การเคลื่อนไหวทางกลและประเภทของมัน ทฤษฎีสัมพัทธภาพของการเคลื่อนที่

ในฟิสิกส์มีสิ่งเช่นการเคลื่อนไหวทางกลซึ่งคำจำกัดความถูกตีความว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงพิกัดของร่างกายในพื้นที่สามมิติเมื่อเทียบกับวัตถุอื่นที่เสียเวลา น่าแปลกที่คุณสามารถทำได้เกินความเร็วของรถบัสโดยไม่ต้องขยับไปไหน ค่านี้เป็นค่าสัมพัทธ์และ ขึ้นอยู่กับจุดที่กำหนด- สิ่งสำคัญคือต้องกำหนดกรอบอ้างอิงเพื่อสังเกตจุดที่สัมพันธ์กับวัตถุ

ติดต่อกับ

คำอธิบาย

แนวคิดทางฟิสิกส์:

1. จุดวัสดุคือส่วนหนึ่งของวัตถุหรือวัตถุที่มีพารามิเตอร์และมวลน้อยซึ่งไม่ได้นำมาพิจารณาเมื่อศึกษากระบวนการ นี่คือปริมาณที่ถูกละเลยในวิชาฟิสิกส์
2. การกระจัดคือระยะทางที่จุดวัสดุเคลื่อนที่จากพิกัดหนึ่งไปยังอีกพิกัดหนึ่ง ไม่ควรสับสนแนวคิดนี้กับการเคลื่อนไหว เนื่องจากในฟิสิกส์เป็นคำจำกัดความของเส้นทาง
3. ระยะทางที่เดินทางคือระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไป ระยะทางที่เดินทางเป็นเท่าใดให้พิจารณาตามหมวดฟิสิกส์ด้านล่าง เรียกว่า “จลนศาสตร์”.
4. วิถีในอวกาศคือเส้นตรงหรือเส้นขาดที่วัตถุเคลื่อนที่ คุณสามารถจินตนาการได้ว่าวิถีโคจรคืออะไรตามคำจำกัดความจากสาขาฟิสิกส์โดยการวาดเส้นทางจิตใจ
5. กลไกคือการเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่กำหนด

ความสนใจ!ปฏิสัมพันธ์ของร่างกายดำเนินการตามกฎของกลศาสตร์ และส่วนนี้เรียกว่าจลนศาสตร์

ทำความเข้าใจว่าระบบพิกัดคืออะไร และในทางปฏิบัติมีวิถีโคจรอย่างไร

ก็เพียงพอที่จะค้นหาจุดในอวกาศและดึงแกนพิกัดจากนั้นวัตถุจะเคลื่อนที่สัมพันธ์กับจุดนั้นตามแนวเส้นหักหรือเส้นตรงและประเภทของการเคลื่อนไหวก็จะแตกต่างกันเช่นกันรวมถึงการแปลด้วย เมื่อสั่นและหมุน

ตัวอย่างเช่น แมวอยู่ในห้อง เคลื่อนที่ไปยังวัตถุใดๆ หรือเปลี่ยนตำแหน่งของมันในอวกาศ เคลื่อนที่ไปตามวิถีที่แตกต่างกัน

ระยะห่างระหว่างวัตถุอาจแตกต่างกันเนื่องจากเส้นทางที่เลือกไม่เหมือนกัน

ประเภท

ประเภทของการเคลื่อนไหวที่รู้จัก:

1. ความก้าวหน้า.โดดเด่นด้วยความขนานของจุดที่เชื่อมต่อกันสองจุดที่เคลื่อนที่เท่ากันในอวกาศ วัตถุเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเมื่อผ่านไปตามเส้นหนึ่งเส้น ก็เพียงพอแล้วที่จะจินตนาการถึงการเปลี่ยนไส้หมึกในปากกาลูกลื่น กล่าวคือ ไส้หมึกจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าตามเส้นทางที่กำหนด โดยแต่ละส่วนจะเคลื่อนที่ขนานและเท่ากัน สิ่งนี้เกิดขึ้นค่อนข้างบ่อยในกลไก
2. หมุนเวียนวัตถุอธิบายวงกลมในระนาบทั้งหมดที่ขนานกัน แกนการหมุนเป็นศูนย์กลางของแกนที่อธิบายไว้และจุดที่อยู่บนแกนนั้นไม่เคลื่อนที่ แกนหมุนนั้นสามารถอยู่ภายในตัวเครื่อง (หมุนได้) และยังเชื่อมต่อกับจุดภายนอก (วงโคจร) เพื่อให้เข้าใจว่ามันคืออะไรคุณสามารถใช้เข็มและด้ายธรรมดาได้ จับอันหลังไว้ระหว่างนิ้วมือแล้วค่อยๆ คลี่เข็มออก เข็มจะอธิบายวงกลม และการเคลื่อนไหวประเภทดังกล่าวควรจัดอยู่ในประเภทออร์บิทัล ตัวอย่างมุมมองแบบหมุน: การหมุนวัตถุบนพื้นผิวแข็ง
3. สั่น- ทุกจุดของร่างกายที่เคลื่อนที่ไปตามวิถีที่กำหนดจะถูกทำซ้ำอย่างแม่นยำหรือในเวลาเดียวกันโดยประมาณ ตัวอย่างที่ดีคือเด็กซนที่ห้อยอยู่บนเชือกที่สั่นไปทางซ้ายและขวา

