기계적 움직임. 참조 프레임. 학교백과사전

주제 통합 상태 시험 코드화자: 기계적 운동과 그 유형, 기계적 운동의 상대성, 속도, 가속도.

움직임의 개념은 매우 일반적이며 가장 많은 것을 포괄합니다. 넓은 원현상. 그들은 물리학을 공부해요 다양한 유형동정. 이들 중 가장 간단한 것은 기계적 움직임입니다. 그것은에서 연구된다 역학.
기계식 무브먼트- 이는 시간이 지남에 따라 다른 신체와 관련하여 공간에서 신체(또는 그 부분)의 위치가 변경되는 것입니다.

몸체 A가 몸체 B를 기준으로 위치를 변경하면 몸체 B는 몸체 A를 기준으로 위치가 변경됩니다. 즉, 몸체 A가 몸체 B를 기준으로 이동하면 몸체 B가 몸체 A를 기준으로 이동합니다. 기계적 운동은 다음과 같습니다. 상대적인- 움직임을 설명하려면 어떤 신체와 관련하여 고려되고 있는지 표시해야 합니다.

예를 들어, 지면을 기준으로 한 기차의 움직임, 기차를 기준으로 한 승객, 승객을 기준으로 한 파리 등에 대해 이야기할 수 있습니다. 절대 운동과 절대 휴식의 개념은 의미가 없습니다. 기차를 기준으로 정지한 상태에서는 도로의 기둥을 기준으로 기차와 함께 이동하고 지구와 함께 일일 회전을 하며 태양 주위를 이동합니다.
움직임이 고려되는 신체를 신체라고 합니다. 참조 본문.

역학의 주요 임무 움직이는 물체의 위치를 언제든지 결정하는 것입니다. 이 문제를 해결하려면 신체의 움직임을 시간이 지남에 따라 해당 지점의 좌표가 변경되는 것으로 상상하는 것이 편리합니다. 좌표를 측정하려면 좌표계가 필요합니다. 시간을 측정하려면 시계가 필요합니다. 이 모든 것이 함께 참조 프레임을 형성합니다.

참조 프레임- 이것은 좌표계와 시계가 단단히 연결된("고정") 참조 몸체입니다.
참조 시스템은 그림 1에 나와 있습니다. 1. 점의 이동은 좌표계에서 고려됩니다. 좌표의 원점은 참조 본문입니다.

그림 1.

벡터는 다음과 같습니다. 반경 벡터도트 점의 좌표는 동시에 반경 벡터의 좌표입니다.
점에 대한 역학의 주요 문제에 대한 해결책은 좌표를 시간 함수로 찾는 것입니다.
어떤 경우에는 연구 대상의 모양과 크기를 무시하고 단순히 움직이는 점으로 간주할 수도 있습니다.

소재 포인트 - 이 문제의 조건에서는 치수를 무시할 수 있는 신체입니다.
따라서 기차는 모스크바에서 사라토프로 이동할 때 중요한 지점으로 간주될 수 있지만 승객이 탑승할 때는 그렇지 않습니다. 지구는 태양 주위의 움직임을 설명할 때 중요한 지점으로 간주될 수 있지만 자체 축을 중심으로 매일 회전하는 것은 아닙니다.

기계적 운동의 특성에는 궤적, 경로, 변위, 속도 및 가속도가 포함됩니다.

궤적, 경로, 움직임.

다음에서 움직이는(또는 정지한) 물체에 대해 말할 때 우리는 항상 물체를 물질적 지점으로 간주할 수 있다고 가정합니다. 재료점의 이상화를 사용할 수 없는 경우에 대해서는 특별히 논의됩니다.

궤도 -몸이 움직이는 선입니다. 그림에서. 1에서 점의 궤적은 파란색 호이며 반경 벡터의 끝이 공간에서 설명됩니다.
길 주어진 시간 동안 신체가 이동한 궤적 섹션의 길이입니다.
움직이는 는 몸체의 초기 위치와 최종 위치를 연결하는 벡터입니다.
물체가 한 지점에서 움직이기 시작하고 한 지점에서 움직임이 끝났다고 가정해보자(그림 2). 그러면 몸이 이동한 경로가 궤적 길이가 됩니다. 신체의 변위는 벡터입니다.

그림 2.

속도와 가속도.

기초가 있는 직교 좌표계에서 신체의 움직임을 고려해 봅시다(그림 3).

그림 3.

현재 몸이 반지름 벡터가 있는 지점에 있다고 가정합니다.

