Механик хөдөлгөөний физикийн төрлүүд. Механик хөдөлгөөн гэж юу вэ: тодорхойлолт ба томъёо

Сургуулиас эхлэн хүн бүр биеийн механик хөдөлгөөн гэж нэрлэгддэг зүйлийг санаж байгаа байх. Хэрэв тийм биш бол энэ нийтлэлд бид энэ нэр томъёог санахаас гадна шинэчлэхийг хичээх болно суурь мэдлэгфизикийн хичээлээс, эсвэл бүр тодруулбал “Сонгодог механик” хэсгээс. Мөн энэ ойлголтыг зөвхөн тодорхой шинжлэх ухаанд төдийгүй бусад шинжлэх ухаанд хэрхэн ашигладаг тухай жишээг харуулах болно.

Механик

Эхлээд энэ ойлголт ямар утгатай болохыг харцгаая. Механик бол хөдөлгөөнийг судалдаг физикийн салбар юм өөр өөр бие, тэдгээрийн хоорондын харилцан үйлчлэл, түүнчлэн эдгээр биед гуравдагч хүч, үзэгдлийн нөлөөлөл. Хурдны зам дээрх машины хөдөлгөөн, хаалга руу өшиглөсөн хөл бөмбөг, зорилго руу чиглэх - энэ бүгдийг энэ чиглэлээр судалдаг. Ихэвчлэн "Механик" гэсэн нэр томъёог ашиглахдаа "Сонгодог механик" гэсэн утгатай. Энэ юу вэ, бид тантай доор хэлэлцэх болно.

Сонгодог механикийг гурван том хэсэгт хуваадаг.

1. Кинематик - энэ нь биетүүдийн хөдөлгөөнийг яагаад хөдөлдөг вэ гэсэн асуултыг авч үзэхгүйгээр судалдаг уу? Энд бид зам, замнал, шилжилт хөдөлгөөн, хурд гэх мэт хэмжигдэхүүнүүдийг сонирхож байна.
2. Хоёр дахь хэсэг нь динамик юм. Тэрээр ажил, хүч, масс, даралт, импульс, энерги гэх мэт ойлголтуудыг ашиглан хөдөлгөөний шалтгааныг судалдаг.
3. Гурав дахь хэсэг болох хамгийн жижиг хэсэг нь тэнцвэрт байдлыг судалдаг. Энэ нь хоёр хэсэгт хуваагдана. Нэг нь хатуу бодисын тэнцвэрт байдлыг гэрэлтүүлж, хоёр дахь нь шингэн ба хийнүүдийг гэрэлтүүлдэг.

Маш олон удаа сонгодог механикийг Ньютоны механик гэж нэрлэдэг, учир нь энэ нь Ньютоны гурван хуульд үндэслэсэн байдаг.

Ньютоны гурван хууль

Тэднийг анх 1687 онд Исаак Ньютон тодорхойлсон.

1. Эхний хуульд биеийн инерцийн тухай өгүүлдэг. Энэ бол хөдөлгөөний чиглэл, хурдыг хадгалсан шинж чанар юм материаллаг цэг, хэрэв энэ нь ямар нэгэн нөлөө үзүүлэхгүй бол гадаад хүч.
2. Хоёрдахь хууль нь хурдатгал олж авсан бие нь энэ хурдатгалтай чиглэлийн дагуу давхцаж байгаа боловч түүний массаас хамааралтай болдог.
3. Гурав дахь хууль нь үйл ажиллагааны хүч үргэлж урвалын хүчтэй тэнцүү байна гэж заасан.

Гурван хууль бүгд аксиом юм. Өөрөөр хэлбэл эдгээр нь нотлох баримт шаарддаггүй постулатууд юм.

Механик хөдөлгөөн гэж юу вэ?

Энэ нь цаг хугацааны явцад бусад биетэй харьцуулахад орон зай дахь биеийн байрлалын өөрчлөлт юм. Энэ тохиолдолд материаллаг цэгүүд механикийн хуулийн дагуу харилцан үйлчилдэг.

Хэд хэдэн төрөлд хуваагдана:

• Материаллаг цэгийн хөдөлгөөнийг түүний координатыг олж, цаг хугацааны явцад координатын өөрчлөлтийг хянах замаар хэмждэг. Эдгээр үзүүлэлтүүдийг олох нь абсцисса ба ординатын тэнхлэгийн дагуух утгыг тооцоолох гэсэн үг юм. Үүнийг замын хөдөлгөөн, шилжилт, хурдатгал, хурд гэх мэт ойлголтоор ажилладаг цэгийн кинематик судалдаг. Объектийн хөдөлгөөн нь шулуун эсвэл муруй шугаман байж болно.
• Хатуу биеийн хөдөлгөөн нь суурь болгон авсан зарим цэгийн хөдөлгөөнөөс бүрдэнэ эргэлтийн хөдөлгөөнтүүний эргэн тойронд. Хатуу биеийн кинематикаар судлагдсан. Хөдөлгөөн нь орчуулга, өөрөөр хэлбэл эргэн тойрон эргэлдэж болно өгсөн оноотохиолддоггүй, бүх бие жигд хөдөлдөг, түүнчлэн хавтгай - хэрэв бүх бие нь хавтгайтай зэрэгцээ хөдөлдөг.
• Мөн хөдөлгөөн бий тасралтгүй. Энэ хөдөлж байна их хэмжээнийзөвхөн зарим талбар эсвэл бүсээр холбогдсон цэгүүд. Олон тооны хөдөлгөөнт бие (эсвэл материаллаг цэгүүд) тул энд нэг координатын систем хангалтгүй байна. Иймээс биетийн хэрээр олон координатын систем байдаг. Үүний нэг жишээ бол далайн давалгаа юм. Энэ нь тасралтгүй боловч олон координатын систем дээрх олон тооны бие даасан цэгүүдээс бүрддэг. Тэгэхээр долгионы хөдөлгөөн нь тасралтгүй орчны хөдөлгөөн юм.

Хөдөлгөөний харьцангуй байдал

Хөдөлгөөний харьцангуй онол гэж механикт бас нэг ойлголт байдаг. Энэ нь механик хөдөлгөөнд аливаа лавлагааны системийн нөлөөлөл юм. Үүнийг яаж ойлгох вэ? Лавлагаа систем нь координатын систем дээр нэмэх нь цаг юм Энгийнээр хэлбэл, энэ нь минуттай хослуулсан х ба ордны тэнхлэг юм. Ийм системийг ашиглан материаллаг цэг өгөгдсөн зайг ямар хугацаанд туулсаныг тодорхойлно. Өөрөөр хэлбэл, координатын тэнхлэг эсвэл бусад биетэй харьцуулахад шилжсэн.

Лавлах системүүд нь хөдөлж буй, инерциал ба инерциал бус байж болно. Ингээд тайлбарлая:

• Инерцийн СО нь материаллаг цэгийн механик хөдөлгөөн гэж нэрлэгддэг биетүүд үүнийг шулуун, жигд хийдэг эсвэл ерөнхийдөө тайван байдалд байдаг систем юм.
• Үүний дагуу инерцийн бус CO нь эхний СО-той харьцуулахад хурдатгалтай эсвэл эргэлддэг систем юм.
• Дагалдах CO нь материаллаг цэгтэй хамт биеийн механик хөдөлгөөн гэж нэрлэгддэг системийг гүйцэтгэдэг систем юм. Өөрөөр хэлбэл, биет хаана, ямар хурдтайгаар хөдөлж байгаа бол энэ CO мөн түүнтэй хамт хөдөлдөг.

Материаллаг цэг

Яагаад заримдаа "бие", заримдаа "материаллаг цэг" гэсэн ойлголтыг ашигладаг вэ? Хоёрдахь тохиолдлыг объектын хэмжээсийг үл тоомсорлож болох тохиолдолд зааж өгсөн болно. Өөрөөр хэлбэл, масс, эзэлхүүн гэх мэт параметрүүд нь тулгарч буй асуудлыг шийдвэрлэхэд чухал биш юм. Жишээлбэл, хэрэв явган зорчигч дэлхийтэй харьцуулахад хэр хурдан хөдөлж байгааг олж мэдэх зорилготой бол явган хүний ​​өндөр, жинг үл тоомсорлож болно. Тэр бол материаллаг цэг юм. Механик хөдөлгөөнЭнэ объект нь түүний параметрүүдээс хамаардаггүй.

Ашигласан механик хөдөлгөөний тухай ойлголт ба хэмжигдэхүүн

Тэд механик чиглэлээр ажилладаг өөр өөр тоо хэмжээ, түүний тусламжтайгаар параметрүүдийг тогтоож, асуудлын нөхцөлийг бичиж, шийдлийг олдог. Тэднийг жагсаацгаая.

