Donde se utiliza movimiento mecánico. ¿Qué es el movimiento mecánico: definición de movimiento en física?

Temas Codificador del examen estatal unificado: movimiento mecánico y sus tipos, relatividad movimiento mecánico, velocidad, aceleración.

El concepto de movimiento es extremadamente general y abarca los aspectos más amplio círculo fenómenos. ellos estudian fisica diferentes tipos movimientos. El más simple de ellos es el movimiento mecánico. Se estudia en mecánica.
movimiento mecánico- se trata de un cambio en la posición de un cuerpo (o sus partes) en el espacio en relación con otros cuerpos a lo largo del tiempo.

Si el cuerpo A cambia su posición con respecto al cuerpo B, entonces el cuerpo B cambia su posición con respecto al cuerpo A. En otras palabras, si el cuerpo A se mueve con respecto al cuerpo B, entonces el cuerpo B se mueve con respecto al cuerpo A. El movimiento mecánico es relativo- para describir un movimiento es necesario indicar en relación con qué cuerpo se considera.

Así, por ejemplo, podemos hablar del movimiento de un tren con respecto al suelo, de un pasajero con respecto al tren, de una mosca con respecto a un pasajero, etc. Los conceptos de movimiento absoluto y reposo absoluto no tienen sentido: un pasajero en reposo respecto al tren se moverá con él respecto a un pilar de la vía, realizará junto con la Tierra, una rotación diaria y se desplazará alrededor del Sol.
El cuerpo respecto del cual se considera el movimiento se llama cuerpo de referencia.

La principal tarea de la mecánica. Es determinar la posición de un cuerpo en movimiento en cualquier momento. Para solucionar este problema conviene imaginar el movimiento de un cuerpo como un cambio en las coordenadas de sus puntos a lo largo del tiempo. Para medir coordenadas, necesita un sistema de coordenadas. Para medir el tiempo necesitas un reloj. Todo esto en conjunto forma un marco de referencia.

Marco de referencia- Este es un cuerpo de referencia junto con un sistema de coordenadas y un reloj rígidamente conectado a él ("congelado" en él).
El sistema de referencia se muestra en la Fig. 1. El movimiento de un punto se considera en un sistema de coordenadas. El origen de coordenadas es un cuerpo de referencia.

Foto 1.

El vector se llama vector de radio puntos Las coordenadas de un punto son al mismo tiempo las coordenadas de su vector radio.
La solución al principal problema de la mecánica de un punto es encontrar sus coordenadas en función del tiempo: .
En algunos casos, se puede ignorar la forma y el tamaño del objeto que se está estudiando y considerarlo simplemente como un punto en movimiento.

punto material - se trata de un cuerpo cuyas dimensiones pueden despreciarse en las condiciones de este problema.
Así, un tren puede considerarse un punto material cuando se desplaza de Moscú a Saratov, pero no cuando los pasajeros suben a él. La Tierra puede considerarse un punto material al describir su movimiento alrededor del Sol, pero no su rotación diaria alrededor de su propio eje.

Las características del movimiento mecánico incluyen trayectoria, trayectoria, desplazamiento, velocidad y aceleración.

Trayectoria, camino, movimiento.

En lo que sigue, cuando hablamos de un cuerpo en movimiento (o en reposo), siempre suponemos que el cuerpo puede tomarse como un punto material. Casos de idealización. punto material no se pueden utilizar, se indicarán especialmente.

Trayectoria - esta es la línea a lo largo de la cual se mueve el cuerpo. En la Fig. 1, la trayectoria de un punto es un arco azul, que el extremo del vector de radio describe en el espacio.
Camino - es la longitud del tramo de trayectoria recorrido por el cuerpo en un período de tiempo determinado.
Moviente es un vector que conecta la posición inicial y final del cuerpo.
Supongamos que el cuerpo comenzó a moverse en un punto y terminó su movimiento en un punto (Fig. 2). Entonces el camino recorrido por el cuerpo es la longitud de la trayectoria. El desplazamiento de un cuerpo es un vector.

Figura 2.

Velocidad y aceleración.

Consideremos el movimiento de un cuerpo en sistema rectangular coordina con la base (Fig. 3).

Figura 3.

Sea en este momento el cuerpo en un punto con el vector de radio

Después de un corto período de tiempo, el cuerpo se encontró en un punto con
vector de radio

Movimiento corporal:

(1)

Velocidad instantanea en un momento en el tiempo: este es el límite de la relación entre el movimiento y el intervalo de tiempo, cuando el valor de este intervalo tiende a cero; en otras palabras, la velocidad de un punto es la derivada de su radio vector:

De (2) y (1) obtenemos:

Los coeficientes de los vectores base en el límite dan las derivadas:

(La derivada con respecto al tiempo se indica tradicionalmente con un punto encima de la letra). Entonces,

Vemos que las proyecciones del vector velocidad sobre los ejes de coordenadas son derivadas de las coordenadas del punto:

Cuando se acerca a cero, el punto se acerca al punto y el vector de desplazamiento gira en la dirección de la tangente. Resulta que en el límite el vector se dirige exactamente tangente a la trayectoria en el punto . Esto se muestra en la figura. 3.