잠시 후 시체는 다음과 같은 지점에 도달했습니다.
반경 벡터

신체 움직임:

(1)

순간 속도특정 순간에 - 이는 이 간격의 값이 0이 되는 경향이 있을 때 시간 간격에 대한 이동 비율의 한계입니다. 즉, 점의 속도는 반경 벡터의 미분입니다.

(2)와 (1)로부터 다음을 얻습니다.

극한에서 기저 벡터의 계수는 도함수를 제공합니다.

(시간에 대한 미분은 전통적으로 문자 위에 점으로 표시됩니다.) 따라서,

좌표축에 대한 속도 벡터의 투영은 점 좌표의 파생물임을 알 수 있습니다.

0에 접근하면 점이 해당 지점에 접근하고 변위 벡터가 접선 방향으로 회전합니다. 한계 내에서 벡터는 점에서 궤적에 정확히 접하는 방향으로 향하는 것으로 나타났습니다. 이는 그림에 나와 있습니다. 3.

가속도의 개념도 비슷한 방식으로 도입됩니다. 순간적으로 신체의 속도를 동일하게 하고, 짧은 간격 후에는 속도가 동일해집니다.
가속 - 이는 이 간격이 0이 되는 경향이 있을 때 간격에 대한 속도 변화 비율의 한계입니다. 즉, 가속도는 속도의 미분입니다.

따라서 가속도는 "속도 변화율"입니다. 우리는:

결과적으로 가속도 투영은 속도 투영의 파생물입니다(따라서 좌표의 2차 파생물).

속도 추가의 법칙.

두 개의 참조 시스템이 있다고 가정합니다. 그 중 하나는 다음과 관련이 있습니다. 움직이지 않는 몸카운트다운 우리는 이 참조 시스템을 표시하고 이를 호출합니다. 움직이지 않는.
로 표시된 두 번째 기준 시스템은 의 속도로 물체에 대해 이동하는 기준 물체와 연관됩니다. 우리는 이것을 참조 시스템이라고 부릅니다. 움직이는 . 또한 시스템의 좌표축이 서로 평행하게 이동한다고 가정합니다(좌표계의 회전 없음). 따라서 벡터는 정지된 시스템에 대한 이동 시스템의 속도로 간주될 수 있습니다.

고정된 기준틀은 일반적으로 지구와 연관됩니다. 기차가 레일을 따라 속도로 원활하게 이동하는 경우 열차 차량과 관련된 이 기준 프레임은 이동 기준 프레임이 됩니다.

참고로 속도는 어느자동차의 포인트(회전하는 바퀴 제외!)는 와 같습니다. 파리가 마차의 어느 지점에서 움직이지 않고 앉아 있으면 땅에 대해 파리는 의 속도로 이동합니다. 파리는 캐리지에 의해 운반되므로 정지 시스템에 대한 이동 시스템의 속도를 호출합니다. 휴대용 속도 .

이제 파리 한 마리가 마차를 따라 기어 다녔다고 가정해 보십시오. 자동차(즉, 움직이는 시스템에서)에 대한 비행 속도가 지정되고 호출됩니다. 상대 속도. 지상(즉, 고정된 프레임)에 대한 파리의 속도를 표시하고 호출합니다. 절대 속도 .

이 세 가지 속도(절대 속도, 상대 속도, 이동 가능 속도)가 어떻게 서로 관련되어 있는지 알아 보겠습니다.
그림에서. 4 파리는 점으로 표시됩니다.
- 고정 시스템에서 한 점의 반경 벡터;
- 이동 시스템에서 한 점의 반경 벡터;
- 고정 시스템에서 참조 본체의 반경 벡터.

그림 4.

그림에서 알 수 있듯이,

이 평등을 미분하면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

(3)

(합의 도함수는 스칼라 함수의 경우뿐만 아니라 벡터의 경우에도 도함수의 합과 같습니다.)
미분은 시스템 내 한 지점의 속도, 즉 절대 속도입니다.

마찬가지로 미분은 시스템 내 한 지점의 속도, 즉 상대 속도입니다.

그것은 무엇입니까? 이는 고정 시스템의 한 지점 속도, 즉 고정 시스템에 대한 이동 시스템의 이동 속도입니다.

결과적으로 (3)으로부터 다음을 얻습니다.

속도 추가의 법칙. 고정된 기준 좌표계에 대한 점의 속도는 움직이는 시스템의 속도와 움직이는 시스템에 대한 점의 속도의 벡터 합과 같습니다. 즉, 절대 속도는 휴대용 속도와 상대 속도의 합입니다.