• Биеийн (эсвэл материаллаг цэгийн) орон зай (эсвэл координатын систем) -тэй харьцуулахад цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөхийг нүүлгэн шилжүүлэлт гэж нэрлэдэг. Биеийн механик хөдөлгөөн (материал цэг) нь үнэндээ "хөдөлгөөн" гэсэн ойлголттой ижил утгатай. Хоёрдахь ойлголтыг кинематикт, эхнийх нь динамикт ашигладаг. Эдгээр дэд хэсгүүдийн ялгааг дээр тайлбарласан болно.
• Замын чиглэл нь бие (материал цэг) механик хөдөлгөөн гэж нэрлэгддэг шугамыг гүйцэтгэдэг. Түүний уртыг зам гэж нэрлэдэг.
• Хурд - аливаа материаллаг цэгийн хөдөлгөөн (бие), харьцангуй өгөгдсөн системтайлан. Тайлангийн системийн тодорхойлолтыг мөн дээр дурдсан.

Механик хөдөлгөөнийг тодорхойлоход ашиглагдах үл мэдэгдэх хэмжигдэхүүнүүд нь S=U*T томьёог ашигласан бодлогод олддог ба энд “S” зай, “U” хурд, “T” цаг хугацаа юм.

Түүхээс

Яг л ойлголт " сонгодог механик"Эрт дээр үед гарч ирсэн бөгөөд барилгын хурдацтай хөгжиж буйгаас үүдэлтэй. Архимед нэмэх теоремыг томъёолж, тайлбарлав. зэрэгцээ хүчнүүд, "хүндийн төв" гэсэн ойлголтыг нэвтрүүлсэн. Ингэж статик эхэлсэн.

Галилеогийн ачаар "Динамик" нь 17-р зуунд хөгжиж эхэлсэн. Инерцийн хууль, харьцангуйн зарчим бол түүний гавьяа юм.

Исаак Ньютон, дээр дурдсанчлан, үндэс суурь болсон гурван хуулийг танилцуулсан Ньютоны механик. Тэр бас хуулийг нээсэн бүх нийтийн таталцал. Ингэж л сонгодог механикийн суурь тавигдсан.

Сонгодог бус механик

Физикийг шинжлэх ухаан болгон хөгжүүлж, гарч ирснээр агуу боломжуудодон орон, хими, математик болон бусад салбарт сонгодог механик аажмаар гол нь биш, харин эрэлт хэрэгцээтэй олон шинжлэх ухааны нэг болсон. Тэд гэрлийн хурд гэх мэт ойлголтуудыг идэвхтэй нэвтрүүлж, ажиллуулж эхлэхэд, квант онолталбайнууд гэх мэтээр механикийн суурь хуулиуд хангалтгүй болов.

Квантын механик нь атом, молекул, электрон, фотон хэлбэрийн хэт жижиг биетүүдийг (материалын цэгүүд) судалдаг физикийн салбар юм. Энэ сахилга бат нь хэт жижиг хэсгүүдийн шинж чанарыг маш сайн тодорхойлдог. Үүнээс гадна, энэ нь тухайн нөхцөл байдалд тэдний зан төлөвийг урьдчилан таамаглаж, түүнчлэн нөлөөллөөс хамаарна. Таамаглал биелсэн квант механик, сонгодог механикийн таамаглалаас маш их ялгаатай байж болно, учир нь сүүлийнх нь молекул, атом болон бусад зүйлсийн түвшинд тохиолддог бүх үзэгдэл, үйл явцыг дүрслэх чадваргүй байдаг - маш жижиг бөгөөд нүцгэн нүдэнд үл үзэгдэх.

Харьцангуй механик нь үйл явц, үзэгдэл, хуулиудыг гэрлийн хурдтай харьцуулах хурдаар судалдаг физикийн салбар юм. Энэ мэргэжлээр судлагдсан бүх үйл явдлууд онд тохиолддог дөрвөн хэмжээст орон зай, "сонгодог" -оос ялгаатай нь гурван хэмжээст. Өөрөөр хэлбэл, өндөр, өргөн, уртад бид өөр нэг үзүүлэлтийг нэмж өгдөг - цаг.

Механик хөдөлгөөний өөр ямар тодорхойлолт байдаг вэ?

Бид зөвхөн авч үзсэн үндсэн ойлголтуудфизиктэй холбоотой. Гэхдээ энэ нэр томъёо нь зөвхөн механикт хэрэглэгддэггүй, сонгодог ч бай, сонгодог ч бай.

"Нийгэм-эдийн засгийн статистик" хэмээх шинжлэх ухаанд хүн амын механик хөдөлгөөнийг шилжилт хөдөлгөөн гэж тодорхойлсон байдаг. Өөрөөр хэлбэл, энэ бол хүмүүсийн хөдөлгөөн юм хол зайд, жишээ нь, in хөрш орнуудэсвэл оршин суугаа газраа өөрчлөх зорилгоор хөрш зэргэлдээ тивд. Ийм нүүх болсон шалтгаан нь тухайн нутаг дэвсгэрт үргэлжлүүлэн амьдрах боломжгүй байж болно байгалийн гамшиг, байнгын үер эсвэл ган гачиг зэрэг эдийн засгийн болон нийгмийн асуудлуудөөрийн төлөв байдалд, түүнчлэн гадны хүчний хөндлөнгийн оролцоо, жишээлбэл, дайн.

Энэ нийтлэлд механик хөдөлгөөн гэж нэрлэгддэг зүйлийг авч үзэх болно. Зөвхөн физикээс бус бусад шинжлэх ухаанаас жишээ татсан. Энэ нь нэр томъёо нь хоёрдмол утгатай болохыг харуулж байна.

") 5-р зуун орчим. МЭӨ д. Түүний судалгааны анхны объектуудын нэг нь театрт бурхдыг дүрсэлсэн жүжигчдийг өсгөж, буулгахад ашигладаг механик өргөх машин байсан бололтой. Шинжлэх ухааны нэр эндээс гаралтай.

Мод найгадаг, шувууд нисдэг, хөлөг онгоцууд хөвдөг, нумаас харвасан сумнууд байг оносон хөдөлгөөнт объектуудын ертөнцөд амьдардаг гэдгээ хүмүүс эртнээс анзаарсан. Тухайн үед ийм нууцлаг үзэгдлийн шалтгаан нь эртний болон дундад зууны эрдэмтдийн оюун ухааныг эзэмдэж байв.

1638 онд Галилео Галилей: "Хөдөлгөөнөөс илүү эртний зүйл байгальд байдаггүй бөгөөд философичид энэ тухай олон боть ном бичсэн байдаг" гэж бичжээ. Эртний хүмүүс, ялангуяа Дундад зууны болон Сэргэн мандалтын үеийн эрдэмтэд (Н. Коперник, Г. Галилео, И. Кеплер, Р. Декарт гэх мэт) хөдөлгөөний зарим асуудлыг аль хэдийн зөв тайлбарлаж байсан боловч ерөнхийдөө тодорхой ойлголт байгаагүй. Галилейгийн үеийн хөдөлгөөний хуулиуд.

Биеийн хөдөлгөөний тухай сургаал нь эхлээд Евклидийн геометрийн нэгэн адил нотлох баримт шаарддаггүй (аксиом) үнэн дээр суурилсан хатуу, тууштай шинжлэх ухаан болж гарч ирдэг. суурь ажилИсаак Ньютоны 1687 онд хэвлэгдсэн "Байгалийн философийн математикийн зарчмууд". Өмнөх эрдэмтдийн шинжлэх ухаанд оруулсан хувь нэмрийг үнэлж, агуу Ньютон"Хэрэв бид бусдаас илүү холыг харсан бол аварга том хүмүүсийн мөрөн дээр зогсож байсан болохоор тэр байсан."

Ер нь хөдөлгөөн гэж байхгүй, юутай ч холбоогүй хөдөлгөөн, байж ч болохгүй. Биеийн хөдөлгөөн нь зөвхөн бусад биетүүд болон тэдгээртэй холбоотой орон зайтай холбоотой байж болно. Тиймээс Ньютон ажлынхаа эхэнд зарчмын хувьд шийддэг чухал асуултбиеийн хөдөлгөөнийг судлах орон зайн тухай.

Энэ орон зайг тодорхой болгохын тулд Ньютон үүнтэй харилцан перпендикуляр гурван тэнхлэгээс бүрдэх координатын системийг холбодог.