ความสนใจ!คุณสมบัติของการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า วัตถุเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง และทุกช่วงเวลาของวัตถุจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน - นี่คือการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า หากจักรยานกำลังขี่จักรยาน เมื่อใดก็ตามคุณสามารถแยกพิจารณาเส้นทางโคจรของจุดใดก็ได้ จุดนั้นก็จะเหมือนเดิม ไม่สำคัญว่าพื้นผิวจะเรียบหรือไม่

การเคลื่อนไหวประเภทนี้เกิดขึ้นทุกวันในทางปฏิบัติ ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องยากที่จะแสดงออกมาทางจิตใจ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพคืออะไร

ตามกฎของกลศาสตร์ วัตถุจะเคลื่อนที่สัมพันธ์กับจุดใดจุดหนึ่ง

ตัวอย่างเช่น หากบุคคลหนึ่งหยุดนิ่งและรถบัสเคลื่อนที่ สิ่งนี้เรียกว่าสัมพัทธภาพของการเคลื่อนที่ของยานพาหนะนั้นไปยังวัตถุนั้น

ความเร็วที่วัตถุเคลื่อนที่สัมพันธ์กับวัตถุในอวกาศนั้นจะถูกนำมาพิจารณาด้วยเมื่อเทียบกับวัตถุนี้ ดังนั้น ความเร่งจึงมีลักษณะสัมพันธ์กันด้วย

ทฤษฎีสัมพัทธภาพคือการพึ่งพาโดยตรงของวิถีที่ระบุในระหว่างการเคลื่อนไหวของวัตถุ เส้นทางที่เดินทาง คุณลักษณะความเร็ว รวมถึงการกระจัด ที่เกี่ยวข้องกับระบบอ้างอิง

การนับถอยหลังดำเนินการอย่างไร?

ระบบอ้างอิงคืออะไร และมีลักษณะเฉพาะอย่างไร? การอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับระบบพิกัดเชิงพื้นที่ การอ้างอิงหลักเกี่ยวกับเวลาของการเคลื่อนไหว - นี่คือระบบอ้างอิง ในระบบที่ต่างกัน ร่างหนึ่งอาจมีตำแหน่งต่างกัน

จุดนั้นอยู่ในระบบพิกัด เมื่อเริ่มเคลื่อนที่ เวลาในการเคลื่อนที่จะถูกนำมาพิจารณาด้วย

เนื้อหาอ้างอิง -มันเป็นวัตถุนามธรรมที่อยู่ในจุดที่กำหนดในอวกาศ เมื่อกำหนดทิศทางไปยังตำแหน่งนั้นจะพิจารณาพิกัดของวัตถุอื่น ตัวอย่างเช่น รถยนต์หยุดนิ่งและมีบุคคลหนึ่งเคลื่อนที่ ในกรณีนี้ ส่วนอ้างอิงคือรถยนต์

การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอ

แนวคิดของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ - คำจำกัดความในฟิสิกส์นี้ตีความได้ดังนี้

ประเภทของการเคลื่อนไหวทางกล

การเคลื่อนที่ทางกลสามารถพิจารณาได้สำหรับวัตถุทางกลต่างๆ:

• การเคลื่อนที่ของจุดวัสดุถูกกำหนดโดยสมบูรณ์โดยการเปลี่ยนแปลงพิกัดของเวลา (เช่น สองอันบนเครื่องบิน) สิ่งนี้ได้รับการศึกษาโดยจลนศาสตร์ของจุด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลักษณะสำคัญของการเคลื่อนที่คือวิถีของจุดวัตถุ การกระจัด ความเร็ว และความเร่ง
  • ตรงไปตรงมาการเคลื่อนที่ของจุด (เมื่ออยู่บนเส้นตรงเสมอ ความเร็วจะขนานกับเส้นตรงนี้)
  • การเคลื่อนไหวแบบโค้ง- การเคลื่อนที่ของจุดตามวิถีที่ไม่เป็นเส้นตรงโดยมีความเร่งและความเร็วตามอำเภอใจได้ตลอดเวลา (เช่น การเคลื่อนที่เป็นวงกลม)
• การเคลื่อนไหวร่างกายที่แข็งทื่อประกอบด้วยการเคลื่อนที่ของจุดใดๆ ของมัน (เช่น จุดศูนย์กลางมวล) และการเคลื่อนที่แบบหมุนรอบจุดนี้ ศึกษาโดยจลนศาสตร์ของร่างกายเกร็ง
  • หากไม่มีการหมุนก็จะเรียกการเคลื่อนไหว ความก้าวหน้าและถูกกำหนดโดยการเคลื่อนที่ของจุดที่เลือกอย่างสมบูรณ์ การเคลื่อนไหวไม่จำเป็นต้องเป็นเส้นตรง
  • สำหรับคำอธิบาย การเคลื่อนไหวแบบหมุน- การเคลื่อนไหวร่างกายสัมพันธ์กับจุดที่เลือก เช่น จับจ้องที่จุดใดจุดหนึ่ง ให้ใช้ Euler Angles จำนวนของพวกเขาในกรณีของปริภูมิสามมิติคือสาม
  • นอกจากนี้สำหรับร่างกายที่แข็งแรงก็มี การเคลื่อนไหวแบบเรียบ- การเคลื่อนไหวที่วิถีของจุดทั้งหมดอยู่ในระนาบขนาน โดยถูกกำหนดโดยส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกาย และส่วนของร่างกายถูกกำหนดโดยตำแหน่งของสองจุดใดๆ
• การเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง- ในที่นี้สันนิษฐานว่าการเคลื่อนที่ของอนุภาคแต่ละตัวในตัวกลางค่อนข้างเป็นอิสระจากกัน (โดยปกติจะถูกจำกัดโดยเงื่อนไขของความต่อเนื่องของสนามความเร็ว) ดังนั้นจำนวนพิกัดที่กำหนดจึงไม่มีที่สิ้นสุด (ไม่ทราบฟังก์ชัน)