따라서 파리가 움직이는 마차를 따라 기어가는 경우지면에 대한 파리의 속도는 마차의 속도와 마차에 대한 파리의 속도의 벡터 합과 같습니다. 직관적으로 뻔한 결과!

기계적 움직임의 종류.

재료 점의 기계적 운동의 가장 간단한 유형은 균일하고 직선적인 운동입니다.
운동이라고 합니다 제복, 속도 벡터의 크기가 일정하게 유지되는 경우(속도 방향은 바뀔 수 있음)

운동이라고 합니다 똑바로 , 속도 벡터의 방향이 일정하게 유지되는 경우(속도의 크기는 변경될 수 있음) 직선 운동의 궤적은 속도 벡터가 놓여 있는 직선입니다.
예를 들어, 구불구불한 도로를 따라 일정한 속도로 이동하는 자동차는 균일한(그러나 선형이 아닌) 운동을 합니다. 고속도로의 직선 구간에서 가속하는 자동차는 직선으로 움직입니다(그러나 균일하지 않음).

그러나 몸체를 움직일 때 속도 모듈과 방향이 모두 일정하게 유지되면 움직임을 호출합니다. 균일한 직선.

속도 벡터 측면에서 다음과 같은 유형의 모션에 대해 더 짧은 정의를 제공할 수 있습니다.

가장 중요한 특별한 경우 고르지 못한 움직임~이다 균일하게 가속되는 운동,가속도 벡터의 크기와 방향이 일정하게 유지되는 경우:

재료 점과 함께 역학은 또 다른 이상화, 즉 강체를 고려합니다.
단단한 - 그것은 시스템이다 물질적 포인트, 시간이 지나도 변하지 않는 거리. 강체 모델은 신체의 크기를 무시할 수는 없지만 무시할 수 있는 경우에 사용됩니다. 변화이동 중 신체의 크기와 모양.

솔리드 바디의 가장 간단한 기계적 동작 유형은 병진 동작과 회전 동작입니다.
몸의 움직임을 말한다. 진보적, 물체의 두 점을 연결하는 직선이 원래 방향과 평행하게 움직이는 경우. 병진 운동 중에 신체의 모든 지점의 궤적은 동일합니다. 평행 이동을 통해 서로 얻어집니다(그림 5).

그림 5.

몸의 움직임을 말한다. 회전 , 모든 점이 평행 평면에 놓인 원을 나타내는 경우. 이 경우, 이 원들의 중심은 이 모든 평면에 수직인 하나의 직선 위에 놓여 있으며 이를 다음과 같이 부릅니다. 회전축.

그림에서. 그림 6은 수직축을 중심으로 회전하는 공을 보여줍니다. 보통 이렇게 그리는데 지구역학의 해당 문제에서.

그림 6.

기계식 무브먼트 신체는 시간이 지남에 따라 다른 신체와 관련된 공간에서의 위치 변화라고 합니다. 예를 들어, 지하철에서 에스컬레이터를 타는 사람은 에스컬레이터 자체에 대해 정지 상태이고 터널 벽에 대해 상대적으로 움직입니다.

기계식 무브먼트의 유형:

직선 및 곡선 - 궤적의 모양에 따라;
균일하고 고르지 않은 - 운동 법칙에 따라.

기계식 무브먼트비교적. 이는 궤적의 모양, 변위, 속도 및 신체 움직임의 기타 특성이 기준 시스템의 선택에 따라 달라진다는 사실에서 나타납니다.

움직임이 고려되는 신체를 신체라고 합니다. 참조 신체. 좌표계, 이에 연관된 기준 신체 및 시간 계산 장치 형태 참조 시스템 , 신체의 움직임이 고려되는 것입니다.

때로는 거리에 비해 신체의 크기가 무시될 수 있습니다. 이런 경우에는 신체가 고려됩니다. 물질적 포인트.

언제든지 신체의 위치를 결정하는 것은 역학의 주요 임무.

움직임의 중요한 특징은 다음과 같습니다. 재료 지점의 궤적, 변위, 속도 및 가속도. 물질점이 이동하는 선을 궤도 . 궤적의 길이를 경로(L)라고 합니다. 경로의 측정 단위는 1m입니다. 궤적의 시작점과 끝점을 연결하는 벡터를 변위()라고 합니다. 변위단위-1.