Ньютон үнэмлэхүй орон зайн тухай ойлголтыг танилцуулж, "Үнэмлэхүй орон зай нь мөн чанараараа гаднах ямар ч зүйлээс үл хамааран үргэлж ижил, хөдөлгөөнгүй хэвээр байна" гэж тодорхойлсон. Хөдөлгөөнгүй орон зайг тодорхойлох нь туйлын хөдөлгөөнгүй координатын систем байдаг гэсэн таамаглалтай ижил бөгөөд үүнтэй харьцуулахад материаллаг цэгүүд болон хатуу биетүүдийн хөдөлгөөнийг авч үздэг.

Ньютон ийм координатын системийг авсан гелиоцентрик систем , түүний эхлэлийг төвд байрлуулж, гурван "тогтмол" од руу перпендикуляр гурван төсөөллийн тэнхлэгийг чиглүүлэв. Гэвч өнөөдөр дэлхий дээр огт хөдөлгөөнгүй зүйл байдаггүй нь мэдэгдэж байна - тэр тэнхлэгээ тойрон эргэлдэж, нарны эргэн тойронд эргэлддэг, нар Галактикийн төвтэй, Галактик нь дэлхийн төвтэй харьцуулахад хөдөлдөг гэх мэт.

Тиймээс хатуухан хэлэхэд туйлын тогтсон координатын систем гэж байдаггүй. Гэсэн хэдий ч дэлхийтэй харьцуулахад "тогтмол" оддын хөдөлгөөн маш удаан байдаг тул дэлхий дээрх хүмүүсийн шийдэж буй ихэнх асуудлын хувьд энэ хөдөлгөөнийг үл тоомсорлож, "тогтмол" оддыг үнэхээр хөдөлгөөнгүй гэж үзэж болох бөгөөд туйлын хөдөлгөөнгүй координатын системийг санал болгож байна. Ньютон үнэхээр байдаг.

Туйлын хөдөлгөөнгүй координатын системтэй холбоотойгоор Ньютон анхны хуулиа (аксиом) томъёолсон: "Бие бүр энэ төлөвийг өөрчлөхөд хэрэглэсэн хүчнээс бусад тохиолдолд тайван байдал эсвэл жигд шулуун хөдөлгөөнтэй хэвээр байна."

Түүнээс хойш Ньютоны найруулгыг боловсронгуй болгох оролдлого хийгдэж, хийгдэж байна. Томъёоны нэг нь: "Сансар огторгуйд хөдөлж буй бие нь хурдныхаа хэмжээ, чиглэлийг хадгалахыг хичээдэг" (амралт гэдэг нь хурдтай хөдөлгөөн гэсэн үг юм." тэгтэй тэнцүү). Энд хөдөлгөөний хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг болох орчуулгын буюу шугаман хурдны тухай ойлголтыг танилцуулав. Ихэвчлэн шугаман хурд V-ээр тэмдэглэсэн.

Ньютоны анхны хууль нь зөвхөн орчуулгын (шугаман) хөдөлгөөний тухай өгүүлдэг гэдгийг анхаарцгаая. Гэсэн хэдий ч дэлхий дээр өөр зүйл байдаг гэдгийг хүн бүр мэддэг нарийн төвөгтэй хөдөлгөөнбие - муруй, гэхдээ дараа нь энэ талаар дэлгэрэнгүй...

Биеийн "байдлаа хадгалах", "хурдныхаа хэмжээ, чиглэлийг хадгалах" хүслийг гэж нэрлэдэг. инерци, эсвэл инерци, утас. "Инерци" гэдэг үг нь латинаар орчуулагдсан бөгөөд энэ нь "амрах", "эс үйлдэхүй" гэсэн утгатай. Инерци гэдэг нь сонирхолтой юм органик өмчерөнхийдөө матери, Ньютоны хэлснээр "материйн төрөлхийн хүч". Энэ нь зөвхөн механик хөдөлгөөн төдийгүй бусад байгалийн үзэгдлүүд, тухайлбал цахилгаан, соронзон, дулааны шинж чанартай байдаг. Инерци нь нийгмийн амьдрал, зан үйлийн аль алинд нь илэрдэг хувь хүмүүс. Гэхдээ механик руу буцаж орцгооё.

Биеийн хөрвүүлэх хөдөлгөөний үеийн инерцийн хэмжүүр нь биеийн масс бөгөөд ихэвчлэн m гэж тэмдэглэгдсэн байдаг. Хөрвүүлэх хөдөлгөөний үед инерцийн хэмжээ нь биеийн эзэлхүүн дэх массын тархалтад нөлөөлдөггүй нь тогтоогдсон. Энэ нь механикийн олон асуудлыг шийдвэрлэхдээ биеийн тодорхой хэмжээсийг хийсвэрлэж, масс нь биеийн масстай тэнцүү материаллаг цэгээр солих үндэслэлийг өгдөг.

Үүний байршил нөхцөлт цэгбиед эзэлдэг эзэлхүүн гэж нэрлэдэг биеийн массын төв, эсвэл, энэ нь бараг ижил боловч илүү танил, хүндийн төв.

1644 онд Р.Декартын санал болгосон механик шулуун хөдөлгөөний хэмжүүр нь биеийн массын үржвэрээр тодорхойлогдсон хөдөлгөөний хэмжээ юм: мВ.

Дүрмээр бол хөдөлж буй биетүүд ижил хэмжээний импульсийг удаан хугацаанд хадгалж чаддаггүй: түлшний нөөцийг нислэгт зарцуулж, массыг бууруулдаг. нисэх онгоц, галт тэрэг хурдаа сааруулж, хурдасгаж, хурдаа өөрчилдөг. Ямар шалтгаанаар эрч хүчийг өөрчлөх вэ? Энэ асуултын хариултыг Ньютоны хоёр дахь хууль (аксиом) өгдөг орчин үеийн томъёололиймэрхүү сонсогдож байна: материаллаг цэгийн импульсийн өөрчлөлтийн хурд нь энэ цэг дээр ажиллаж буй хүчтэй тэнцүү байна.

Тиймээс биеийн хөдөлгөөнийг үүсгэдэг (хэрэв эхлээд мВ = 0 бол) эсвэл тэдгээрийн импульс (хэрэв эхэндээ мВ нь О-тэй тэнцүү биш бол) үнэмлэхүй орон зайтай харьцуулахад (Ньютон бусад орон зайг авч үздэггүй) шалтгаан нь хүч юм. Эдгээр хүчнүүд дараа нь тодорхой нэрсийг авсан - физик, эсвэл Ньютон, хүч чадал. Тэдгээрийг ихэвчлэн F гэж тэмдэглэдэг.

Ньютон өөрөө өгсөн дараах тодорхойлолтБиеийн хүч: "Хэрэглэсэн хүч нь бие махбодид амарч буй байдал эсвэл жигд шугаман хөдөлгөөнийг өөрчлөхөд үзүүлэх үйлдэл юм." Хүч чадлын өөр олон тодорхойлолт байдаг. Физикийн тухай алдартай алдартай номын зохиогч Л.Купер, Э.Рожерс нар хүчний тухай уйтгартай хатуу тодорхойлолтоос зайлсхийж, “Хүч бол татан, түлхэж буй зүйл” хэмээн тодорхой хэмжээний зальтай байдлаар тодорхойлолтоо танилцуулж байна. Энэ нь бүрэн тодорхойгүй байгаа ч хүч чадал гэж юу болох талаар зарим нэг санаа гарч ирж байна.

Физик хүчинд дараахь зүйлс орно: хүч, соронзон ("" нийтлэлийг үзнэ үү), уян хатан ба уян хатан байдлын хүч, хүрээлэн буй орчны эсэргүүцлийн хүч, гэрэл болон бусад.

Хэрэв биеийн хөдөлгөөний явцад түүний масс өөрчлөгдөөгүй бол (зөвхөн энэ тохиолдлыг цаашид авч үзэх болно) Ньютоны хоёр дахь хуулийн томъёоллыг маш хялбаршуулсан болно: "Материал цэгт үйлчлэх хүч нь массын үржвэртэй тэнцүү байна. цэг ба түүний хурдны өөрчлөлт."

Бие эсвэл цэгийн шугаман хурдны өөрчлөлтийг (хэмжээ эсвэл чиглэлд - үүнийг санаарай) гэж нэрлэдэг шугаман хурдатгалих бие эсвэл цэгийг ихэвчлэн a гэж тэмдэглэдэг.

Биеийн үнэмлэхүй орон зайтай харьцуулахад хөдөлгөөний хурдатгал ба хурдыг гэнэ үнэмлэхүй хурдатгалууд Тэгээд хурд.