El concepto de aceleración se introduce de forma similar. Dejemos que la velocidad del cuerpo sea igual en ese momento y después de un breve intervalo la velocidad se igualará.
Aceleración - este es el límite de la relación entre el cambio de velocidad y el intervalo cuando este intervalo tiende a cero; en otras palabras, la aceleración es la derivada de la velocidad:

La aceleración es, por tanto, la "tasa de cambio de velocidad". Tenemos:

En consecuencia, las proyecciones de aceleración son derivadas de las proyecciones de velocidad (y, por tanto, segundas derivadas de coordenadas):

La ley de la suma de velocidades.

Que haya dos sistemas de referencia. Uno de ellos está relacionado con cuerpo inmovil cuenta regresiva Denotaremos este sistema de referencia y lo llamaremos inmóvil.
El segundo sistema de referencia, denotado por , está asociado con un cuerpo de referencia que se mueve con respecto al cuerpo con una velocidad de . A este marco de referencia lo llamamos Moviente . Además, asumimos que los ejes de coordenadas del sistema se mueven paralelos a sí mismos (no hay rotación del sistema de coordenadas), por lo que el vector puede considerarse la velocidad del sistema en movimiento con respecto al estacionario.

Generalmente se asocia un marco de referencia fijo con la Tierra. Si un tren se mueve suavemente a lo largo de los rieles con una velocidad, este marco de referencia asociado con el vagón del tren será un marco de referencia en movimiento.

Tenga en cuenta que la velocidad cualquier puntos del automóvil (¡excepto las ruedas que giran!) es igual a . Si una mosca permanece inmóvil en algún punto del vagón, entonces, en relación con el suelo, se mueve a una velocidad de . La mosca es transportada por el carro y, por lo tanto, la velocidad del sistema en movimiento en relación con el estacionario se llama velocidad portátil .

Supongamos ahora que una mosca se arrastra por el carruaje. La velocidad de la mosca en relación con el automóvil (es decir, en un sistema en movimiento) se designa y se llama velocidad relativa. La velocidad de una mosca con respecto al suelo (es decir, en un marco estacionario) se denota y se llama velocidad absoluta .

Averigüemos cómo se relacionan estas tres velocidades entre sí: absoluta, relativa y portátil.
En la Fig. 4 mosca se indica con un punto Siguiente:
- vector de radio de un punto en un sistema fijo;
- vector de radio de un punto en un sistema en movimiento;
- vector de radio del cuerpo de referencia en un sistema estacionario.

Figura 4.

Como se puede ver en la figura,

Derivando esta igualdad, obtenemos:

(3)

(la derivada de una suma es igual a la suma de las derivadas no sólo para el caso funciones escalares, pero también para vectores).
La derivada es la velocidad de un punto del sistema, es decir velocidad absoluta:

De manera similar, la derivada es la velocidad de un punto del sistema, es decir, la velocidad relativa:

¿Qué es? Ésta es la velocidad de un punto en un sistema estacionario, es decir, la velocidad portátil de un sistema en movimiento en relación con uno estacionario:

Como resultado, de (3) obtenemos:

Ley de suma de velocidades.. La velocidad de un punto con respecto a un sistema de referencia estacionario es igual a la suma vectorial de la velocidad del sistema en movimiento y la velocidad del punto con respecto al sistema en movimiento. En otras palabras, la velocidad absoluta es la suma de las velocidades portátiles y relativas.

Por lo tanto, si una mosca se arrastra a lo largo de un carro en movimiento, entonces la velocidad de la mosca con respecto al suelo es igual a la suma vectorial de la velocidad del carro y la velocidad de la mosca con respecto al carro. ¡Resultado intuitivamente obvio!

Tipos de movimiento mecánico.

Los tipos más simples de movimiento mecánico de un punto material son el movimiento uniforme y rectilíneo.
El movimiento se llama uniforme, si la magnitud del vector velocidad permanece constante (la dirección de la velocidad puede cambiar).

El movimiento se llama directo , si la dirección del vector velocidad permanece constante (y la magnitud de la velocidad puede cambiar). La trayectoria del movimiento rectilíneo es una línea recta en la que se encuentra el vector velocidad.
Por ejemplo, un automóvil que viaja a velocidad constante a lo largo de una carretera sinuosa realiza un movimiento uniforme (pero no lineal). Un automóvil que acelera en un tramo recto de una carretera se mueve en línea recta (pero no de manera uniforme).

Pero si, al mover un cuerpo, tanto el módulo de velocidad como su dirección permanecen constantes, entonces el movimiento se llama rectilíneo uniforme.

En términos del vector velocidad, se puede dar más definiciones cortas a estos tipos de movimiento:

El caso especial más importante. movimiento desigual es movimiento uniformemente acelerado, en el que permanecen módulo constante y dirección del vector de aceleración:

Junto con el punto material, la mecánica considera otra idealización: un cuerpo rígido.
Sólido - Se trata de un sistema de puntos materiales, cuyas distancias no cambian con el tiempo. Modelo sólido utilizado en los casos en los que no podemos descuidar el tamaño del cuerpo, pero no podemos tener en cuenta cambiar Tamaño y forma del cuerpo durante el movimiento.

Los tipos más simples de movimiento mecánico de un cuerpo sólido son el movimiento de traslación y el de rotación.
El movimiento del cuerpo se llama progresivo, si cualquier línea recta que conecta dos puntos cualesquiera del cuerpo se mueve paralela a su dirección original. Durante el movimiento de traslación, las trayectorias de todos los puntos del cuerpo son idénticas: se obtienen entre sí mediante un desplazamiento paralelo (Fig. 5).

Figura 5.