เรขาคณิตของการเคลื่อนไหว

ทฤษฎีสัมพัทธภาพของการเคลื่อนที่

ทฤษฎีสัมพัทธภาพคือการขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่เชิงกลของวัตถุบนระบบอ้างอิง หากไม่มีการระบุระบบอ้างอิงก็ไม่มีเหตุผลที่จะพูดถึงการเคลื่อนไหว

ดูสิ่งนี้ด้วย

ลิงค์

• การเคลื่อนไหวทางกล (บทเรียนวิดีโอ โปรแกรมชั้นประถมศึกษาปีที่ 10)

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

ดูว่า "การเคลื่อนไหวทางกล" ในพจนานุกรมอื่นคืออะไร:

การเคลื่อนไหวทางกล- การเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปในตำแหน่งสัมพัทธ์ในอวกาศของวัตถุหรือตำแหน่งสัมพัทธ์ของส่วนต่างๆ ของวัตถุที่กำหนด หมายเหตุ 1. ภายในกลศาสตร์ การเคลื่อนที่ทางกลสามารถเรียกสั้นๆ ได้ว่าการเคลื่อนไหว 2. แนวคิดเรื่องการเคลื่อนไหวทางกล... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

การเคลื่อนไหวทางกล- mechaninis judėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. การเคลื่อนไหวทางกล ช่างเครื่อง Bewegung, f rus. การเคลื่อนไหวทางกล n pranc mouvement mécanique, ม … Fizikos สิ้นสุด žodynas

การเคลื่อนไหวทางกล- ▲ จลนพลศาสตร์ทางกลของการเคลื่อนไหว จลน์ศาสตร์ จลนศาสตร์ กระบวนการทางกล กระบวนการเคลื่อนที่ของวัตถุ ↓ นิ่ง แผ่ กลิ้ง...

การเคลื่อนไหวทางกล- การเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปในตำแหน่งสัมพัทธ์ในอวกาศของวัตถุหรือตำแหน่งสัมพัทธ์ของส่วนต่างๆ ของวัตถุที่กำหนด... พจนานุกรมอธิบายคำศัพท์สารพัดช่าง

การเคลื่อนย้ายทางกลของประชากร- การเคลื่อนไหวทางกลของประชากร สลายตัว ประเภทของอาณาเขต ย้ายเรา คำว่า M.D.S. ปรากฏตัวในครึ่งหลัง ศตวรรษที่ 19 ในความทันสมัย ทางวิทยาศาสตร์ โดยทั่วไปแล้ว คำว่าการย้ายถิ่นของประชากรมักใช้... พจนานุกรมสารานุกรมประชากรศาสตร์

การเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิต- ▲ รูปแบบการเคลื่อนไหวทางกล: อะมีบา (อะมีบา, เม็ดเลือดขาวในเลือด) ciliated (แฟลเจลเลต, อสุจิ) ล่ำ ↓ เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ การเคลื่อนไหว (สัตว์) ... พจนานุกรมอุดมการณ์ของภาษารัสเซีย

ความเคลื่อนไหว- ▲ กระบวนการเคลื่อนย้าย กระบวนการเคลื่อนที่อยู่กับที่ การเคลื่อนไหวที่สมบูรณ์ การเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ ↓ ย้าย... พจนานุกรมอุดมการณ์ของภาษารัสเซีย

สารบัญ 1 ฟิสิกส์ 2 ปรัชญา 3 ชีววิทยา ... Wikipedia

ในความหมายกว้าง การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในความหมายแคบ การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายในอวกาศ D. กลายเป็นหลักการสากลในปรัชญาของ Heraclitus (“ ทุกสิ่งไหล”) ความเป็นไปได้ของ D. ถูกปฏิเสธโดย Parmenides และ Zeno of Elea อริสโตเติลแบ่ง D. ออกเป็น... ... สารานุกรมปรัชญา

โทรทัศน์เครื่องกลเป็นโทรทัศน์ประเภทหนึ่งที่ใช้อุปกรณ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าแทนหลอดรังสีแคโทดเพื่อแยกภาพออกเป็นองค์ประกอบต่างๆ ระบบโทรทัศน์ยุคแรกๆ เป็นแบบกลไก และส่วนใหญ่มักจะไม่ใช่... ... Wikipedia

หนังสือ

• ชุดโต๊ะ. ฟิสิกส์. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 (20 โต๊ะ) . อัลบั้มการศึกษา 20 แผ่น ปริมาณทางกายภาพ การวัดปริมาณทางกายภาพ โครงสร้างของสสาร โมเลกุล การแพร่กระจาย แรงดึงดูดและแรงผลักกันของโมเลกุล สสารสามสถานะ...