Үнэмлэхүй координатын системээс гадна үнэмлэхүйтэй харьцуулахад шулуун, жигд хөдөлдөг бусад координатын системийг (мэдээжийн зарим таамаглалаар) төсөөлж болно. (Ньютоны анхны хуулийн дагуу) тайван ба жигд шулуун хөдөлгөөн нь тэнцүү байдаг тул Ньютоны хуулиуд ийм системд, ялангуяа нэгдүгээр хууль хүчинтэй байдаг. инерцийн хууль. Ийм учраас үнэмлэхүй системтэй харьцуулахад жигд ба шулуун шугаман хөдөлж буй координатын системийг нэрлэдэг инерцийн координатын систем.

Гэсэн хэдий ч ихэнх тохиолдолд практик асуудлуудХүмүүс биетүүдийн хөдөлгөөнийг алслагдсан, биет бус үнэмлэхүй орон зайтай, тэр ч байтугай инерцийн орон зайтай харьцуулахад ч биш, харин бусадтай илүү ойр, бүрэн хэмжээгээр сонирхдог. материаллаг биетүүджишээлбэл, машины их биетэй харьцангуй зорчигч. Гэвч эдгээр бусад биетүүд (мөн тэдгээртэй холбоотой орон зай ба координатын системүүд) өөрсдөө туйлын орон зайтай харьцуулахад тэгш бус, жигд бус хөдөлдөг. Ийм биетэй холбоотой координатын системийг нэрлэдэг гар утас. Шийдвэрлэхийн тулд анх удаа хөдөлж буй координатын системийг ашигласан нарийн төвөгтэй даалгавармеханик Л.Эйлер (1707-1783).

Бид амьдралдаа бусад хөдөлгөөнт биетэй харьцуулахад биеийн хөдөлгөөний жишээтэй байнга тулгардаг. Усан онгоцууд дэлхийн гадаргуутай харьцангуй хөдөлж, туйлын орон зайд эргэлдэж, далай, далайг гатлах; тасалгааны турш цайгаар үйлчилдэг кондуктор хурдацтай явж буй зорчигчийн тэрэгний ханатай харьцуулахад хөдөлдөг; тэргэнцэрийг гэнэт хөдөлгөх үед аяганаас цай цацрах гэх мэт.

Ийм нарийн төвөгтэй үзэгдэл, ойлголтуудыг тайлбарлах, судлах зөөврийн хөдөлгөөнТэгээд харьцангуй хөдөлгөөнболон тэдгээрийн харгалзах зөөврийн болон харьцангуй хурдболон хурдатгалууд.

Өгөгдсөн жишээнүүдийн эхнийх нь туйлын орон зайтай харьцуулахад дэлхийн эргэлт нь зөөврийн хөдөлгөөн, дэлхийн гадаргуутай харьцуулахад хөлөг онгоцны хөдөлгөөн харьцангуй хөдөлгөөн байх болно.

Машины ханатай харьцуулахад дамжуулагчийн хөдөлгөөнийг судлахын тулд эхлээд дэлхийн эргэлт нь дамжуулагчийн хөдөлгөөнд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлэхгүй тул дэлхийг энэ асуудалд хөдөлгөөнгүй гэж үзэж болно гэдгийг хүлээн зөвшөөрөх хэрэгтэй. Дараа нь суудлын автомашины хөдөлгөөн нь зөөврийн хөдөлгөөн, мөн машинтай харьцуулахад дамжуулагчийн хөдөлгөөн нь харьцангуй хөдөлгөөн. Харьцангуй хөдөлгөөнөөр бие бие биедээ шууд (хүрэлтээр) эсвэл хол зайд (жишээлбэл, соронзон ба таталцлын харилцан үйлчлэл) нөлөөлдөг.

Эдгээр нөлөөллийн мөн чанарыг Ньютоны гурав дахь хуулиар (аксиом) тодорхойлдог. Хэрэв бид үүнийг санаж байвал биеийн хүч чадал, биетүүдэд хэрэглэсэн бол Ньютон үйлдэл гэж нэрлэсэн бол гурав дахь хуулийг дараах байдлаар томъёолж болно: "Үйлдэл нь урвалтай тэнцүү." Үйлдэл нь харилцан үйлчилж буй хоёр биетийн нэгэнд, хариу үйлдэл нь нөгөөд нь үйлчилдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үйлдэл ба урвал нь тэнцвэртэй биш боловч харилцан үйлчлэлцдэг биетүүдийг хурдасгахад хүргэдэг өндөр хурдатгалбага масстай бие хөдөлдөг.

Ньютоны гуравдахь хууль нь эхний хоёроос ялгаатай нь зөвхөн үнэмлэхүй эсвэл инерцийн хувьд ч биш, аль ч координатын системд хүчинтэй байдгийг эргэн санацгаая.

Шулуун хөдөлгөөнөөс гадна муруйн хөдөлгөөн нь байгальд өргөн тархсан бөгөөд хамгийн энгийн тохиолдол нь дугуй хөдөлгөөн юм. Ирээдүйд бид зөвхөн энэ тохиолдлыг авч үзэх болно, тойрог хөдөлгөөнийг дугуй хөдөлгөөн гэж нэрлэнэ. Тойрог хөдөлгөөний жишээ: дэлхийн тэнхлэгээ тойрон эргэх, хаалга, савлууруудын хөдөлгөөн, тоо томшгүй олон дугуйны эргэлт.

Бие болон материалын цэгүүдийн дугуй хөдөлгөөн нь тэнхлэгийн эргэн тойронд эсвэл цэгүүдийн эргэн тойронд тохиолдож болно.

Тойрог хөдөлгөөн (түүнчлэн шулуун шугаман хөдөлгөөн) нь үнэмлэхүй, дүрслэлийн болон харьцангуй байж болно.

Шулуун хөдөлгөөнтэй адил дугуй хөдөлгөөн нь хурд, хурдатгал, хүчний хүчин зүйл, инерцийн хэмжүүр, хөдөлгөөний хэмжүүрээр тодорхойлогддог. Тоон хувьд эдгээр бүх шинж чанарууд нь маш их байдаг хүчтэй зэрэгэргэдэг материалын цэгийн эргэлтийн тэнхлэгээс зайнаас хамаарна. Энэ зайг эргэлтийн радиус гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг тэмдэглэнэ r .

Гироскопийн технологид өнцгийн импульсийг ихэвчлэн кинетик момент гэж нэрлэдэг бөгөөд дугуй хөдөлгөөний шинж чанараар илэрхийлэгддэг. Тиймээс кинетик момент нь биеийн инерцийн момент (эргэлтийн тэнхлэгтэй харьцуулахад) ба түүний өнцгийн хурдны үржвэр юм.

Мэдээжийн хэрэг, Ньютоны хуулиуд дугуй хөдөлгөөнд ч хүчинтэй байдаг. өргөдөлд тойрогЭдгээр хуулиудыг бага зэрэг хялбарчлан дараах байдлаар томъёолж болно.

• Нэгдүгээр хууль: Эргэдэг бие нь үнэмлэхүй орон зайтай харьцуулахад өөрийн өнцгийн импульсийн хэмжээ, чиглэлийг (өөрөөр хэлбэл түүний хурд ба чиглэлийг) хадгалахыг хичээдэг. кинетик момент).
• Хоёрдахь хууль: импульсийн моментийн цаг хугацааны өөрчлөлт (кинетик момент) нь хэрэглэсэн хүчний моменттэй тэнцүү байна.
• Гурав дахь хууль: Үйлдлийн мөч нь хариу үйлдэл үзүүлэх мөчтэй тэнцүү байна.

Механик хөдөлгөөнбие гэдэг нь цаг хугацааны явцад бусад биетэй харьцуулахад орон зай дахь байрлалын өөрчлөлт юм. Энэ тохиолдолд биетүүд механикийн хуулийн дагуу харилцан үйлчилдэг.

Тайлбарлах механикийн хэсэг геометрийн шинж чанаруудтүүнийг үүсгэсэн шалтгааныг харгалзахгүйгээр хөдөлгөөнийг кинематик гэж нэрлэдэг.

Илүү их ерөнхий утга хөдөлгөөнтөлөвийн өөрчлөлт гэж нэрлэдэг физик системцаг хугацааны явцад. Жишээлбэл, бид долгионы хөдөлгөөний тухай ярьж болно.

Механик хөдөлгөөний төрлүүд

Механик хөдөлгөөнийг янз бүрийн механик объектуудад авч үзэж болно.