El movimiento del cuerpo se llama rotacional , si todos sus puntos describen círculos que se encuentran en planos paralelos. En este caso, los centros de estos círculos se encuentran en una línea recta, que es perpendicular a todos estos planos y se llama eje de rotación.

En la Fig. 6 muestra una bola que gira eje vertical. Así suelen dibujar Tierra en los correspondientes problemas de dinámica.

Figura 6.

movimiento mecánico de un cuerpo es el cambio de su posición en el espacio con respecto a otros cuerpos a lo largo del tiempo. En este caso, los cuerpos interactúan según las leyes de la mecánica.

Sección de mecánica que describe. propiedades geométricas El movimiento sin tener en cuenta los motivos que lo provocan se llama cinemática.

En mas significado general movimiento llamado cambio de estado sistema fisico con el tiempo. Por ejemplo, podemos hablar del movimiento de una onda en un medio.

Tipos de movimiento mecánico

Se puede considerar el movimiento mecánico para diferentes objetos mecánicos:

• Movimiento de un punto material. está completamente determinado por el cambio de sus coordenadas en el tiempo (por ejemplo, dos en un avión). Esto se estudia mediante la cinemática de un punto. En particular, características importantes Los movimientos son la trayectoria de un punto material, el desplazamiento, la velocidad y la aceleración.
  • Directo movimiento de un punto (cuando siempre está en línea recta, la velocidad es paralela a esta línea recta)
  • movimiento curvilíneo� - movimiento de un punto a lo largo de una trayectoria que no es recta, con aceleración arbitraria y velocidad arbitraria en cualquier momento (por ejemplo, movimiento en círculo).
• Movimiento rígido del cuerpo consiste en el movimiento de cualquiera de sus puntos (por ejemplo, el centro de masa) y movimiento rotacional alrededor de este punto. Estudiado por cinemática de cuerpo rígido.
  • Si no hay rotación, entonces el movimiento se llama progresivo y está completamente determinado por el movimiento del punto seleccionado. El movimiento no es necesariamente lineal.
  • Para descripción movimiento rotacional�- movimientos del cuerpo en relación con un punto seleccionado, por ejemplo, fijo en un punto�- utilizar ángulos de Euler. Su número en caso espacio tridimensional es igual a tres.
  • También para un cuerpo sólido existe movimiento plano� es un movimiento en el que las trayectorias de todos los puntos se encuentran en planos paralelos, mientras que está completamente determinado por una de las secciones del cuerpo, y la sección del cuerpo está determinada por la posición de dos puntos cualesquiera.
• Movimiento continuo . Aquí se supone que el movimiento partículas individuales Los entornos son bastante independientes entre sí (generalmente limitados sólo por las condiciones de continuidad de los campos de velocidad), por lo tanto, el número de coordenadas definitorias es infinito (las funciones se vuelven desconocidas).

Geometria del movimiento

Relatividad del movimiento

La relatividad es la dependencia del movimiento mecánico de un cuerpo del sistema de referencia. Sin especificar el sistema de referencia, no tiene sentido hablar de movimiento.

Concepto de mecánica. La mecánica es una parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos, la interacción de los cuerpos o el movimiento de los cuerpos bajo algún tipo de interacción.

La principal tarea de la mecánica.- esta es la determinación de la ubicación del cuerpo en cualquier momento.

Secciones de mecánica: cinemática y dinámica.. La cinemática es una rama de la mecánica que estudia las propiedades geométricas de los movimientos sin tener en cuenta sus masas y las fuerzas que actúan sobre ellos. La dinámica es una rama de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos bajo la influencia de las fuerzas que se les aplican.

Movimiento. Características del movimiento. El movimiento es un cambio en la posición de un cuerpo en el espacio a lo largo del tiempo en relación con otros cuerpos. Características del movimiento: distancia recorrida, movimiento, velocidad, aceleración.

movimiento mecánico – Se trata de un cambio en la posición de un cuerpo (o sus partes) en el espacio en relación con otros cuerpos a lo largo del tiempo.

Movimiento hacia adelante

Movimiento corporal uniforme. Demostrado vía vídeo con explicaciones.

Movimiento mecánico desigual- este es un movimiento en el que el cuerpo realiza movimientos desiguales en intervalos de tiempo iguales.

Relatividad del movimiento mecánico.. Demostrado vía vídeo con explicaciones.

Punto de referencia y sistema de referencia en movimiento mecánico.. El cuerpo respecto del cual se considera el movimiento se llama punto de referencia. El sistema de referencia en el movimiento mecánico es el punto de referencia y el sistema de coordenadas del reloj.

Sistema de referencia. Características del movimiento mecánico.. El sistema de referencia se demuestra mediante un vídeo con explicaciones. El movimiento mecánico tiene las siguientes características: Trayectoria; Camino; Velocidad; Tiempo.

Trayectoria en línea recta- Ésta es la línea por la que se mueve el cuerpo.

movimiento curvilíneo. Demostrado vía vídeo con explicaciones.

Camino y el concepto de cantidad escalar.. Demostrado vía vídeo con explicaciones.

Fórmulas físicas y unidades de medida de las características del movimiento mecánico:

PAG concepto de aceleración. Revelado con un video demostrativo, con explicaciones.

Fórmula para determinar la magnitud de la aceleración.:

3. Leyes de la dinámica de Newton.

El gran físico I. Newton. I. Newton desacreditó las ideas antiguas de que las leyes del movimiento de la Tierra y cuerpos celestiales completamente diferente. Todo el Universo está sujeto a leyes uniformes que pueden formularse matemáticamente.