คำนิยาม

การเคลื่อนไหวทางกลเรียกการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายในอวกาศเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อเทียบกับวัตถุอื่น

ตามคำจำกัดความ ข้อเท็จจริงของการเคลื่อนไหวของวัตถุสามารถกำหนดได้โดยการเปรียบเทียบตำแหน่งในช่วงเวลาต่อเนื่องกันกับตำแหน่งของวัตถุอื่น ซึ่งเรียกว่าวัตถุอ้างอิง

ดังนั้นการสังเกตเมฆที่ลอยอยู่บนท้องฟ้าจึงบอกได้ว่าเมฆเหล่านั้นเปลี่ยนตำแหน่งเมื่อเทียบกับโลก ลูกบอลที่กลิ้งอยู่บนโต๊ะจะเปลี่ยนตำแหน่งโดยสัมพันธ์กับโต๊ะ ในรถถังที่กำลังเคลื่อนที่ รางจะเคลื่อนที่ทั้งสัมพันธ์กับพื้นโลกและสัมพันธ์กับตัวถัง อาคารที่อยู่อาศัยอยู่นิ่งสัมพันธ์กับโลก แต่เปลี่ยนตำแหน่งสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์

ตัวอย่างที่พิจารณาช่วยให้เราได้ข้อสรุปที่สำคัญว่าร่างกายเดียวกันสามารถเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันไปพร้อม ๆ กันเมื่อเทียบกับร่างกายอื่นได้

ประเภทของการเคลื่อนไหวทางกล

การเคลื่อนที่ทางกลที่ง่ายที่สุดของวัตถุที่มีขนาดจำกัดคือการเคลื่อนที่แบบแปลนและแบบหมุน

การเคลื่อนไหวนี้เรียกว่าการแปลความหมายหากเส้นตรงที่เชื่อมต่อจุดสองจุดของร่างกายเคลื่อนที่โดยยังคงขนานกับตัวมันเอง (รูปที่ 1, ก) ในระหว่างการเคลื่อนที่แบบแปลน ทุกจุดของร่างกายจะเคลื่อนไหวเท่าๆ กัน

ในระหว่างการเคลื่อนที่แบบหมุน ทุกจุดของร่างกายจะบรรยายถึงวงกลมที่อยู่ในระนาบขนานกัน จุดศูนย์กลางของวงกลมทั้งหมดอยู่บนเส้นตรงเดียวกันซึ่งเรียกว่าแกนการหมุน จุดของร่างกายที่วางอยู่บนแกนของวงกลมยังคงไม่เคลื่อนไหว แกนการหมุนสามารถตั้งอยู่ได้ทั้งภายในตัวเครื่อง (การหมุนแบบหมุน) (รูปที่ 1, b) และด้านนอก (การหมุนของวงโคจร) (รูปที่ 1, c)

ตัวอย่างการเคลื่อนที่ทางกลของวัตถุ

รถเคลื่อนที่ไปเรื่อยๆ บนทางตรงของถนน ในขณะที่ล้อของรถเคลื่อนที่แบบหมุน โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ทำการเคลื่อนที่แบบวงโคจรแบบหมุนและหมุนรอบแกนของมัน - การเคลื่อนที่แบบหมุน โดยธรรมชาติแล้ว เรามักจะพบกับการผสมผสานที่ซับซ้อนของการเคลื่อนไหวประเภทต่างๆ ดังนั้นลูกฟุตบอลที่บินเข้าประตูพร้อมกันจึงเกิดการเคลื่อนที่แบบแปลนและแบบหมุน การเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนกระทำโดยกลไกต่างๆ เช่น เทห์ฟากฟ้า ฯลฯ

จลนศาสตร์

การเคลื่อนไหวทางกล- นี่คือการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายในอวกาศที่สัมพันธ์กันเมื่อเวลาผ่านไป
การเคลื่อนไหวทางกลอาจเป็นทางตรงหรือโค้ง สม่ำเสมอหรือไม่สม่ำเสมอ

จุดวัสดุคือวัตถุที่สามารถละเลยขนาดและรูปร่างได้เมื่อแก้ไขปัญหา
เงื่อนไขที่ร่างกายสามารถถือเป็นจุดสำคัญได้:
1. ถ้าขนาดมันเล็กเมื่อเทียบกับระยะทางที่มันเดินทาง
2.ถ้ามันก้าวไปข้างหน้า.
การเคลื่อนที่ไปข้างหน้าคืออะไร?
ร่างกายเคลื่อนไหวแปลหากจุดทั้งหมดเคลื่อนไหวเท่ากัน
หรือร่างกายเคลื่อนที่ในเชิงแปลหากเส้นตรงที่ลากผ่านจุดสองจุดของร่างกายนี้เมื่อเคลื่อนที่เลื่อนขนานไปกับตำแหน่งเดิม

ระบบอ้างอิง (RS)

ส่วนอ้างอิง ระบบพิกัดที่เกี่ยวข้อง และนาฬิกาสำหรับนับเวลาการเคลื่อนไหวก่อให้เกิดระบบอ้างอิง
วัตถุอ้างอิงคือวัตถุที่สัมพันธ์กับตำแหน่งของวัตถุอื่น (ที่กำลังเคลื่อนที่) ถูกกำหนด

ทฤษฎีสัมพัทธภาพของการเคลื่อนที่

มีคนเดินไปตามรถม้าเพื่อต้านการเคลื่อนที่ของรถไฟ (รูปที่ 1) ความเร็วของรถไฟสัมพันธ์กับพื้นผิวโลกคือ 20 เมตรต่อวินาที และความเร็วของบุคคลสัมพันธ์กับตู้โดยสารคือ 1 เมตรต่อวินาที พิจารณาว่าบุคคลนั้นกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าใดและไปในทิศทางใดโดยสัมพันธ์กับพื้นผิวโลก

