρίσκονται σε προβλήματα χρησιμοποιώντας τον τύπο: S=U*T, όπου «S» είναι η απόσταση, «U» είναι η ταχύτητα και «T» ο χρόνος.

Από την ιστορία

Η ίδια η έννοια της «κλασικής μηχανικής» εμφανίστηκε στην αρχαιότητα και προκλήθηκε από την ταχέως αναπτυσσόμενη κατασκευή. Ο Αρχιμήδης διατύπωσε και περιέγραψε το θεώρημα για την προσθήκη παράλληλων δυνάμεων και εισήγαγε την έννοια του «κέντρου βάρους». Έτσι ξεκίνησε η στατική.

Χάρη στον Galileo, η "Dynamics" άρχισε να αναπτύσσεται τον 17ο αιώνα. Ο νόμος της αδράνειας και η αρχή της σχετικότητας είναι η αξία του.

Ο Ισαάκ Νεύτων, όπως προαναφέρθηκε, εισήγαγε τρεις νόμους που αποτέλεσαν τη βάση της Νευτώνειας μηχανικής. Ανακάλυψε και το νόμο καθολική βαρύτητα. Έτσι τέθηκαν τα θεμέλια της κλασικής μηχανικής.

Μη κλασική μηχανική

Με την ανάπτυξη της φυσικής ως επιστήμης και με την εμφάνιση μεγάλων ευκαιριών στους τομείς της αστρονομίας, της χημείας, των μαθηματικών και άλλων πραγμάτων, η κλασική μηχανική έγινε σταδιακά όχι η κύρια, αλλά μία από τις πολλές επιστήμες που ζητούσαν. Όταν έννοιες όπως η ταχύτητα του φωτός, η κβαντική θεωρία πεδίου και ούτω καθεξής άρχισαν να εισάγονται ενεργά και να λειτουργούν, οι νόμοι που διέπουν τη «Μηχανική» άρχισαν να λείπουν.

Η κβαντομηχανική είναι ένας κλάδος της φυσικής που ασχολείται με τη μελέτη εξαιρετικά μικρών σωμάτων (σημείων υλικού) με τη μορφή ατόμων, μορίων, ηλεκτρονίων και φωτονίων. Αυτή η πειθαρχία περιγράφει πολύ καλά τις ιδιότητες των εξαιρετικά μικρών σωματιδίων. Επιπλέον, προβλέπει τη συμπεριφορά τους σε μια δεδομένη κατάσταση, καθώς και ανάλογα με τον αντίκτυπο. Οι προβλέψεις που γίνονται από την κβαντική μηχανική μπορεί να διαφέρουν πολύ σημαντικά από τις υποθέσεις της κλασικής μηχανικής, καθώς η τελευταία δεν είναι σε θέση να περιγράψει όλα τα φαινόμενα και τις διαδικασίες που συμβαίνουν στο επίπεδο των μορίων, των ατόμων και άλλων πραγμάτων - πολύ μικρά και αόρατα με γυμνό μάτι.

Η σχετικιστική μηχανική είναι ένας κλάδος της φυσικής που ασχολείται με τη μελέτη διεργασιών, φαινομένων, καθώς και νόμων σε ταχύτητες συγκρίσιμες με την ταχύτητα του φωτός. Όλα τα γεγονότα που μελετήθηκαν από αυτόν τον κλάδο συμβαίνουν σε τετραδιάστατο χώρο, σε αντίθεση με το «κλασικό» - τρισδιάστατο. Δηλαδή, στο ύψος, το πλάτος και το μήκος προσθέτουμε έναν ακόμη δείκτη - χρόνο.

Ποιος άλλος ορισμός της μηχανικής κίνησης υπάρχει;

Καλύψαμε μόνο βασικές έννοιες που σχετίζονται με τη φυσική. Αλλά ο ίδιος ο όρος χρησιμοποιείται όχι μόνο στη μηχανική, είτε είναι κλασικός είτε μη κλασικός.

Στην επιστήμη που ονομάζεται «Κοινωνικο-οικονομική στατιστική» ο ορισμός της μηχανικής μετακίνησης του πληθυσμού δίνεται ως μετανάστευση. Με άλλα λόγια, πρόκειται για μετακίνηση ανθρώπων σε μεγάλες αποστάσεις, για παράδειγμα, σε γειτονικές χώρες ή σε γειτονικές ηπείρους με σκοπό την αλλαγή του τόπου διαμονής τους. Οι λόγοι για μια τέτοια κίνηση μπορεί να είναι η αδυναμία να συνεχίσουν να ζουν στην επικράτειά τους λόγω φυσικών καταστροφών, για παράδειγμα, συνεχών πλημμυρών ή ξηρασίας, οικονομικών και κοινωνικών προβλημάτων στην πολιτεία τους ή παρέμβασης εξωτερικών δυνάμεων, για παράδειγμα, πολέμου.

Αυτό το άρθρο εξετάζει αυτό που ονομάζεται μηχανική κίνηση. Δίνονται παραδείγματα όχι μόνο από τη φυσική, αλλά και από άλλες επιστήμες. Αυτό δείχνει ότι ο όρος είναι διφορούμενος.