Dos tareas fundamentales, resuelto por la física de I. Newton:

1. Creación de una base axiomática para la mecánica, que transfirió esta ciencia a la categoría de teorías matemáticas estrictas.

2. Creación de dinámicas que conectan el comportamiento del cuerpo con las características de las influencias (fuerzas) externas sobre el mismo.

1. Todo cuerpo continúa manteniéndose en un estado de reposo o de movimiento uniforme y rectilíneo hasta que las fuerzas aplicadas lo obliguen a cambiar este estado.

2. El cambio de impulso es proporcional a la fuerza aplicada y se produce en la dirección de la línea recta a lo largo de la cual actúa esta fuerza.

3. Una acción siempre tiene una reacción igual y opuesta; de lo contrario, las interacciones de dos cuerpos entre sí son iguales y se dirigen en direcciones opuestas.

I. Primera ley de la dinámica de Newton. Todo cuerpo continúa manteniéndose en un estado de reposo o de movimiento uniforme y rectilíneo hasta que las fuerzas aplicadas lo obliguen a cambiar este estado.

Conceptos de inercia e inercia de un cuerpo.. La inercia es un fenómeno en el que un cuerpo se esfuerza por mantener su estado original. La inercia es la propiedad que tiene un cuerpo de mantener un estado de movimiento. La propiedad de la inercia se caracteriza por la masa corporal.

El desarrollo de Newton de la teoría de la mecánica de Galileo.. Por mucho tiempo Se creía que para mantener cualquier movimiento es necesario realizar actividades no compensadas. influencia externa de otros cuerpos. Newton hizo añicos estas creencias derivadas de Galileo.

sistema inercial cuenta regresiva. Marcos de referencia, respecto de los cuales cuerpo libre se mueve uniformemente y en línea recta, se llaman inerciales.

Primera ley de Newton: la ley de los sistemas inerciales. La primera ley de Newton es un postulado sobre la existencia de sistemas de referencia inerciales. En sistemas de referencia inercial fenómenos mecánicos se describen de la forma más sencilla.

I. Segunda ley de la dinámica de Newton. En un sistema de referencia inercial, el movimiento rectilíneo y uniforme sólo puede ocurrir si otras fuerzas no actúan sobre el cuerpo o si se compensa su acción, es decir, equilibrado. Demostrado vía vídeo con explicaciones.

El principio de superposición de fuerzas.. Demostrado vía vídeo con explicaciones.

Concepto de peso corporal. La misa es una de las más fundamentales. Cantidades fisicas. La masa caracteriza varias propiedades del cuerpo a la vez y tiene una serie de propiedades importantes.

La fuerza es el concepto central de la segunda ley de Newton.. La segunda ley de Newton determina que un cuerpo se moverá con aceleración cuando una fuerza actúa sobre él. La fuerza es una medida de la interacción de dos (o más) cuerpos.

Dos salidas mecanica clasica de I. Segunda ley de Newton:

1. La aceleración de un cuerpo está directamente relacionada con la fuerza aplicada al cuerpo.

2. La aceleración de un cuerpo está directamente relacionada con su masa.

Demostración de la dependencia directa de la aceleración de un cuerpo de su masa.

I. Tercera ley de la dinámica de Newton. Demostrado vía vídeo con explicaciones.

La importancia de las leyes de la mecánica clásica para física moderna . La mecánica basada en las leyes de Newton se llama mecanica clasica. En el marco de la mecánica clásica, está bien descrito el movimiento de cuerpos no muy pequeños con velocidades no muy elevadas.

Población:

Campos físicos alrededor de partículas elementales.

modelo planetarioátomo de Rutherford y Bohr.

El movimiento como fenómeno físico.

Movimiento hacia adelante.

Movimiento lineal uniforme

Movimiento mecánico relativo desigual.

Animación en vídeo del sistema de referencia.

Movimiento curvilíneo.

Camino y trayectoria.

Aceleración.

Inercia del reposo.

Principio de superposición.

Segunda ley de Newton.

Dinamómetro.

Dependencia directa de la aceleración de un cuerpo de su masa.

Tercera ley de Newton.

Preguntas de control:.

Formular una definición y tema científico física.

Formular propiedades físicas, común a todos los fenómenos naturales.

Formule las principales etapas en la evolución de la imagen física del mundo.

Nombra 2 principios básicos de la ciencia moderna.

Nombra las características del modelo mecanicista del mundo.

¿Cuál es la esencia de la teoría cinética molecular?

Formule las principales características de la imagen electromagnética del mundo.

Explica el concepto de campo físico.

Identificar las características y diferencias entre campos eléctricos y magnéticos.

Explicar los conceptos de campos electromagnéticos y gravitacionales.

Explicar el concepto de “Modelo Planetario del Átomo”.

Formule las características de la imagen física moderna del mundo.

Formule las principales disposiciones de la imagen física moderna del mundo.

Explique el significado de la teoría de la relatividad de A. Einstein.

Explique el concepto: “Mecánica”.

Nombra las secciones principales de la mecánica y dales definiciones.

Nombra los principales características físicas movimientos.

Formule los signos del movimiento mecánico hacia adelante.

Formule los signos de movimiento mecánico uniforme y desigual.

Formule los signos de la relatividad del movimiento mecánico.