ลองคิดแบบนี้ หากบุคคลนั้นไม่เดินไปตามรถม้าก็คงจะเคลื่อนขบวนไปพร้อมกับรถไฟเป็นระยะทาง 40 เมตร แต่ในขณะเดียวกันเขาก็เดินต้านการเคลื่อนที่ของรถไฟเป็นระยะทาง 1 เมตร ดังนั้น ในเวลาเท่ากับ 1 วินาที มันจึงเคลื่อนตัวสัมพันธ์กับพื้นผิวโลกไปเพียง 19 เมตรในทิศทางของรถไฟ ซึ่งหมายความว่าความเร็วของบุคคลที่สัมพันธ์กับพื้นผิวโลกคือ 19 เมตร/วินาที และมุ่งไปในทิศทางเดียวกับความเร็วของรถไฟ ดังนั้น ในกรอบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับรถไฟ บุคคลเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 1 m/s และในกรอบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับวัตถุใดๆ บนพื้นผิวโลกด้วยความเร็ว 19 m/s และสิ่งเหล่านี้ ความเร็วมีทิศทางตรงกันข้าม เราเห็นสิ่งนั้น ความเร็วนั้นสัมพันธ์กัน กล่าวคือ ความเร็วของวัตถุเดียวกันในระบบอ้างอิงที่ต่างกันอาจแตกต่างกันทั้งในด้านค่าตัวเลขและในทิศทาง

ตอนนี้เรามาดูอีกตัวอย่างหนึ่ง ลองนึกภาพเฮลิคอปเตอร์ที่กำลังร่อนลงสู่พื้นในแนวตั้ง สัมพันธ์กับเฮลิคอปเตอร์ เช่น จุดใดๆ ของโรเตอร์ ก (รูปที่ 2) จะเคลื่อนที่เป็นวงกลมอย่างต่อเนื่องซึ่งแสดงในรูปเป็นเส้นทึบ สำหรับผู้สังเกตการณ์บนพื้นดิน จุดเดียวกันนี้จะเคลื่อนที่ไปตามวิถีโคจรที่เป็นเกลียว (เส้นประ) จากตัวอย่างนี้ชัดเจนว่า วิถีการเคลื่อนที่ก็สัมพันธ์กันเช่นกัน เช่น. วิถีการเคลื่อนที่ของวัตถุเดียวกันอาจแตกต่างกันในระบบอ้างอิงที่ต่างกัน

มันเป็นไปตามนั้น เส้นทางเป็นปริมาณสัมพัทธ์ ท้ายที่สุดแล้ว เส้นทางคือผลรวมของความยาวของส่วนทั้งหมดของวิถีวิถีที่ร่างกายเคลื่อนที่ผ่านในช่วงเวลาที่พิจารณา สิ่งนี้เห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ร่างกายเคลื่อนไหวในกรอบอ้างอิงหนึ่งและหยุดนิ่งในอีกเฟรมหนึ่ง ตัวอย่างเช่น คนที่นั่งอยู่ในรถไฟที่กำลังเคลื่อนที่เดินทางในเส้นทางบางเส้นทางในกรอบที่เกี่ยวข้องกับโลก และในกรอบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับรถไฟ เส้นทางของเขาจะเป็นศูนย์

ดังนั้น, ทฤษฎีสัมพัทธภาพ การเคลื่อนไหว ปรากฏตัวออกมา วี ความเร็ว วิถี เส้นทาง และ บาง ลักษณะการเคลื่อนที่อื่นๆ นั้นสัมพันธ์กัน กล่าวคือ อาจแตกต่างกันในระบบอ้างอิงที่ต่างกัน

ทฤษฎีสัมพัทธภาพของการเคลื่อนที่ทางกล
1. การเคลื่อนที่ทางกลสามารถสังเกตได้เมื่อเทียบกับวัตถุอื่นเท่านั้น เป็นไปไม่ได้ที่จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายหากไม่มีสิ่งใดที่จะเปรียบเทียบได้ 2. ในระบบอ้างอิงที่ต่างกัน ปริมาณทางกายภาพ (ความเร็ว ความเร่ง การกระจัด ฯลฯ) ที่แสดงลักษณะการเคลื่อนที่ของวัตถุเดียวกันอาจแตกต่างกันได้ 3. ลักษณะการเคลื่อนไหว วิถีการเคลื่อนที่ ฯลฯ ต่างกันในระบบอ้างอิงที่แตกต่างกันสำหรับเนื้อหาเดียวกัน
ปล่อยให้ CO สองตัวเคลื่อนที่สัมพันธ์กันด้วยความเร็วคงที่ - ตำแหน่งของจุด A ในระบบนิ่ง K ถูกระบุโดยเวกเตอร์และในระบบเคลื่อนที่ K 1 - โดยเวกเตอร์ จากภาพวาดเราจะเห็นว่า สมการนี้ช่วยให้คุณสามารถย้ายจาก CO หนึ่งไปยังอีก CO ได้ ในเวลาเดียวกัน เราเชื่อว่าเวลาผ่านไปในทิศทางเดียวกันใน SO ทั้งสอง เราจะเรียกระบบ K ว่านิ่งตามอัตภาพ และระบบ K 1 เคลื่อนที่
แล้วสำหรับกรณีที่พิกัด y และ z ไม่เปลี่ยนแปลง เราได้รับ: - การแปลงแบบกาลิลี .
จากสมการเหล่านี้จะเป็นดังนี้: - ระยะห่างระหว่างจุดสองจุดเป็นค่าสัมบูรณ์ เช่น ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการเลือก CO ให้พิกัดของจุดในกรอบอ้างอิงคงที่ x และ x" และในเวอร์ชันมือถือ x 1 และ x 1" ตามลำดับ แล้ว ; ลองแบ่งด้านขวาและด้านซ้ายของสมการตามระยะเวลาที่เกิดการเคลื่อนไหว เราได้รับ: - กฎของการบวกความเร็ว ในที่นี้ ความเร็วของจุดที่สัมพันธ์กับจุดอ้างอิงที่อยู่นิ่งจะเท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของความเร็วของจุดที่สัมพันธ์กับจุดอ้างอิงที่กำลังเคลื่อนที่และความเร็วของจุดอ้างอิงเคลื่อนที่ส่วนใหญ่ที่สัมพันธ์กับการอ้างอิงที่อยู่กับที่ จุด.
เรียกว่าความเร็วของการเคลื่อนที่ CO เทียบกับการหยุดนิ่ง ความเร็วแบบพกพา
เมื่อแก้ไขปัญหา มักจะสะดวกที่จะนำวัตถุใดวัตถุหนึ่งที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับโลกมาอยู่กับที่ จากนั้นความเร็วของโลกใน CO นี้จะมีขนาดเท่ากันและตรงกันข้ามในทิศทางกับความเร็วของวัตถุที่กำหนด
หากความเร็ว v 1 และ u มีทิศทางร่วมกัน ดังนั้นการคาดการณ์ของพวกมันจะถูกเพิ่มเข้าไป หากพวกมันมีทิศทางตรงกันข้าม (วัตถุถูกลบออก) - พวกมันจะถูกลบออก หากความเร็วมุ่งตรงเป็นมุมฉาก - หากมุมนั้นไม่แน่นอนก็จำเป็นต้องใช้ทฤษฎีบทโคไซน์: .
ข้อสรุปเหล่านี้ใช้ได้กับความเร็วที่ต่ำกว่าความเร็วแสงในสุญญากาศอย่างมาก (3.10 8 เมตร/วินาที)