중 가장 간단한 유형의 모션은 균일합니다.직선 운동 . 신체가 동일한 시간 간격으로 동일한 움직임을 만드는 운동을 직선 운동이라고 합니다. 균일한 움직임.속도 ()는 신체의 이동 속도를 특성화하는 벡터 물리량으로, 이 간격의 값에 대한 짧은 시간 동안의 이동 비율과 수치적으로 동일합니다. 속도를 정의하는 공식은 다음과 같은 형식을 갖습니다. v = s/t . 속도 단위 -밀리미터/초

. 속도는 속도계로 측정됩니다. 일정 시간 동안 속도가 동일하게 변하는 물체의 움직임을 호출합니다.균일하게 가속됨

— 속도 변화율을 특징으로 하며 단위 시간당 속도 변화 벡터의 비율과 수치적으로 동일한 물리량입니다.가속도의 SI 단위 — 밀리미터/초 2 .

균일하게 가속됨, 속도 계수가 증가하면 등가속도 운동의 조건이 됩니다. 예를 들어, 가속 차량 의미 - 자동차, 지구 표면 근처의 기차 및 신체의 자유 낙하 ( = ).

똑같이 교번하는 운동을 말한다. 똑같이 느리다, 속도 모듈이 감소하는 경우. — 균일하게 느린 동작의 조건.

순간 속도 균일하게 가속된 선형 운동

물리학에는 기계적 운동과 같은 것이 있는데, 그 정의는 시간이 지남에 따라 다른 물체에 비해 3차원 공간에서 물체의 좌표가 변경되는 것으로 해석됩니다. 이상하게도 예를 들어 어디로도 이동하지 않고도 버스 속도를 초과할 수 있습니다. 이 값은 상대적이며 의존하다 주어진 포인트 . 가장 중요한 것은 물체와 관련된 지점을 관찰하기 위해 기준 틀을 고정하는 것입니다.

설명

물리학 개념:

재료점은 프로세스를 연구할 때 고려되지 않는 작은 매개변수와 질량을 가진 몸체 또는 물체의 일부입니다. 이것은 물리학에서 무시되는 양입니다.
변위는 한 좌표에서 다른 좌표로 재료 지점이 이동한 거리입니다. 개념은 운동과 혼동되어서는 안 됩니다. 물리학에서는 경로의 정의이기 때문입니다.
이동 거리는 물체가 이동한 거리입니다. 이동 거리는 얼마입니까? 물리학 섹션에서 고려됩니다. "운동학"이라고 불리는.
공간의 궤적은 물체가 이동하는 직선 또는 파선입니다. 물리학 분야의 정의에 따라 정신적으로 선을 그리면 궤적이 무엇인지 상상할 수 있습니다.
기계는 주어진 경로를 따라 움직이는 것입니다.

주목!신체의 상호 작용은 역학 법칙에 따라 수행되며 이 섹션을 운동학이라고 합니다.

좌표계가 무엇인지, 실제로 궤도가 무엇인지 이해합니까?

정신적으로 공간의 한 점을 찾고 그 점에서 좌표축을 그리는 것으로 충분합니다. 객체는 점선 또는 직선을 따라 상대적으로 이동하며 이동 유형도 병진을 포함하여 달라집니다. 진동하고 회전할 때.

예를 들어, 고양이는 방에 있거나 어떤 물체로 이동하거나 공간에서 위치를 변경하여 다른 궤적을 따라 이동합니다.

선택한 경로가 동일하지 않기 때문에 개체 사이의 거리가 달라질 수 있습니다.

유형

알려진 움직임 유형:

진보적.공간에서 동일하게 움직이는 두 개의 상호 연결된 지점의 평행성이 특징입니다. 물체가 한 선을 따라 지날 때 앞으로 이동합니다. 리필을 볼펜으로 교체하는 것을 상상하는 것만으로도 충분합니다. 즉, 리필이 주어진 경로를 따라 앞으로 이동하며 각 부품이 평행하고 동일하게 움직입니다. 이것은 메커니즘에서 자주 발생합니다.
회전.객체는 서로 평행한 모든 평면의 원을 나타냅니다. 회전축은 설명된 축의 중심이며 축에 있는 점은 움직이지 않습니다. 회전축 자체는 몸체 내부(회전)에 위치할 수도 있고 외부 지점(궤도)에 연결될 수도 있습니다. 그것이 무엇인지 이해하기 위해 일반 바늘과 실을 사용할 수 있습니다. 후자를 손가락 사이에 잡고 점차적으로 바늘을 푸십시오. 바늘은 원을 묘사하며 이러한 유형의 움직임은 궤도로 분류되어야 합니다. 회전 보기의 예: 단단한 표면에서 개체를 회전합니다.
진동하는. 주어진 궤적을 따라 움직이는 신체의 모든 지점은 정확하게 또는 거의 동시에 반복됩니다. 좋은 예는 코드에 매달린 퍽이 왼쪽과 오른쪽으로 진동하는 것입니다.