Explique el significado de los conceptos físicos: “Punto de referencia y sistema de referencia en movimiento mecánico”.

Nombra las principales características del movimiento mecánico en el sistema de referencia.

Nombra las principales características de la trayectoria del movimiento rectilíneo.

Nombra las principales características del movimiento curvilíneo.

Definir concepto fisico: "Camino".

Defina el concepto físico: “Cantidad escalar”.

Reproducir fórmulas físicas y unidades de medida de las características del movimiento mecánico.

Formular significado fisico concepto: "Aceleración".

Jugar fórmula física para determinar la magnitud de la aceleración.

Nombra dos problemas fundamentales resueltos por la física de I. Newton.

Reproducir los principales significados y contenidos de la primera ley de la dinámica de I. Newton.

Formule el significado físico del concepto de inercia e inercia de un cuerpo.

¿Cómo desarrolló Newton la teoría de la mecánica de Galileo?

Formule el significado físico del concepto: "Marco de referencia inercial".

¿Por qué la primera ley de Newton es la ley de los sistemas inerciales?

Reproducir los principales significados y contenidos de la segunda ley de la dinámica de I. Newton.

Formule el significado físico del principio de superposición de fuerzas, derivado de I. Newton.

Formule el significado físico del concepto de masa corporal.

Justifica que la fuerza es concepto central Segunda ley de Newton.

Formule dos conclusiones de la mecánica clásica basadas en la segunda ley de I. Newton.

Reproducir los principales significados y contenidos de la tercera ley de la dinámica de I. Newton.

Explicar la importancia de las leyes de la mecánica clásica para la física moderna.

Literatura:

1. Akhmedova T.I., Mosyagina O.V. Ciencia: Tutorial/ T.I. Akhmedova, O.V. Mosyagina. – M.: RAP, 2012. – P. 34-37.

¿Qué es un punto de referencia? ¿Qué es el movimiento mecánico?

Andreus-papá-ndrey

El movimiento mecánico de un cuerpo es el cambio de su posición en el espacio con respecto a otros cuerpos a lo largo del tiempo. En este caso, los cuerpos interactúan según las leyes de la mecánica. La rama de la mecánica que describe las propiedades geométricas del movimiento sin tener en cuenta los motivos que lo provocan se llama cinemática.

En un sentido más general, el movimiento es cualquier cambio espacial o temporal en el estado de un sistema físico. Por ejemplo, podemos hablar del movimiento de una onda en un medio.

* El movimiento de un punto material está completamente determinado por el cambio de sus coordenadas en el tiempo (por ejemplo, dos en un plano). Esto se estudia mediante la cinemática de un punto.
oh Movimiento en línea recta punto (cuando siempre está en línea recta, la velocidad es paralela a esta línea recta)
o El movimiento curvilíneo es el movimiento de un punto a lo largo de una trayectoria que no es recta, con aceleración arbitraria y velocidad arbitraria en cualquier momento (por ejemplo, movimiento en círculo).
* El movimiento de un cuerpo rígido consiste en el movimiento de cualquiera de sus puntos (por ejemplo, el centro de masa) y el movimiento de rotación alrededor de este punto. Estudiado por cinemática de cuerpo rígido.
o Si no hay rotación, entonces el movimiento se llama traslacional y está completamente determinado por el movimiento del punto seleccionado. Tenga en cuenta que no es necesariamente lineal.
o Para describir el movimiento de rotación: el movimiento de un cuerpo con respecto a un punto seleccionado, por ejemplo, fijo en un punto, se utilizan los ángulos de Euler. Su número en el caso del espacio tridimensional es tres.
o También para un cuerpo rígido, se distingue el movimiento plano: un movimiento en el que las trayectorias de todos los puntos se encuentran en planos paralelos, mientras que está completamente determinado por una de las secciones del cuerpo, y la sección del cuerpo está determinada por la posición de dos puntos cualesquiera.
* Movimiento continuo. Aquí se supone que el movimiento de las partículas individuales del medio es bastante independiente entre sí (normalmente limitado sólo por las condiciones de continuidad de los campos de velocidad), por lo tanto, el número de coordenadas definitorias es infinito (las funciones se vuelven desconocidas).
Relatividad - la dependencia del movimiento mecánico de un cuerpo de un sistema de referencia, sin especificar el sistema de referencia - no tiene sentido hablar de movimiento.

Daniil Yuriev

Tipos de movimiento mecánico [editar | editar texto wiki]
Se puede considerar el movimiento mecánico para diferentes objetos mecánicos:
El movimiento de un punto material está completamente determinado por un cambio en sus coordenadas en el tiempo (por ejemplo, para un plano, por un cambio en la abscisa y la ordenada). Esto se estudia mediante la cinemática de un punto. En particular, las características importantes del movimiento son la trayectoria de un punto material, el desplazamiento, la velocidad y la aceleración.
Movimiento rectilíneo de un punto (cuando siempre está en línea recta, la velocidad es paralela a esta línea recta)
El movimiento curvilíneo es el movimiento de un punto a lo largo de una trayectoria que no es recta, con aceleración arbitraria y velocidad arbitraria en cualquier momento (por ejemplo, movimiento en círculo).
El movimiento de un cuerpo rígido consiste en el movimiento de cualquiera de sus puntos (por ejemplo, el centro de masa) y el movimiento de rotación alrededor de este punto. Estudiado por cinemática de cuerpo rígido.
Si no hay rotación, entonces el movimiento se llama traslación y está completamente determinado por el movimiento del punto seleccionado. El movimiento no es necesariamente lineal.
Para describir el movimiento de rotación (el movimiento de un cuerpo con respecto a un punto seleccionado, por ejemplo, fijado en un punto), se utilizan los ángulos de Euler. Su número en el caso del espacio tridimensional es tres.
Además, para un cuerpo rígido, se distingue el movimiento plano: un movimiento en el que las trayectorias de todos los puntos se encuentran en planos paralelos, mientras que está completamente determinado por una de las secciones del cuerpo, y la sección del cuerpo está determinada por la posición de dos puntos cualesquiera.
Movimiento de un medio continuo. Aquí se supone que el movimiento de las partículas individuales del medio es bastante independiente entre sí (normalmente limitado sólo por las condiciones de continuidad de los campos de velocidad), por lo tanto, el número de coordenadas definitorias es infinito (las funciones se vuelven desconocidas).