4. ลักษณะการเคลื่อนที่ทางกล: ความเร็ว ความเร่ง การกระจัด

การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอ – คือการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ กล่าวคือ เมื่อความเร็วไม่เปลี่ยนแปลง (v = const) และความเร่งหรือความหน่วงไม่เกิดขึ้น (a = 0)

การเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรง - เป็นการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง กล่าวคือ วิถีการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงเป็นเส้นตรง

- นี่คือการเคลื่อนไหวที่ร่างกายมีการเคลื่อนไหวเท่ากันในช่วงเวลาที่เท่ากัน ตัวอย่างเช่น ถ้าเราแบ่งช่วงเวลาหนึ่งๆ ออกเป็นช่วงหนึ่งวินาที เมื่อเคลื่อนไหวสม่ำเสมอ ร่างกายจะเคลื่อนที่เป็นระยะทางเท่ากันสำหรับแต่ละช่วงเวลาเหล่านี้

ความเร็วของการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอไม่ได้ขึ้นอยู่กับเวลา และในแต่ละจุดของวิถีจะถูกกำหนดทิศทางในลักษณะเดียวกับการเคลื่อนไหวของร่างกาย นั่นคือเวกเตอร์การกระจัดเกิดขึ้นพร้อมกันในทิศทางกับเวกเตอร์ความเร็ว ในกรณีนี้ ความเร็วเฉลี่ยในช่วงเวลาใดๆ จะเท่ากับความเร็วขณะนั้น:

วี ซีพี = โวลต์

ความเร็วของการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ คือปริมาณเวกเตอร์ทางกายภาพ เท่ากับอัตราส่วนการเคลื่อนที่ของวัตถุในช่วงเวลาใดๆ ต่อค่าของช่วงเวลานี้ t:

ดังนั้น ความเร็วของการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอจะแสดงให้เห็นว่าจุดวัสดุเคลื่อนที่ได้มากเพียงใดต่อหน่วยเวลา

การย้าย ด้วยการเคลื่อนที่เชิงเส้นสม่ำเสมอถูกกำหนดโดยสูตร:

ระยะทางที่เดินทาง ในการเคลื่อนที่เชิงเส้นจะเท่ากับโมดูลการกระจัด หากทิศทางบวกของแกน OX เกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางการเคลื่อนที่ ดังนั้นการฉายภาพความเร็วบนแกน OX จะเท่ากับขนาดของความเร็วและเป็นค่าบวก:

V x = v นั่นคือ v > 0

เส้นโครงของการกระจัดบนแกน OX เท่ากับ:

ส = วีที = x – x 0

โดยที่ x 0 คือพิกัดเริ่มต้นของร่างกาย x คือพิกัดสุดท้ายของร่างกาย (หรือพิกัดของร่างกายในเวลาใดก็ได้)

สมการของการเคลื่อนไหว นั่นคือการพึ่งพาพิกัดของร่างกายตรงเวลา x = x(t) อยู่ในรูปแบบ:

X = x 0 + โวลต์

หากทิศทางบวกของแกน OX ตรงข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของร่างกาย ดังนั้นการฉายความเร็วของร่างกายไปยังแกน OX จะเป็นลบ ความเร็วจะน้อยกว่าศูนย์ (v< 0), и тогда уравнение движения принимает вид:

X = x 0 - vt

การเคลื่อนที่เชิงเส้นสม่ำเสมอ - นี่เป็นกรณีพิเศษของการเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ

การเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ - นี่คือการเคลื่อนไหวที่ร่างกาย (จุดวัตถุ) ทำการเคลื่อนไหวไม่เท่ากันในช่วงเวลาที่เท่ากัน ตัวอย่างเช่น รถบัสในเมืองเคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากการเคลื่อนที่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยความเร่งและการชะลอตัว

การเคลื่อนไหวสลับกันอย่างเท่าเทียมกัน - นี่คือการเคลื่อนไหวที่ความเร็วของร่างกาย (จุดวัสดุ) เปลี่ยนแปลงเท่ากันในช่วงเวลาเท่ากัน

ความเร่งของร่างกายระหว่างการเคลื่อนไหวสม่ำเสมอ ขนาดและทิศทางคงที่ (a = const)