주목!전진운동의 특징. 물체는 직선으로 움직이고, 어떤 시간 간격에서든 모든 점은 같은 방향으로 움직입니다. 이것이 전진 운동입니다. 자전거를 타는 경우 언제든지 각 지점의 궤적을 별도로 고려할 수 있으며 동일합니다. 표면이 평평한지 아닌지는 중요하지 않습니다.

이러한 유형의 동작은 실제로 매일 발생하므로 정신적으로 실행하는 것이 어렵지 않습니다.

상대성이론이란 무엇인가

역학 법칙에 따르면 물체는 어떤 점을 기준으로 움직입니다.

예를 들어 사람이 가만히 서 있는데 버스가 움직인다면 이를 사람의 움직임의 상대성이라고 합니다. 차량개체에.

공간에서 특정 물체에 대해 물체가 이동하는 속도도 이 물체에 대해 고려되므로 가속도에도 상대적인 특성이 있습니다.

상대성은 신체가 움직이는 동안 지정된 궤적의 직접적인 의존성입니다. 횡단 가능한 경로, 속도 특성 및 움직임 참조 시스템과 관련하여.

카운트다운은 어떻게 진행되나요?

참조 시스템이란 무엇이며 어떻게 특성화됩니까? 공간 좌표계와 관련된 참조, 이동 시간에 대한 기본 참조 - 이것이 참조 시스템입니다. 안에 다양한 시스템한 몸은 다른 위치를 가질 수 있습니다.

점은 좌표계에 위치하며 이동이 시작되면 이동 시간이 고려됩니다.

참고 본문 -공간의 특정 지점에 위치한 추상 개체입니다. 해당 위치를 지정할 때 다른 개체의 좌표가 고려됩니다. 예를 들어, 자동차는 정지해 있고 사람은 움직입니다. 이 경우 참조 신체는 자동차입니다.

균일한 움직임

등속 운동의 개념 - 물리학에서의 이 정의는 다음과 같이 해석됩니다.

역학 –기계적 운동을 연구하는 물리학의 한 분야.

역학은 운동학, 동역학, 정역학으로 구분됩니다.

운동학 운동의 원인을 밝히지 않고 신체의 움직임을 고려하는 역학의 한 분야입니다. 운동학움직임을 기술하는 방법과 이러한 움직임을 특징짓는 양 사이의 관계를 연구합니다.

운동학 문제:정의 운동학적 특성운동 (이동 궤적, 변위, 이동 거리, 좌표, 신체 속도 및 가속도) 및 이러한 특성의 시간 의존성에 대한 방정식을 얻습니다.

기계적인 신체 움직임시간이 지남에 따라 다른 물체에 비해 공간에서의 위치 변화를 호출합니다.

기계식 무브먼트 비교적, “몸이 움직인다”라는 표현은 그 움직임이 고려되는 것과 관련하여 결정되기 전까지는 의미가 없습니다. 같은 물체에 대한 상대적인 운동 다른 신체다른 것으로 밝혀졌습니다. 신체의 움직임을 설명하려면 움직임이 고려되는 신체와 관련하여 표시해야 합니다. 이 몸이라고 불리는 참조 신체. 휴식도 상대적입니다(예: 기차에서 쉬고 있는 승객이 지나가는 기차를 바라봅니다).

역학의 주요 임무 – 언제든지 신체 포인트의 좌표를 계산할 수 있습니다.

이를 해결하려면 좌표를 측정할 본체가 있어야 하고, 여기에 좌표계를 연결해야 하며, 시간 간격을 측정할 수 있는 장치가 있어야 합니다.

좌표계, 이에 연관된 기준 신체 및 시간 계산 장치 형태 참조 시스템, 신체의 움직임이 고려되는 것입니다.

좌표계다음이 있습니다:

1. 1차원적– 직선 위의 신체 위치는 하나의 좌표 x에 의해 결정됩니다.

2. 2차원– 평면 위의 점 위치는 두 좌표 x와 y에 의해 결정됩니다.

3. 입체적– 공간에서 한 점의 위치는 x, y, z 세 좌표에 의해 결정됩니다.

모든 신체에는 특정 치수가 있습니다. 신체의 다른 부분은 공간의 다른 위치에 있습니다. 그러나 많은 역학 문제에서는 신체의 개별 부분의 위치를 나타낼 필요가 없습니다. 몸체의 치수가 다른 몸체와의 거리에 비해 작다면 이 몸체는 재료 점으로 간주될 수 있습니다. 예를 들어, 태양 주위의 행성의 움직임을 연구할 때 이러한 작업을 수행할 수 있습니다.