• Материаллаг цэгийн хөдөлгөөнцаг хугацааны хувьд координатын өөрчлөлтөөр бүрэн тодорхойлогддог (жишээлбэл, нэг хавтгайд хоёр). Үүнийг цэгийн кинематик судалдаг. Ялангуяа, чухал шинж чанаруудхөдөлгөөн нь материаллаг цэгийн замнал, шилжилт хөдөлгөөн, хурд, хурдатгал юм.
  • Шуудцэгийн хөдөлгөөн (энэ нь үргэлж шулуун дээр байх үед хурд нь энэ шулуунтай параллель байдаг)
  • Муруйн хөдөлгөөн � - цэгийн траекторийн дагуу шулуун биш, дурын хурдатгалтай, дурын хурдтай хөдөлгөөн (жишээлбэл, тойрог доторх хөдөлгөөн).
• Хөдөлгөөн хатуу нь түүний аль нэг цэгийн хөдөлгөөн (жишээлбэл, массын төв) ба энэ цэгийн эргэн тойрон дахь эргэлтийн хөдөлгөөнөөс бүрдэнэ. Хатуу биеийн кинематикаар судлагдсан.
  • Хэрэв эргэлт байхгүй бол хөдөлгөөнийг дуудна дэвшилтэтбөгөөд сонгосон цэгийн хөдөлгөөнөөр бүрэн тодорхойлогддог. Хөдөлгөөн нь шугаман байх албагүй.
  • Тодорхойлолтын хувьд эргэлтийн хөдөлгөөн�- сонгосон цэгтэй холбоотой биеийн хөдөлгөөн, жишээлбэл, нэг цэг дээр тогтсон байх�- Эйлер өнцгийг ашиглана. Тохиолдолд тэдний тоо гурван хэмжээст орон зайгуравтай тэнцэнэ.
  • Мөн хатуу биеийн хувьд байдаг хавтгай хөдөлгөөн� - бүх цэгийн траекторууд байрлах хөдөлгөөн зэрэгцээ хавтгайнууд, харин энэ нь биеийн хэсгүүдийн аль нэгээр бүрэн тодорхойлогддог бөгөөд биеийн зүсэлт нь дурын хоёр цэгийн байрлалаар тодорхойлогддог.
• Тасралтгүй хөдөлгөөн. Энд хөдөлгөөн гэж таамаглаж байна бие даасан хэсгүүдорчин нь бие биенээсээ бүрэн хараат бус байдаг (ихэвчлэн зөвхөн хурдны талбайн тасралтгүй байдлын нөхцлөөр хязгаарлагддаг), тиймээс тодорхойлох координатын тоо хязгааргүй байдаг (функцууд тодорхойгүй болдог).

Хөдөлгөөний геометр

Хөдөлгөөний харьцангуй байдал

Харьцангуй байдал гэдэг нь биеийн механик хөдөлгөөн нь жишиг системээс хамаарах хамаарлыг хэлнэ. Лавлах системийг зааж өгөхгүйгээр хөдөлгөөний тухай ярих нь утгагүй юм.

Механикийн тухай ойлголт. Механик бол биетүүдийн хөдөлгөөн, биетүүдийн харилцан үйлчлэл эсвэл ямар нэгэн харилцан үйлчлэлийн дор биетүүдийн хөдөлгөөнийг судалдаг физикийн нэг хэсэг юм.

Механикийн гол үүрэг- энэ нь ямар ч үед биеийн байршлыг тодорхойлох явдал юм.

Механикийн хэсгүүд: кинематик ба динамик. Кинематик нь хөдөлгөөний геометрийн шинж чанарыг тэдгээрийн масс болон тэдгээрт үйлчлэх хүчийг харгалзахгүйгээр судалдаг механикийн салбар юм. Динамик бол биетүүдэд үйлчлэх хүчний нөлөөн дор биетүүдийн хөдөлгөөнийг судалдаг механикийн салбар юм.

Хөдөлгөөн. Хөдөлгөөний шинж чанар. Хөдөлгөөн нь орон зай дахь биеийн байрлалыг бусад биетэй харьцуулахад цаг хугацааны явцад өөрчлөх явдал юм. Хөдөлгөөний шинж чанар: явсан зай, хөдөлгөөн, хурд, хурдатгал.

Механик хөдөлгөөн – Энэ нь бусад биетэй харьцуулахад орон зай дахь биеийн (эсвэл түүний хэсгүүдийн) байрлал дахь өөрчлөлт юм.

Урагшаа хөдөлгөөн

Биеийн жигд хөдөлгөөн. Тайлбар бүхий видеогоор үзүүлэв.

Механик хөдөлгөөн жигд бус- энэ бол бие махбодь ижил цаг хугацааны интервалаар тэгш бус хөдөлгөөн хийх хөдөлгөөн юм.

Механик хөдөлгөөний харьцангуй байдал. Тайлбар бүхий видеогоор үзүүлэв.

Механик хөдөлгөөн дэх лавлах цэг ба лавлах систем. Хөдөлгөөнийг харгалзан үзэх биеийг лавлах цэг гэж нэрлэдэг. Механик хөдөлгөөн дэх лавлах систем нь цагны жишиг цэг ба координатын систем юм.

Лавлах систем. Механик хөдөлгөөний шинж чанар. Лавлагааны системийг тайлбар бүхий видеогоор үзүүлэв. Механик хөдөлгөөн нь дараах шинж чанартай: Замын чиглэл; Зам; Хурд; Цаг хугацаа.

Шулуун шугамын замнал- Энэ бол бие нь хөдөлдөг шугам юм.

Муруйн хөдөлгөөн. Тайлбар бүхий видеогоор үзүүлэв.

Зам ба скаляр хэмжигдэхүүний тухай ойлголт. Тайлбар бүхий видеогоор үзүүлэв.

Механик хөдөлгөөний шинж чанарыг хэмжих физик томъёо ба нэгжүүд:

П хурдатгалын тухай ойлголт. Видео үзүүлэн, тайлбартайгаар илчилсэн.

Хурдатгалын хэмжээг тодорхойлох томъёо:

3. Ньютоны динамикийн хуулиуд.

Их физикч И.Ньютон. И.Ньютон дэлхийн хөдөлгөөний хуулиуд гэсэн эртний санааг үгүйсгэв селестиел биетүүдогт өөр. Орчлон ертөнц бүхэлдээ математикийн хувьд томъёолж болох нэг төрлийн хуулиудад захирагддаг.

Хоёр үндсэн ажлууд, И.Ньютоны физикээр шийдэгдсэн:

1. Энэхүү шинжлэх ухааныг хатуу математикийн онолын ангилалд шилжүүлсэн механикийн аксиоматик үндсийг бий болгосон.

2. Биеийн зан үйлийг түүнд үзүүлэх гадны нөлөө (хүч)-ийн шинж чанаруудтай холбосон динамикийг бий болгох.

1. Бие бүр энэ төлөвийг өөрчлөхөд хэрэглэсэн хүчээр албадах хүртэл эсвэл жигд, шулуун хөдөлгөөнтэй хэвээр байна.

2. Импульсийн өөрчлөлт нь хэрэглэсэн хүчтэй пропорциональ бөгөөд энэ хүч үйлчлэх шулуун шугамын чиглэлд үүснэ.

3. Үйлдэл ямагт тэнцүү бөгөөд эсрэг хариу үйлдэлтэй байдаг, эс тэгвээс хоёр биеийн харилцан үйлчлэл нь тэнцүү бөгөөд эсрэг чиглэлд чиглэгддэг.

И.Ньютоны динамикийн анхны хууль. Бие бүр энэ төлөвийг өөрчлөхөд хэрэглэсэн хүчээр албадах хүртэл эсвэл жигд, шулуун хөдөлгөөнтэй хэвээр байна.

Биеийн инерц ба инерцийн тухай ойлголт. Инерци гэдэг нь бие нь анхны төлөвөө хадгалахыг хичээдэг үзэгдэл юм. Инерци нь хөдөлгөөний төлөв байдлыг хадгалах биеийн өмч юм. Инерцийн шинж чанар нь биеийн массаар тодорхойлогддог.

Галилейгийн механикийн онолыг Ньютон хөгжүүлсэн нь. Удаан хугацааны туршАливаа хөдөлгөөнийг хадгалахын тулд нөхөн төлбөргүй хийх шаардлагатай гэж үздэг байв гадны нөлөөбусад байгууллагаас. Ньютон Галилеогийн гаргасан эдгээр итгэл үнэмшлийг эвдсэн.

Инерцийн системцаг тоолох. Лавлах хүрээ, аль нь харьцангуй чөлөөт биежигд ба шулуунаар хөдөлдөгийг инерциал гэнэ.

Ньютоны анхны хууль - инерцийн системийн хууль. Ньютоны анхны хууль бол инерциал тооллын систем байгаа тухай постулат юм. Инерцийн лавлагааны системд механик үзэгдэлхамгийн энгийнээр тайлбарлав.