การเคลื่อนที่สม่ำเสมอสามารถเร่งความเร็วสม่ำเสมอหรือลดความเร็วลงสม่ำเสมอได้

การเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ - นี่คือการเคลื่อนไหวของร่างกาย (จุดวัตถุ) ด้วยความเร่งเชิงบวกนั่นคือด้วยการเคลื่อนไหวดังกล่าวร่างกายจะเร่งความเร็วด้วยความเร่งคงที่ ในกรณีของการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ โมดูลความเร็วของร่างกายจะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ทิศทางของการเร่งความเร็วจะเกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของความเร็วในการเคลื่อนที่

การเคลื่อนไหวช้าเท่ากัน - นี่คือการเคลื่อนไหวของร่างกาย (จุดวัตถุ) ที่มีความเร่งเป็นลบนั่นคือด้วยการเคลื่อนไหวดังกล่าวร่างกายจะช้าลงอย่างสม่ำเสมอ ในการเคลื่อนที่ช้าสม่ำเสมอ เวกเตอร์ความเร็วและความเร่งจะตรงกันข้าม และโมดูลัสความเร็วจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป

ในกลศาสตร์ การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงใดๆ จะถูกเร่งความเร็ว ดังนั้น การเคลื่อนที่ช้าจะแตกต่างจากการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งเฉพาะในเครื่องหมายของการฉายเวกเตอร์ความเร่งไปยังแกนที่เลือกของระบบพิกัดเท่านั้น

ความเร็วตัวแปรเฉลี่ย ถูกกำหนดโดยการแบ่งการเคลื่อนไหวของร่างกายตามเวลาที่เกิดการเคลื่อนไหวนี้ หน่วยของความเร็วเฉลี่ยคือ m/s

V ซีพี = วินาที/ที

ความเร็วทันที คือความเร็วของวัตถุ (จุดวัตถุ) ในช่วงเวลาที่กำหนดหรือ ณ จุดที่กำหนดของวิถี นั่นคือขีดจำกัดที่ความเร็วเฉลี่ยมีแนวโน้มที่จะลดลงอย่างไม่มีที่สิ้นสุดในช่วงเวลา Δt:

เวกเตอร์ความเร็วชั่วขณะ การเคลื่อนที่สลับสม่ำเสมอสามารถพบได้เป็นอนุพันธ์อันดับหนึ่งของเวกเตอร์การกระจัดเมื่อเทียบกับเวลา:

การฉายภาพเวกเตอร์ความเร็ว บนแกน OX:

วี x = x’

นี่คืออนุพันธ์ของพิกัดเทียบกับเวลา (การประมาณเวกเตอร์ความเร็วบนแกนพิกัดอื่นจะได้รับในทำนองเดียวกัน)

การเร่งความเร็ว คือปริมาณที่กำหนดอัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็วของร่างกาย นั่นคือขีดจำกัดที่การเปลี่ยนแปลงความเร็วมีแนวโน้มที่จะลดลงอย่างไม่มีที่สิ้นสุดในช่วงเวลา Δt:

เวกเตอร์ความเร่งของการเคลื่อนที่ที่สลับกันสม่ำเสมอ สามารถหาได้ว่าเป็นอนุพันธ์อันดับหนึ่งของเวกเตอร์ความเร็วเทียบกับเวลา หรือเป็นอนุพันธ์อันดับสองของเวกเตอร์การกระจัดเทียบกับเวลา:

โดยพิจารณาว่า 0 คือความเร็วของร่างกาย ณ ช่วงเวลาเริ่มต้น (ความเร็วเริ่มต้น) คือ ความเร็วของร่างกายในช่วงเวลาที่กำหนด (ความเร็วสุดท้าย) t คือช่วงเวลาที่เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็ว , สูตรเร่งความเร็ว จะเป็นดังนี้:

จากที่นี่ สูตรความเร็วสม่ำเสมอ ตอนไหนก็ได้:

หากวัตถุเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงตามแนวแกน OX ของระบบพิกัดคาร์ทีเซียนเป็นเส้นตรงซึ่งสอดคล้องกับทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ ดังนั้น การฉายภาพของเวกเตอร์ความเร็วบนแกนนี้จะถูกกำหนดโดยสูตร:

V x = โวลต์ 0x + axt

เนื่องจากในการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ ความเร่งจะคงที่ (a = const) กราฟความเร่งจึงเป็นเส้นตรงขนานกับแกน 0t

ข้าว. 1. ขึ้นอยู่กับความเร่งของร่างกายตรงเวลา

ขึ้นอยู่กับความเร็วตรงเวลา เป็นฟังก์ชันเชิงเส้นซึ่งกราฟจะเป็นเส้นตรง (รูปที่ 2)

การเคลื่อนไหวทางกลคืออะไรและมีลักษณะอย่างไร? มีการแนะนำพารามิเตอร์อะไรบ้างเพื่อทำความเข้าใจการเคลื่อนไหวประเภทนี้ ในกรณีนี้มีการใช้คำใดบ่อยที่สุด? ในบทความนี้เราจะตอบคำถามเหล่านี้ พิจารณาการเคลื่อนที่เชิงกลจากมุมมองที่แตกต่างกัน ยกตัวอย่าง และจัดการกับปัญหาจากฟิสิกส์ในหัวข้อที่เกี่ยวข้อง

แนวคิดพื้นฐาน

นับตั้งแต่สมัยเรียน เราได้รับการสอนว่าการเคลื่อนไหวทางกลคือการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกาย ณ เวลาใดๆ เมื่อเทียบกับวัตถุอื่นๆ ในระบบ ในความเป็นจริงมันเป็นอย่างนั้น ลองเอาบ้านธรรมดาที่เราอยู่เป็นศูนย์ของระบบพิกัดกันดีกว่า จินตนาการด้วยสายตาว่าบ้านจะเป็นที่มาของพิกัด และแกนแอบซิสซาและแกนกำหนดจะโผล่ออกมาจากบ้านในทิศทางใดก็ได้