신체의 모든 부분이 동일하게 움직이는 경우 이러한 움직임을 병진이라고 합니다.

예를 들어, "Giant Wheel" 어트랙션의 캐빈, 선로의 직선 구간에 있는 자동차 등은 신체가 앞으로 움직일 때에도 중요한 지점으로 간주될 수 있습니다.

소재 포인트 주어진 조건에서 크기를 무시할 수 있는 물체.

재료점의 개념은 역학에서 중요한 역할을 합니다. 물체의 크기가 이동 거리에 비해 작거나 물체에서 다른 물체까지의 거리에 비해 작은 경우 물체는 물질 점으로 간주될 수 있습니다.

예. 지구 근처 궤도에 위치한 궤도 관측소의 크기는 무시할 수 있으며 이동 궤적을 계산할 때 우주선스테이션에 도킹할 때 크기를 고려하지 않고는 할 수 없습니다.

기계적 운동의 특성: 이동, 속도, 가속.

기계식 무브먼트는 세 가지 특징이 있습니다. 물리량: 움직임, 속도 및 가속도.

시간이 지남에 따라 한 지점에서 다른 지점으로 이동하면서 신체(물질적 지점)는 신체의 궤적이라고 불리는 특정 선을 나타냅니다.

신체의 한 점이 이동하는 선을 선이라고 합니다. 운동의 궤적.

궤적의 길이를 이동거리라고 한다 방법.

지정 엘,에서 측정 미터. (궤적 – 추적, 경로 – 거리)

이동 거리엘 길이와 같음일정 시간 t에 걸쳐 신체가 이동한 궤적의 호. 길– 스칼라 수량.

몸을 움직여서신체의 초기 위치와 후속 위치를 연결하는 방향성 직선 세그먼트라고 합니다. 변위는 벡터량입니다.

궤도의 시작점과 끝점을 연결하는 벡터를 벡터라고 합니다. 움직이는.

지정 에스, 미터 단위로 측정됩니다(변위는 벡터이고 변위 모듈은 스칼라입니다).

속도 - 신체의 이동 속도를 특징으로 하는 벡터 물리량으로, 이 간격의 값에 대한 짧은 시간 동안의 이동 비율과 수치적으로 동일합니다.

지정 다섯

속도 공식: 또는

SI 측정 단위 - . 속도 단위 -.

실제로 사용되는 속도 단위는 km/h(36km/h = 10m/s)입니다.

속도 측정 속도계.

가속- 속도 변화율을 특징으로 하는 벡터 물리량으로, 이 변화가 발생한 기간에 대한 속도 변화의 비율과 수치적으로 동일합니다.

전체 이동 동안 속도가 동일하게 변경되면 다음 공식을 사용하여 가속도를 계산할 수 있습니다.

가속도가 측정됩니다 가속도계

SI 단위 밀리미터/초 2

따라서 물질 점의 운동학에서 주요 물리량은 이동 거리입니다. 엘,움직임, 속도 및 가속도. 길 엘스칼라 수량입니다. 변위, 속도, 가속도는 벡터량입니다. 벡터량을 설정하려면 크기를 설정하고 방향을 표시해야 합니다. 벡터 양은 특정 수학적 규칙을 따릅니다. 벡터는 좌표축에 투영될 수 있으며 더하거나 빼는 등의 작업이 가능합니다.

학교에서 모두가 신체의 기계적 움직임을 기억할 것입니다. 그렇지 않다면 이 기사에서 우리는 이 용어를 기억할 뿐만 아니라 물리학 과정, 더 정확하게는 "고전 역학" 섹션의 기본 지식을 업데이트하려고 노력할 것입니다. 또한 이 개념이 특정 분야뿐만 아니라 다른 과학에서도 어떻게 사용되는지에 대한 예를 보여줄 것입니다.

역학

먼저 이 개념이 무엇을 의미하는지 살펴보겠습니다. 역학은 다양한 물체의 움직임, 물체 사이의 상호 작용, 제3의 힘과 물체에 대한 현상의 영향을 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 고속도로에서 자동차의 움직임, 골대를 향해 축구공을 차는 것 등 이 모든 것이 이 특정 분야에서 연구됩니다. 일반적으로 "역학"이라는 용어를 사용할 때는 "고전 역학"을 의미합니다. 이것이 무엇인지 아래에서 논의하겠습니다.

고전역학은 크게 세 부분으로 나누어진다.