И.Ньютоны динамикийн хоёр дахь хууль. Инерцийн лавлагааны системд шулуун ба жигд хөдөлгөөнбие махбодид бусад хүч нөлөө үзүүлэхгүй эсвэл тэдний үйлдлийг нөхөн төлсөн тохиолдолд л тохиолдож болно, i.e. тэнцвэртэй. Тайлбартай видеогоор үзүүлэв.

Хүчний суперпозиция зарчим. Тайлбар бүхий видеогоор үзүүлэв.

Биеийн жингийн тухай ойлголт. Масс бол хамгийн чухал зүйлийн нэг юм физик хэмжигдэхүүнүүд. Масс нь биеийн хэд хэдэн шинж чанарыг нэг дор тодорхойлдог бөгөөд хэд хэдэн чухал шинж чанартай байдаг.

Хүч бол Ньютоны хоёр дахь хуулийн гол ойлголт юм. Ньютоны хоёрдахь хуульд ямар нэгэн хүч үйлчлэх үед бие нь хурдатгалтай хөдөлнө гэж заасан байдаг. Хүч гэдэг нь хоёр (эсвэл түүнээс дээш) биеийн харилцан үйлчлэлийн хэмжүүр юм.

И.Ньютоны хоёрдугаар хуулиас сонгодог механикийн хоёр дүгнэлт:

1. Биеийн хурдатгал нь биед үзүүлэх хүчээс шууд хамааралтай.

2. Биеийн хурдатгал нь түүний масстай шууд хамааралтай.

Биеийн хурдатгал нь түүний массаас шууд хамааралтай болохыг харуулах

И.Ньютоны динамикийн гурав дахь хууль. Тайлбар бүхий видеогоор үзүүлэв.

Сонгодог механикийн хуулиудын ач холбогдол орчин үеийн физик . Ньютоны хуулиуд дээр үндэслэсэн механикийг нэрлэдэг сонгодог механик. Сонгодог механикийн хүрээнд тийм ч өндөр биш хурдтай тийм ч жижиг биетүүдийн хөдөлгөөнийг маш сайн дүрсэлсэн байдаг.

Үзүүлэн:

Энгийн бөөмсийн эргэн тойрон дахь физик талбайнууд.

Гаригийн загварРутерфорд ба Борын атом.

Хөдөлгөөн нь физикийн үзэгдэл юм.

Урагшаа хөдөлгөөн.

Нэг төрлийн шугаман хөдөлгөөн

Тэгш бус харьцангуй механик хөдөлгөөн.

Лавлагааны системийн видео хөдөлгөөнт дүрс.

Муруйн хөдөлгөөн.

Зам ба замнал.

Хурдатгал.

Амралтын инерци.

Суперпозиция зарчим.

Ньютоны 2-р хууль.

Динамометр.

Биеийн хурдатгал нь түүний массаас шууд хамааралтай.

Ньютоны 3-р хууль.

Аюулгүй байдлын асуултууд:

Тодорхойлолт гаргах ба шинжлэх ухааны сэдэвфизик.

Томъёо физик шинж чанар, байгалийн бүх үзэгдэлд нийтлэг байдаг.

Дэлхийн физик дүр төрхийн хувьслын үндсэн үе шатуудыг томъёол.

Орчин үеийн шинжлэх ухааны үндсэн 2 зарчмыг нэрлэ.

Дэлхийн механик загварын онцлогийг нэрлэ.

Молекул кинетик онолын мөн чанар юу вэ?

Дэлхийн цахилгаан соронзон зургийн үндсэн шинж чанаруудыг томъёол.

Физик талбайн тухай ойлголтыг тайлбарла.

Цахилгаан ба соронзон орны шинж чанар, ялгааг тодорхойлох.

Цахилгаан соронзон ба таталцлын талбайн тухай ойлголтыг тайлбарла.

"Атомын гаригийн загвар" гэсэн ойлголтыг тайлбарла.

Дэлхийн орчин үеийн физик зургийн онцлогийг томъёол.

Дэлхийн орчин үеийн физик дүр төрхийн үндсэн заалтуудыг томъёол.

А.Эйнштейний харьцангуйн онолын утгыг тайлбарла.

"Механик" гэсэн ойлголтыг тайлбарла.

Механикийн үндсэн хэсгүүдийг нэрлэж, тэдгээрийн тодорхойлолтыг өгнө үү.

Голыг нь нэрлэ физик шинж чанархөдөлгөөнүүд.

Урагшлах механик хөдөлгөөний шинж тэмдгийг томъёол.

Механик хөдөлгөөний жигд ба жигд бус хөдөлгөөний шинж тэмдгийг томъёол.

Механик хөдөлгөөний харьцангуйн шинж тэмдгүүдийг томъёол.

"Механик хөдөлгөөн дэх жишиг цэг ба лавлах систем" гэсэн физик ойлголтуудын утгыг тайлбарла.

Лавлах систем дэх механик хөдөлгөөний үндсэн шинж чанарыг нэрлэнэ үү.

Шулуун хөдөлгөөний траекторийн үндсэн шинж чанарыг нэрлэнэ үү.

Муруй шугамын хөдөлгөөний үндсэн шинж чанарыг нэрлэнэ үү.

Тодорхойлох физик ойлголт: "Зам".

Физик ойлголтыг тодорхойл: "Скаляр хэмжигдэхүүн".

Механик хөдөлгөөний шинж чанарын физик томъёо, хэмжих нэгжийг хуулбарлах.

Томъёо физик утгаүзэл баримтлал: "хурдатгал".

Тоглох физик томъёохурдатгалын хэмжээг тодорхойлох.

И.Ньютоны физикээр шийдсэн хоёр үндсэн асуудлыг нэрлэнэ үү.

И.Ньютоны динамикийн анхны хуулийн үндсэн утга, агуулгыг дахин гарга.

Биеийн инерци ба инерцийн тухай ойлголтын физик утгыг томъёол.

Ньютон Галилейгийн механикийн онолыг хэрхэн боловсруулсан бэ?

"Инерцийн лавлагааны систем" гэсэн ойлголтын физик утгыг томъёол.

Ньютоны анхны хууль яагаад инерцийн системийн хууль вэ?

И.Ньютоны динамикийн хоёрдугаар хуулийн үндсэн утга санаа, агуулгыг дахин гарга.

И.Ньютоны гаргасан хүчний хэт байрлалын зарчмын физик утгыг томъёол.

Биеийн жин гэсэн ойлголтын физик утгыг томъёол.

Хүч чадал гэдгийг зөвтгөөрэй төв үзэл баримтлалНьютоны хоёр дахь хууль.

И.Ньютоны хоёрдугаар хуульд үндэслэн сонгодог механикийн хоёр дүгнэлтийг гарга.

И.Ньютоны динамикийн гурав дахь хуулийн үндсэн утга, агуулгыг дахин гарга.

Орчин үеийн физикийн хувьд сонгодог механикийн хуулиудын ач холбогдлыг тайлбарлана уу.

Уран зохиол:

1. Ахмедова Т.И., Мосягина О.В. Шинжлэх ухаан: Заавар/ T.I. Ахмедова, О.В. Мосягина. – М.: RAP, 2012. – P. 34-37.

Лавлах цэг гэж юу вэ? Механик хөдөлгөөн гэж юу вэ?

Андреус-аав-ндрей

Биеийн механик хөдөлгөөн нь цаг хугацааны явцад бусад биетэй харьцуулахад орон зай дахь байрлалын өөрчлөлт юм. Энэ тохиолдолд биетүүд механикийн хуулийн дагуу харилцан үйлчилдэг. Хөдөлгөөний геометрийн шинж чанарыг түүнийг үүсгэсэн шалтгааныг харгалзахгүйгээр тодорхойлдог механикийн салбарыг кинематик гэж нэрлэдэг.

Илүү ерөнхий утгаараа хөдөлгөөн нь физик системийн төлөв байдлын орон зайн болон цаг хугацааны аливаа өөрчлөлт юм. Жишээлбэл, бид долгионы хөдөлгөөний тухай ярьж болно.