Movimiento mecánico. Camino. Velocidad. Aceleración

lara

El movimiento mecánico es un cambio en la posición de un cuerpo (o sus partes) en relación con otros cuerpos.
La posición del cuerpo está especificada por la coordenada.
La línea a lo largo de la cual se mueve un punto material se llama trayectoria. La longitud de la trayectoria se llama camino. La unidad de recorrido es el metro.
Camino = velocidad * tiempo. S=v*t.

El movimiento mecánico se caracteriza por tres cantidades físicas: desplazamiento, velocidad y aceleración.

Segmento de línea dirigido extraído de posición inicial mover un punto hasta su posición final se llama desplazamiento(s). El desplazamiento es una cantidad vectorial. La unidad de movimiento es el metro.

La velocidad es una cantidad física vectorial que caracteriza la velocidad de movimiento de un cuerpo, numéricamente igual a la relación entre el movimiento durante un corto período de tiempo y el valor de este período de tiempo.
La fórmula de la velocidad es v = s/t. La unidad de velocidad es m/s. En la práctica, la unidad de velocidad utilizada es km/h (36 km/h = 10 m/s).

La aceleración es una cantidad física vectorial que caracteriza la tasa de cambio de velocidad, numéricamente igual a la relación entre el cambio de velocidad y el período de tiempo durante el cual ocurrió este cambio. Fórmula para calcular la aceleración: a=(v-v0)/t; La unidad de aceleración es metro/(segundo cuadrado).

¿Qué es el movimiento mecánico y cómo se caracteriza? ¿Qué parámetros se introducen para entender este tipo de movimiento? ¿Qué términos se utilizan con más frecuencia en este caso? En este artículo responderemos a estas preguntas, consideraremos el movimiento mecánico con diferentes puntos vista, daremos ejemplos y nos ocuparemos de la resolución de problemas de física sobre el tema relevante.

Conceptos básicos

Desde la escuela, nos han enseñado que el movimiento mecánico es un cambio en la posición de un cuerpo en cualquier momento en relación con otros cuerpos del sistema. De hecho, así es. Tomemos como cero la casa ordinaria en la que estamos. sistema coordinado. Imagine visualmente que la casa será el origen de las coordenadas, y de ella surgirán los ejes de abscisas y ordenadas en cualquier dirección.

En este caso, nuestro movimiento dentro y fuera de la casa demostrará claramente el movimiento mecánico del cuerpo en el marco de referencia. Imagine que un punto se mueve a lo largo de un sistema de coordenadas, y en cada momento cambia sus coordenadas en relación con el eje de abscisas y de ordenadas. Todo será simple y claro.

Características del movimiento mecánico.

¿Qué tipo de movimiento podría ser este? No profundizaremos demasiado en la jungla de la física. Consideremos los casos más simples cuando un punto material se mueve. Se divide en movimiento lineal, así como movimiento curvilíneo. En principio, todo ya debería quedar claro por el título, pero hablemos de esto más concretamente, por si acaso.

Se denominará movimiento rectilíneo de un punto material a aquel movimiento que se produce a lo largo de una trayectoria en forma de línea recta. Bueno, por ejemplo, un coche pasa directamente por debajo de una carretera que no tiene curvas. O por un tramo de una carretera similar. Este será un movimiento lineal. En este caso, puede ser uniforme o uniformemente acelerado.

Se denomina movimiento curvilíneo de un punto material a aquel movimiento que se realiza a lo largo de una trayectoria que no tiene forma de línea recta. La trayectoria puede ser una línea discontinua o una línea cerrada. Es decir, una trayectoria circular, una elipsoidal, etcétera.

Movimiento mecánico de población.

Este tipo de movimiento no tiene casi nada que ver con la física. Aunque, según desde qué punto de vista lo percibamos. ¿Cómo se llama, en general, el movimiento mecánico de la población? Se refiere a la reubicación de personas, que se produce como resultado de procesos migratorios. Puede tratarse de una migración tanto externa como interna. Según su duración, el movimiento mecánico de la población se divide en permanente y temporal (más péndulo y estacional).

Si consideramos este proceso desde punto fisico vista, entonces sólo se puede decir una cosa: este movimiento demostrará perfectamente el movimiento de puntos materiales en el sistema de referencia asociado con nuestro planeta: la Tierra.