운동학 - 신체가 왜 움직이는지에 대한 질문을 고려하지 않고 신체의 움직임을 연구합니다. 여기서 우리는 경로, 궤적, 변위, 속도와 같은 양에 관심이 있습니다.
두 번째 섹션은 역학입니다. 그녀는 일, 힘, 질량, 압력, 충격량, 에너지와 같은 개념을 사용하여 운동의 원인을 연구합니다.
그리고 가장 작은 세 번째 섹션은 균형과 같은 상태를 연구합니다. 두 부분으로 나누어져 있습니다. 하나는 고체의 평형을 조명하고 두 번째는 액체와 가스를 조명합니다.

고전 역학은 뉴턴의 세 가지 법칙에 기초하고 있기 때문에 뉴턴 역학이라고 불리는 경우가 많습니다.

뉴턴의 세 가지 법칙

1687년 아이작 뉴턴이 처음으로 윤곽을 잡았습니다.

첫 번째 법칙은 신체의 관성에 대해 이야기합니다. 이는 외부 힘이 가해지지 않으면 물질 지점의 운동 방향과 속도가 유지되는 특성입니다.
두 번째 법칙은 가속도를 얻은 물체가 방향의 가속도와 일치하지만 질량에 의존하게 된다는 것입니다.
세 번째 법칙은 작용력은 항상 반작용력과 동일하다는 것입니다.

세 가지 법칙은 모두 공리입니다. 즉, 증명이 필요하지 않은 가정입니다.

기계적 움직임이란 무엇입니까?

이는 시간이 지남에 따라 다른 신체와 관련하여 공간에서 신체의 위치가 변경되는 것입니다. 이 경우, 재료 포인트는 역학 법칙에 따라 상호 작용합니다.

여러 유형으로 나뉩니다.

물질점의 움직임은 좌표를 찾고 시간에 따른 좌표 변화를 추적하여 측정됩니다. 이러한 표시기를 찾는 것은 가로축과 세로축을 따라 값을 계산하는 것을 의미합니다. 이는 궤적, 변위, 가속도 및 속도와 같은 개념으로 작동하는 점의 운동학을 통해 연구됩니다. 물체의 움직임은 직선일 수도 있고 곡선일 수도 있습니다.
강체의 움직임은 기본으로 취해지는 어떤 점의 움직임으로 구성되며, 회전 운동그녀 주변. 강체의 운동학을 연구합니다. 이동은 병진적일 수 있습니다. 즉, 주어진 점을 중심으로 회전이 없으며 전체 몸체가 평면에 평행하게 움직이는 경우 전체 몸체가 균일하고 평평하게 움직입니다.
연속적인 매체의 움직임도 있습니다. 이는 일부 필드나 영역으로만 연결된 수많은 점의 이동입니다. 움직이는 물체(또는 재료 지점)가 많기 때문에 여기서는 하나의 좌표계로는 충분하지 않습니다. 그러므로 몸체의 수만큼 좌표계가 존재합니다. 이에 대한 예는 바다의 파도입니다. 연속적이지만 많은 좌표계의 수많은 개별 점으로 구성됩니다. 따라서 파동의 움직임은 연속적인 매질의 움직임이라는 것이 밝혀졌습니다.

운동의 상대성

역학에는 운동의 상대성과 같은 개념도 있습니다. 이는 기계적 동작에 대한 참조 시스템의 영향입니다. 이것을 이해하는 방법? 기준 시스템은 좌표계에 시계를 더한 것입니다. 간단히 말하면 x축과 세로축이 분과 결합된 것입니다. 이러한 시스템을 사용하면 물질 지점이 주어진 거리를 이동한 시간이 결정됩니다. 즉, 좌표축이나 다른 물체를 기준으로 이동했습니다.

기준 시스템은 공운동, 관성 및 비관성일 수 있습니다. 설명해보자:

관성 CO는 물질 지점의 기계적 운동을 생성하는 물체가 직선적이고 균일하게 작동하거나 일반적으로 정지해 있는 시스템입니다.
따라서 비관성 CO는 첫 번째 CO를 기준으로 가속 또는 회전하면서 이동하는 시스템입니다.
수반되는 CO는 물질적 지점과 함께 신체의 기계적 움직임을 수행하는 시스템입니다. 즉, 물체가 어디에서 어떤 속도로 움직이는지, 이 CO도 함께 움직입니다.