* Материаллаг цэгийн хөдөлгөөн нь түүний координатын цаг хугацааны өөрчлөлтөөр бүрэн тодорхойлогддог (жишээлбэл, нэг хавтгайд хоёр). Үүнийг цэгийн кинематик судалдаг.
о Шулуун шугамын хөдөлгөөнцэг (үргэлж шулуун дээр байх үед хурд нь энэ шулуунтай параллель байна)
o Шулуун биш цэгийн траекторийн дагуу дурын хурдатгалтай, дурын хурдтай (жишээлбэл тойрог доторх хөдөлгөөн) хөдөлгөөнийг муруй хөдөлгөөн гэнэ.
* Хатуу биеийн хөдөлгөөн нь түүний аль нэг цэгийн хөдөлгөөн (жишээлбэл, массын төв) болон энэ цэгийг тойрон эргэх хөдөлгөөнөөс бүрдэнэ. Хатуу биеийн кинематикаар судлагдсан.
o Хэрэв эргэлт байхгүй бол хөдөлгөөнийг орчуулга гэж нэрлэдэг бөгөөд сонгосон цэгийн хөдөлгөөнөөр бүрэн тодорхойлогддог. Энэ нь шугаман байх албагүй гэдгийг анхаарна уу.
o Эргэлтийн хөдөлгөөнийг дүрслэхийн тулд - сонгосон цэгтэй харьцуулахад биеийн хөдөлгөөн, жишээлбэл, цэг дээр тогтсон, Эйлер өнцгийг ашигладаг. Гурван хэмжээст орон зайн хувьд тэдний тоо гурав байна.
o Мөн хатуу биетийн хувьд хавтгай хөдөлгөөнийг ялгадаг - бүх цэгүүдийн траекторууд нь параллель хавтгайд оршдог хөдөлгөөн бөгөөд энэ нь биеийн хэсгүүдийн аль нэгээр бүрэн тодорхойлогддог бөгөөд биеийн огтлол нь тодорхойлогддог хөдөлгөөн юм. дурын хоёр цэгийн байрлал.
* Тасралтгүй хөдөлгөөн. Энд орчны бие даасан хэсгүүдийн хөдөлгөөн нь бие биенээсээ нэлээд бие даасан (ихэвчлэн зөвхөн хурдны талбайн тасралтгүй байдлын нөхцлөөр хязгаарлагддаг) гэж үздэг тул тодорхойлох координатын тоо хязгааргүй байдаг (функцууд тодорхойгүй болдог).
Харьцангуй байдал - биеийн механик хөдөлгөөн нь лавлагааны системийг заагаагүй бол жишиг системээс хамаарах хамаарал - хөдөлгөөний тухай ярих нь утгагүй юм.

Даниил Юрьев

Механик хөдөлгөөний төрлүүд [ засварлах | вики текстийг засварлах]
Механик хөдөлгөөнийг янз бүрийн механик объектуудад авч үзэж болно.
Материаллаг цэгийн хөдөлгөөн нь түүний координатын цаг хугацааны өөрчлөлтөөр бүрэн тодорхойлогддог (жишээлбэл, хавтгайд - абсцисса ба ординатын өөрчлөлтөөр). Үүнийг цэгийн кинематик судалдаг. Ялангуяа хөдөлгөөний чухал шинж чанарууд нь материаллаг цэгийн замнал, шилжилт хөдөлгөөн, хурд, хурдатгал юм.
Цэгийн шулуун хөдөлгөөн (энэ нь үргэлж шулуун дээр байх үед хурд нь энэ шулуунтай параллель байна)
Муруй шугамын хөдөлгөөн гэдэг нь ямар ч үед дурын хурдатгалтай, дурын хурдтай (жишээлбэл, тойрог доторх хөдөлгөөн) шулуун биш шулуун шугамын дагуух цэгийн хөдөлгөөн юм.
Хатуу биеийн хөдөлгөөн нь түүний аль нэг цэгийн хөдөлгөөн (жишээлбэл, массын төв) болон энэ цэгийг тойрон эргэх хөдөлгөөнөөс бүрдэнэ. Хатуу биеийн кинематикаар судлагдсан.
Хэрэв эргэлт байхгүй бол хөдөлгөөнийг орчуулга гэж нэрлэдэг бөгөөд сонгосон цэгийн хөдөлгөөнөөр бүрэн тодорхойлогддог. Хөдөлгөөн нь шугаман байх албагүй.
Эргэлтийн хөдөлгөөнийг дүрслэхийн тулд - сонгосон цэгтэй харьцуулахад биеийн хөдөлгөөн, жишээлбэл, цэг дээр тогтсон - Эйлер өнцгийг ашигладаг. Гурван хэмжээст орон зайн хувьд тэдний тоо гурав байна.
Түүнчлэн, хатуу биеийн хувьд хавтгай хөдөлгөөнийг ялгадаг - бүх цэгүүдийн траекторууд нь параллель хавтгайд оршдог хөдөлгөөн бөгөөд энэ нь биеийн хэсгүүдийн аль нэгээр бүрэн тодорхойлогддог бөгөөд биеийн зүсэлт нь тодорхойлогддог. дурын хоёр цэгийн байрлал.
Тасралтгүй орчны хөдөлгөөн. Энд орчны бие даасан хэсгүүдийн хөдөлгөөн нь бие биенээсээ нэлээд бие даасан (ихэвчлэн зөвхөн хурдны талбайн тасралтгүй байдлын нөхцлөөр хязгаарлагддаг) гэж үздэг тул тодорхойлох координатын тоо хязгааргүй байдаг (функцууд тодорхойгүй болдог).

Механик хөдөлгөөн. Зам. Хурд. Хурдатгал

Лара

Механик хөдөлгөөн нь бусад биетэй харьцуулахад биеийн (эсвэл түүний хэсгүүдийн) байрлал дахь өөрчлөлт юм.
Биеийн байрлалыг координатаар тодорхойлно.
Материаллаг цэг хөдөлж буй шугамыг траектор гэж нэрлэдэг. Замын уртыг зам гэж нэрлэдэг. Замын нэгж нь метр юм.
Зам = хурд * цаг. S=v*t.

Механик хөдөлгөөн нь нүүлгэн шилжүүлэлт, хурд, хурдатгал гэсэн гурван физик хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог.

-аас татсан чиглүүлсэн шугамын сегмент анхны байрлалэцсийн байрлал руу шилжих цэгийг шилжилт (s) гэж нэрлэдэг. Шилжилт нь вектор хэмжигдэхүүн юм. Хөдөлгөөний нэгж нь метр юм.

Хурд гэдэг нь биеийн хөдөлгөөний хурдыг тодорхойлдог вектор физик хэмжигдэхүүн бөгөөд богино хугацааны хөдөлгөөний энэ хугацааны утгатай тэнцүү тоон үзүүлэлт юм.
Хурдны томъёо нь v = s/t байна. Хурдны нэгж нь м/с. Практикт ашигласан хурдны нэгж нь км / цаг (36 км / цаг = 10 м / с) юм.

Хурдатгал гэдэг нь хурдны өөрчлөлтийн хурдыг тодорхойлогч физик хэмжигдэхүүн бөгөөд тоон хувьд хурдны өөрчлөлтийг энэ өөрчлөлт гарсан хугацаанд харьцуулсан харьцаатай тэнцүү байна. Хурдатгалыг тооцоолох томъёо: a=(v-v0)/t; Хурдатгалын нэгж нь метр/(секундын квадрат) юм.

Механик хөдөлгөөнийг харгалзан үздэг материаллаг цэг баУчир нь хатуу бие.

Материаллаг цэгийн хөдөлгөөн

Урагшаа хөдөлгөөн туйлын хатуу бие гэдэг нь механик хөдөлгөөн бөгөөд энэ биетэй холбоотой шулуун шугамын хэсэг нь цаг хугацааны аль ч мөчид өөртэйгөө үргэлж параллель байдаг.

Хэрэв та хатуу биеийн аль ч хоёр цэгийг шулуун шугамаар оюун ухаанаар холбовол үүссэн сегмент нь процессын явцад үргэлж өөртэйгөө параллель байх болно. урагшлах хөдөлгөөн.

Хөрвүүлэх хөдөлгөөний үед биеийн бүх цэгүүд жигд хөдөлдөг. Өөрөөр хэлбэл, тэд ижил хугацаанд ижил зайг туулж, нэг чиглэлд хөдөлдөг.

Орчуулгын хөдөлгөөний жишээ: лифтний машины хөдөлгөөн, механик жин, уулнаас урсаж буй чарга, дугуйн дөрөө, тавцан галт тэрэг, цилиндртэй харьцуулахад хөдөлгүүрийн бүлүүр.

Эргэлтийн хөдөлгөөн

Эргэлтийн хөдөлгөөний үед бүх цэгүүд физик биетойрог хэлбэрээр хөдөлж байна. Эдгээр бүх тойрог нь хоорондоо параллель хавтгайд байрладаг. Бүх цэгүүдийн эргэлтийн төвүүд нь нэг тогтмол шулуун шугам дээр байрладаг бөгөөд үүнийг нэрлэдэг эргэлтийн тэнхлэг. Цэгээр дүрслэгдсэн тойрог нь зэрэгцээ хавтгайд байрладаг. Мөн эдгээр онгоцууд нь эргэлтийн тэнхлэгт перпендикуляр байдаг.