Movimiento mecánico uniforme

Como su nombre indica, se trata de un tipo de movimiento en el que la velocidad del cuerpo tiene un valor determinado, que se mantiene constante en módulo. En otras palabras, la velocidad de un cuerpo que se mueve uniformemente no cambia. EN vida real apenas podemos notarlo ejemplos ideales movimiento mecánico uniforme. Se puede objetar razonablemente que se puede conducir un coche a una velocidad de 60 kilómetros por hora. Sí, definitivamente un velocímetro. vehículo Puede demostrar un valor similar, pero esto no significa que en realidad la velocidad del coche será exactamente sesenta kilómetros por hora.

¿De qué se trata? Como sabemos, en primer lugar, todos los instrumentos de medida tienen un cierto error. Reglas, balanzas, mecánicas y dispositivos electrónicos- Todos tienen cierto error, inexactitud. Puedes comprobarlo por ti mismo tomando una docena de reglas y uniéndolas entre sí. Después de esto, es posible que notes algunas discrepancias entre las marcas milimétricas y su aplicación.

Lo mismo ocurre con el velocímetro. Tiene cierto error. Para los instrumentos, la inexactitud es numéricamente igual a la mitad del valor de la división. En los automóviles, el velocímetro tendrá una imprecisión de 10 kilómetros por hora. Por eso en un momento determinado es imposible decir con seguridad si nos estamos moviendo a una velocidad u otra. El segundo factor que introducirá inexactitud serán las fuerzas que actúan sobre el coche. Pero las fuerzas están indisolublemente ligadas a la aceleración, por lo que hablaremos de este tema un poco más adelante.

Muy a menudo, el movimiento uniforme ocurre en problemas de naturaleza matemática más que física. Allí, motociclistas, camiones y automóviles se mueven a la misma velocidad, igual en magnitud en diferentes momentos.

Movimiento uniformemente acelerado

En física, este tipo de movimiento ocurre con bastante frecuencia. Incluso en los problemas de la parte “A” de los grados 9 y 11 hay tareas en las que es necesario poder realizar operaciones con aceleración. Por ejemplo, “A-1”, donde se dibuja una gráfica del movimiento corporal en ejes de coordenadas y necesitas calcular qué distancia ha recorrido el coche en un período de tiempo determinado. Además, en uno de los intervalos se puede demostrar un movimiento uniforme, mientras que en el segundo es necesario calcular primero la aceleración y solo luego calcular la distancia recorrida.

¿Cómo sabes que el movimiento se acelera uniformemente? Normalmente, las tareas proporcionan información sobre esto directamente. Es decir, hay una indicación numérica de la aceleración o se dan parámetros (tiempo, cambio de velocidad, distancia) que nos permiten determinar la aceleración. Cabe señalar que la aceleración es una cantidad vectorial. Esto significa que puede ser no sólo positivo, sino también negativo. En el primer caso observaremos la aceleración del cuerpo, en el segundo, su desaceleración.

Pero sucede que la información sobre el tipo de movimiento se le enseña al estudiante de una forma algo secreta, si se le puede llamar así. Por ejemplo, se dice que nada actúa sobre el cuerpo o que la suma de todas las fuerzas es cero. Bueno, en este caso debes entender claramente que estamos hablando acerca de oh Movimiento uniforme o sobre el resto de un cuerpo en un determinado sistema de coordenadas. Si recuerdas la segunda ley de Newton (que establece que la suma de todas las fuerzas no es más que el producto de la masa de un cuerpo por la aceleración impartida bajo la acción de las fuerzas correspondientes), fácilmente notarás una cosa interesante: Si la suma de fuerzas es cero, entonces el producto de la masa por la aceleración también será cero.

Conclusión

Pero la masa es una cantidad constante para nosotros y a priori no puede ser cero. En este caso, la conclusión lógica sería que, en ausencia de acción Fuerzas externas(o con su acción compensada) el cuerpo no tiene aceleración. Esto significa que está en reposo o moviéndose a velocidad constante.

Fórmula para el movimiento uniformemente acelerado.

A veces se encuentra en literatura cientifica un enfoque según el cual primero se dan fórmulas simples y luego, teniendo en cuenta ciertos factores, se vuelven más complicadas. Haremos lo contrario, es decir, consideraremos primero el movimiento uniformemente acelerado. La fórmula según la cual se calcula la distancia recorrida es la siguiente: S = V0t + at^2/2. Aquí V0 es velocidad de arranque del cuerpo, a es la aceleración (puede ser negativa, entonces el signo + en la fórmula cambiará a -), y t es el tiempo transcurrido desde que comienza el movimiento hasta que el cuerpo se detiene.

Fórmula de movimiento uniforme

Si hablamos de movimiento uniforme, recordemos que en este caso la aceleración es cero (a = 0). Sustituye cero en la fórmula y obtén: S = V0t. Pero la velocidad a lo largo de todo el camino es constante, en términos generales, es decir, tendremos que despreciar las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. Lo cual, dicho sea de paso, se practica en todas partes en cinemática, ya que la cinemática no estudia las causas del movimiento; la dinámica se ocupa de esto; Entonces, si la velocidad a lo largo de toda la sección del camino es constante, entonces su valor inicial coincide con cualquier intermedio, así como final. Por tanto, la fórmula de la distancia quedará así: S = Vt. Eso es todo.

El movimiento mecánico se considera para punto material y Para cuerpo solido.

Movimiento de un punto material.

Movimiento hacia adelante un cuerpo absolutamente rígido es un movimiento mecánico durante el cual cualquier segmento de línea recta asociado con este cuerpo es siempre paralelo a sí mismo en cualquier momento.