소재 포인트

왜 때로는 "몸"이라는 개념을 사용하고 때로는 "물질적 지점"이라는 개념을 사용합니까? 두 번째 경우는 물체 자체의 크기를 무시할 수 있는 경우입니다. 즉, 질량, 부피 등과 같은 매개변수는 당면한 문제를 해결하는 데 중요하지 않습니다. 예를 들어 보행자가 지구를 기준으로 얼마나 빨리 움직이는지 알아내는 것이 목표라면 보행자의 키와 몸무게는 무시할 수 있습니다. 그는 중요한 포인트입니다. 이 개체의 기계적 움직임은 해당 매개변수에 의존하지 않습니다.

사용되는 기계적 운동의 개념과 양

역학에서는 매개변수를 설정하고 문제 조건을 작성하고 해결책을 찾는 데 도움을 받아 다양한 양으로 작동합니다. 그것들을 나열해 봅시다.

시간이 지남에 따라 공간(또는 좌표계)에 대한 물체(또는 재료 점)의 위치 변화를 변위라고 합니다. 실제로 신체(물질점)의 기계적 움직임은 "움직임" 개념과 동의어입니다. 두 번째 개념은 운동학에 사용되고 첫 번째 개념은 역학에 사용됩니다. 이러한 하위 섹션의 차이점은 위에 설명되어 있습니다.
궤적은 몸체(재료 점)가 소위 기계적 운동을 수행하는 선입니다. 그 길이를 경로(path)라고 합니다.
속도는 주어진 보고 시스템과 관련된 모든 중요 지점(본체)의 이동입니다. 보고 시스템의 정의도 위에 나와 있습니다.

기계적 운동을 결정하는 데 사용되는 미지의 양은 S=U*T 공식을 사용하는 문제에서 발견됩니다. 여기서 "S"는 거리, "U"는 속도, "T"는 시간입니다.

역사에서

"고전 역학"이라는 개념은 고대에 등장했으며 급속도로 발전하는 건설에 의해 촉발되었습니다. 아르키메데스는 평행력 추가에 관한 정리를 공식화하고 설명했으며 "무게 중심"이라는 개념을 도입했습니다. 이것이 정적이 시작된 방법입니다.

갈릴레오 덕분에 '역학'이 17세기에 발전하기 시작했습니다. 관성의 법칙과 상대성 원리가 그의 장점이다.

위에서 언급한 것처럼 아이작 뉴턴은 뉴턴 역학의 기초가 되는 세 가지 법칙을 도입했습니다. 그는 또한 법을 발견했습니다. 만유 중력. 이것이 고전 역학의 기초가 놓인 방법입니다.

비고전적 역학

물리학이 과학으로 발전하고 천문학, 화학, 수학 및 기타 분야에서 큰 기회가 출현함에 따라 고전 역학은 점차 주요 과학이 아니라 수요가 많은 과학 중 하나가되었습니다. 빛의 속도, 양자장 이론 등의 개념이 활발히 도입되고 운용되기 시작하면서 '역학'의 기본 법칙이 부족해지기 시작했습니다.

양자 역학은 원자, 분자, 전자 및 광자 형태의 초소형 물체(물질 점)를 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 이 분야는 초소립자의 특성을 매우 잘 설명합니다. 또한 주어진 상황에서의 행동과 영향에 따라 예측합니다. 양자 역학에 의한 예측은 고전 역학의 가정과 매우 크게 다를 수 있습니다. 왜냐하면 고전 역학은 분자, 원자 및 기타 물질 수준에서 발생하는 모든 현상과 과정을 설명할 수 없기 때문입니다. 매우 작고 육안으로는 보이지 않습니다.

상대론적 역학은 빛의 속도와 비슷한 속도로 진행되는 과정, 현상, 법칙을 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 이 분야에서 연구되는 모든 사건은 다음에서 발생합니다. 4차원 공간, "클래식"과는 대조적으로 3차원적입니다. 즉, 높이, 너비 및 길이에 시간이라는 표시기를 하나 더 추가합니다.

기계적 움직임에 대한 다른 정의는 무엇입니까?

물리학과 관련된 기본 개념만 다루었습니다. 그러나 용어 자체는 고전적이든 비고전적이든 역학에서만 사용되는 것이 아닙니다.

"사회경제적 통계"라는 과학에서는 인구의 기계적 이동을 이주로 정의합니다. 즉, 거주지를 변경할 목적으로 이웃 국가나 이웃 대륙 등 장거리에 걸쳐 사람들이 이동하는 것을 말합니다. 그러한 이동의 이유는 지속적인 홍수나 가뭄과 같은 자연재해, 해당 주의 경제 및 사회 문제, 전쟁과 같은 외부 세력의 개입으로 인해 자신의 영토에서 계속 생활할 수 없기 때문일 수 있습니다.