Эргэлтийн хөдөлгөөн нь маш түгээмэл байдаг. Тиймээс дугуйны амсар дээрх цэгүүдийн хөдөлгөөн нь эргэлтийн хөдөлгөөний жишээ юм. Эргэлтийн хөдөлгөөнийг сэнсний сэнс гэх мэтээр дүрсэлдэг.

Эргэлтийн хөдөлгөөн нь дараах физик хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог. өнцгийн хурдэргэлт, эргэлтийн хугацаа, эргэлтийн давтамж, цэгийн шугаман хурд.

Өнцгийн хурд жигд эргэлдэх биеийн хэмжигдэхүүнийг хэмжигдэхүүн гэнэ харьцаатай тэнцүү байнаэргэлтийн өнцөг нь энэ эргэлт болсон цаг хугацааны .

Биеийг ганцаараа аялахад зарцуулдаг хугацаа бүрэн эргэлт, дуудсан эргэлтийн хугацаа (T).

Биеийн нэгж хугацаанд хийх эргэлтийн тоог нэрлэдэг хурд (f).

Эргэлтийн давтамж ба хугацаа нь харилцан хамаарлаар харилцан хамааралтай байдаг T = 1/f.

Хэрэв цэг нь эргэлтийн төвөөс R зайд байрладаг бол түүний шугаман хурдыг дараах томъёогоор тодорхойлно.

Механик хөдөлгөөний төрлүүд

Механик хөдөлгөөнийг янз бүрийн механик объектуудад авч үзэж болно.

• Материаллаг цэгийн хөдөлгөөнцаг хугацааны хувьд координатын өөрчлөлтөөр бүрэн тодорхойлогддог (жишээлбэл, нэг хавтгайд хоёр). Үүнийг цэгийн кинематик судалдаг. Ялангуяа хөдөлгөөний чухал шинж чанарууд нь материаллаг цэгийн замнал, шилжилт хөдөлгөөн, хурд, хурдатгал юм.
  • Шуудцэгийн хөдөлгөөн (энэ нь үргэлж шулуун дээр байх үед хурд нь энэ шулуунтай параллель байдаг)
  • Муруйн хөдөлгөөн- шулуун шугамын дагуух цэгийн хөдөлгөөн, дурын хурдатгал ба дурын хурдтай (жишээлбэл, тойрог доторх хөдөлгөөн).
• Биеийн хатуу хөдөлгөөннь түүний аль нэг цэгийн хөдөлгөөн (жишээлбэл, массын төв) ба энэ цэгийн эргэн тойрон дахь эргэлтийн хөдөлгөөнөөс бүрдэнэ. Хатуу биеийн кинематикаар судлагдсан.
  • Хэрэв эргэлт байхгүй бол хөдөлгөөнийг дуудна дэвшилтэтбөгөөд сонгосон цэгийн хөдөлгөөнөөр бүрэн тодорхойлогддог. Хөдөлгөөн нь шугаман байх албагүй.
  • Тодорхойлолтын хувьд эргэлтийн хөдөлгөөн- сонгосон цэгтэй холбоотой биеийн хөдөлгөөн, жишээлбэл, цэг дээр тогтсон, Эйлер өнцгийг ашиглана. Гурван хэмжээст орон зайн хувьд тэдний тоо гурав байна.
  • Мөн хатуу биеийн хувьд байдаг хавтгай хөдөлгөөн- биеийн хэсгүүдийн аль нэгээр нь бүрэн тодорхойлогддог бүх цэгүүдийн траекторууд нь зэрэгцээ хавтгайд байрладаг хөдөлгөөн бөгөөд биеийн огтлол нь дурын хоёр цэгийн байрлалаар тодорхойлогддог.
• Тасралтгүй хөдөлгөөн. Энд орчны бие даасан хэсгүүдийн хөдөлгөөн нь бие биенээсээ нэлээд бие даасан (ихэвчлэн зөвхөн хурдны талбайн тасралтгүй байдлын нөхцлөөр хязгаарлагддаг) гэж үздэг тул тодорхойлох координатын тоо хязгааргүй байдаг (функцууд тодорхойгүй болдог).

Хөдөлгөөний геометр

Хөдөлгөөний харьцангуй байдал

Харьцангуй байдал гэдэг нь биеийн механик хөдөлгөөн нь жишиг системээс хамаарахыг хэлнэ. Лавлах системийг зааж өгөхгүйгээр хөдөлгөөний тухай ярих нь утгагүй юм.

Мөн үзнэ үү

Холбоосууд

• Механик хөдөлгөөн (видео хичээл, 10-р ангийн хөтөлбөр)

Викимедиа сан.

2010 он.

Бусад толь бичгүүдээс "Механик хөдөлгөөн" гэж юу болохыг харна уу.механик хөдөлгөөн - Цаг хугацаа өнгөрөх тусам өөрчлөгдөнөхарилцан байр суурь материаллаг биеийн орон зай эсвэл тухайн биеийн хэсгүүдийн харьцангуй байрлал. Тайлбар 1. Механикийн хүрээнд механик хөдөлгөөнийг товчхондоо хөдөлгөөн гэж нэрлэж болно. 2. Механик хөдөлгөөний тухай ойлголт...

Бусад толь бичгүүдээс "Механик хөдөлгөөн" гэж юу болохыг харна уу.Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

Бусад толь бичгүүдээс "Механик хөдөлгөөн" гэж юу болохыг харна уу.- mechaninis judėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: англи хэл. механик хөдөлгөөн vok. mechanische Bewegung, f rus. механик хөдөлгөөн, n pranc. mouvement mécanique, m … Физикос терминų žodynas

Бусад толь бичгүүдээс "Механик хөдөлгөөн" гэж юу болохыг харна уу.- ▲ хөдөлгөөний механик кинетик. кинетик. кинематик. материаллаг биетүүдийн хөдөлгөөний механик процессууд. ↓ хөдөлгөөнгүй, тархсан, өнхрөх... - Материаллаг биеийн орон зай дахь харьцангуй байрлал эсвэл тухайн биеийн хэсгүүдийн харьцангуй байрлал цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөх...

Политехникийн нэр томъёоны тайлбар толь бичигХҮН АМЫН МЕХАНИК ХӨДӨЛГӨӨН - ХҮН АМЫН МЕХАНИК ХӨДӨЛГӨӨН, декомп. нутаг дэвсгэрийн төрлүүд биднийг хөдөлгөж байна. M.D.S. 2-р хагаст гарч ирэв. 19-р зуун Орчин үед шинжлэх ухааны Шууд утгаараа хүн амын шилжилт хөдөлгөөн гэдэг нэр томьёог ихэвчлэн...

Хүн ам зүйн нэвтэрхий толь бичигорганизмын хөдөлгөөн - ▲ механик хөдөлгөөний хөдөлгөөний хэлбэр: амебоид (амеб, цусны лейкоцит). цэрвэгнэх (буурцаг, spermatozoa). булчинлаг. ↓булчингийн эд , хөдөлгөөн (амьтан) ...Идеографийн толь бичиг

орос хэлхөдөлгөөн - ▲ хөдлөх үйл явц хөдөлгөөнгүй хөдөлгөөн хөдлөх үйл явц.. үнэмлэхүй хөдөлгөөнхарьцангуй хөдөлгөөн . ↓ шилжих...

Орос хэлний үзэл суртлын толь бичиг

Агуулга 1 Физик 2 Философи 3 Биологи ... Википедиа INөргөн утгаараа аливаа өөрчлөлт, орон зай дахь биеийн байрлалын явцуу өөрчлөлт. D. болсонбүх нийтийн зарчим Гераклитийн гүн ухаанд ("бүх зүйл урсдаг"). Д.-ийн боломжийг Парменид, Элеагийн Зено нар үгүйсгэв. Аристотель Д.-г...... гэж хуваасан.

Философийн нэвтэрхий толь бичиг

Механик телевиз гэдэг нь зургийг элемент болгон задлахын тулд катодын цацрагийн хоолойн оронд цахилгаан механик төхөөрөмж ашигладаг телевизийн нэг төрөл юм. Хамгийн анхны телевизийн системүүд нь механик байсан бөгөөд ихэнхдээ тийм биш ... ... Википедиа

• Хүснэгтийн багц. Физик. 7-р анги (20 ширээ), . 20 хуудас бүхий боловсролын цомог. Физик хэмжигдэхүүнүүд. Физик хэмжигдэхүүнүүдийн хэмжилт. Бодисын бүтэц. Молекулууд. Тархалт.Бие биенээ татах