Si conectas mentalmente dos puntos cualesquiera de un cuerpo sólido con una línea recta, entonces el segmento resultante siempre será paralelo a sí mismo en el proceso. movimiento hacia adelante.

Durante el movimiento de traslación, todos los puntos del cuerpo se mueven por igual. Es decir, recorren la misma distancia en el mismo tiempo y se mueven en la misma dirección.

Ejemplos de movimiento de traslación: el movimiento de la cabina de un ascensor, básculas mecánicas, un trineo que baja corriendo una montaña, pedales de bicicleta, una plataforma. tren, pistones del motor en relación con los cilindros.

movimiento rotacional

Durante el movimiento de rotación, todos los puntos cuerpo físico moviéndose en círculos. Todos estos círculos se encuentran en planos paralelos entre sí. Y los centros de rotación de todos los puntos están ubicados en una línea recta fija, que se llama eje de rotación. Los círculos descritos por puntos se encuentran en planos paralelos. Y estos planos son perpendiculares al eje de rotación.

El movimiento de rotación es muy común. Por tanto, el movimiento de puntos en el borde de una rueda es un ejemplo de movimiento de rotación. El movimiento de rotación se describe mediante la hélice de un ventilador, etc.

El movimiento de rotación se caracteriza por las siguientes cantidades físicas: velocidad angular rotación, período de rotación, frecuencia de rotación, velocidad lineal puntos.

Velocidad angular de un cuerpo que gira uniformemente se llama cantidad igual a la proporción el ángulo de rotación al período de tiempo durante el cual ocurrió esta rotación.

El tiempo que tarda un cuerpo en viajar solo vuelta completa, llamado período de rotación (T).

El número de revoluciones que da un cuerpo por unidad de tiempo se llama velocidad (f).

La frecuencia de rotación y el período están relacionados entre sí por la relación T = 1/f.

Si un punto está ubicado a una distancia R del centro de rotación, entonces su velocidad lineal está determinada por la fórmula:

Tipos de movimiento mecánico

Se puede considerar el movimiento mecánico para diferentes objetos mecánicos:

• Movimiento de un punto material. está completamente determinado por el cambio de sus coordenadas en el tiempo (por ejemplo, dos en un avión). Esto se estudia mediante la cinemática de un punto. En particular, las características importantes del movimiento son la trayectoria de un punto material, el desplazamiento, la velocidad y la aceleración.
  • Directo movimiento de un punto (cuando siempre está en línea recta, la velocidad es paralela a esta línea recta)
  • movimiento curvilíneo- el movimiento de un punto a lo largo de una trayectoria que no es recta, con aceleración arbitraria y velocidad arbitraria en cualquier momento (por ejemplo, movimiento en círculo).
• Movimiento rígido del cuerpo Consiste en el movimiento de cualquiera de sus puntos (por ejemplo, el centro de masa) y el movimiento de rotación alrededor de este punto. Estudiado por cinemática de cuerpo rígido.
  • Si no hay rotación, entonces el movimiento se llama progresivo y está completamente determinado por el movimiento del punto seleccionado. El movimiento no es necesariamente lineal.
  • Para descripción movimiento rotacional- movimientos del cuerpo en relación con un punto seleccionado, por ejemplo, fijado en un punto, utilice los ángulos de Euler. Su número en el caso del espacio tridimensional es tres.
  • También para un cuerpo sólido existe movimiento plano- un movimiento en el que las trayectorias de todos los puntos se encuentran en planos paralelos, mientras que está completamente determinado por una de las secciones del cuerpo, y la sección del cuerpo está determinada por la posición de dos puntos cualesquiera.
• movimiento continuo. Aquí se supone que el movimiento de las partículas individuales del medio es bastante independiente entre sí (normalmente limitado sólo por las condiciones de continuidad de los campos de velocidad), por lo tanto, el número de coordenadas definitorias es infinito (las funciones se vuelven desconocidas).

Geometria del movimiento

Relatividad del movimiento

La relatividad es la dependencia del movimiento mecánico de un cuerpo del sistema de referencia. Sin especificar el sistema de referencia, no tiene sentido hablar de movimiento.

ver también

Enlaces

• Movimiento mecánico (lección en video, programa de décimo grado)

Fundación Wikimedia. 2010.

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movimiento mecánico- mechaninis judėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. movimiento mecánico vok. mechanische Bewegung, f rus. movimiento mecánico, n pranc. movimiento mecánico, m … Fizikos terminų žodynas

movimiento mecánico- ▲ cinética mecánica del movimiento. cinético. cinemática. Procesos mecánicos Procesos de movimiento de cuerpos materiales. ↓ inmóvil, extendiéndose, rodando...

movimiento mecánico- Cambio con el tiempo en la posición relativa en el espacio de los cuerpos materiales o en la posición relativa de partes de un cuerpo determinado... Diccionario explicativo terminológico politécnico.

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movimiento de organismos- ▲ movimiento mecánico forma de movimiento: ameboide (ameba, leucocitos sanguíneos). ciliados (flagelados, espermatozoides). muscular. ↓ músculo, movimientos (animales)... Diccionario ideográfico idioma ruso

movimiento- ▲ proceso de movimiento movimiento estacionario proceso de movimiento. movimiento absoluto. movimiento relativo. ↓ mover... Diccionario ideográfico de la lengua rusa.

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Libros

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