ในกรณีนี้ การเคลื่อนไหวของเราทั้งภายในบ้านและภายนอกบ้านจะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการเคลื่อนไหวทางกลของร่างกายในกรอบอ้างอิง ลองนึกภาพว่าจุดหนึ่งกำลังเคลื่อนที่ไปตามระบบพิกัด ในแต่ละช่วงเวลาเปลี่ยนพิกัดโดยสัมพันธ์กับทั้งแกนแอบซิสซาและแกนพิกัด ทุกอย่างจะเรียบง่ายและชัดเจน

ลักษณะของการเคลื่อนที่ทางกล

การเคลื่อนไหวแบบนี้จะเป็นเช่นไร? เราจะไม่เจาะลึกเข้าไปในป่าแห่งฟิสิกส์มากเกินไป ให้เราพิจารณากรณีที่ง่ายที่สุดเมื่อจุดวัสดุเคลื่อนที่ แบ่งออกเป็นการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงและการเคลื่อนไหวแบบโค้ง โดยหลักการแล้ว ทุกอย่างควรจะชัดเจนจากชื่ออยู่แล้ว แต่มาพูดถึงเรื่องนี้ให้เจาะจงกว่านี้กันดีกว่า เผื่อไว้

การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงของจุดวัสดุจะเรียกว่าการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นตามวิถีโคจรในรูปของเส้นตรง ตัวอย่างเช่น รถยนต์ขับตรงไปใต้ถนนที่ไม่มีทางเลี้ยว หรือตามส่วนของถนนที่คล้ายกัน นี่จะเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น ในกรณีนี้สามารถเร่งความเร็วสม่ำเสมอหรือสม่ำเสมอได้

การเคลื่อนที่เชิงโค้งของจุดวัตถุจะเรียกว่าการเคลื่อนไหวที่กระทำไปตามวิถีโคจรที่ไม่มีรูปแบบของเส้นตรง วิถีอาจเป็นเส้นขาดหรือเส้นปิด นั่นก็คือ วิถีวงกลม วิถีรี และอื่นๆ

การเคลื่อนย้ายทางกลของประชากร

การเคลื่อนไหวประเภทนี้แทบไม่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์เลย แม้ว่าจะขึ้นอยู่กับมุมมองที่เรารับรู้ก็ตาม โดยทั่วไปแล้วการเคลื่อนไหวทางกลของประชากรเรียกว่าอะไร? หมายถึงการย้ายถิ่นฐานของบุคคลซึ่งเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการย้ายถิ่นฐาน การดำเนินการนี้สามารถเป็นได้ทั้งการย้ายข้อมูลภายนอกและภายใน ขึ้นอยู่กับระยะเวลา การเคลื่อนไหวทางกลของประชากรแบ่งออกเป็นแบบถาวรและชั่วคราว (รวมลูกตุ้มและตามฤดูกาล)

หากเราพิจารณากระบวนการนี้จากมุมมองทางกายภาพ มีเพียงสิ่งเดียวเท่านั้นที่สามารถพูดได้: การเคลื่อนไหวนี้จะแสดงให้เห็นการเคลื่อนที่ของจุดวัตถุในระบบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์ของเราอย่างสมบูรณ์แบบ - โลก

การเคลื่อนไหวทางกลสม่ำเสมอ

ตามชื่อที่บอกเป็นนัย นี่คือประเภทของการเคลื่อนไหวที่ความเร็วของร่างกายมีค่าที่แน่นอน ซึ่งจะคงที่ในโมดูลัส กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความเร็วของร่างกายที่เคลื่อนที่สม่ำเสมอจะไม่เปลี่ยนแปลง ในชีวิตจริง เราไม่สามารถสังเกตเห็นตัวอย่างในอุดมคติของการเคลื่อนที่ทางกลที่สม่ำเสมอได้ คุณสามารถคัดค้านได้อย่างสมเหตุสมผลว่าคุณสามารถขับรถด้วยความเร็ว 60 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ใช่ แน่นอนว่า มาตรวัดความเร็วของยานพาหนะสามารถแสดงค่าใกล้เคียงกัน แต่ไม่ได้หมายความว่าความเร็วของรถจะอยู่ที่หกสิบกิโลเมตรต่อชั่วโมงอย่างแน่นอน

มันเกี่ยวกับอะไร? ดังที่เราทราบ ประการแรก เครื่องมือวัดทั้งหมดมีข้อผิดพลาดบางประการ ไม้บรรทัด เครื่องชั่ง เครื่องมือกลและอิเล็กทรอนิกส์ ล้วนมีข้อผิดพลาดและความไม่ถูกต้องบางประการ คุณสามารถเห็นสิ่งนี้ได้ด้วยตัวเองโดยนำไม้บรรทัดหลายสิบอันมาวางติดกัน หลังจากนี้ คุณอาจสังเกตเห็นความแตกต่างบางประการระหว่างเครื่องหมายมิลลิเมตรและการใช้งาน

เช่นเดียวกับมาตรวัดความเร็ว มันมีข้อผิดพลาดบางอย่าง สำหรับเครื่องมือ ความไม่ถูกต้องจะเท่ากับตัวเลขครึ่งหนึ่งของค่าการหาร ในรถยนต์ มาตรวัดความเร็วจะคลาดเคลื่อน 10 กิโลเมตรต่อชั่วโมง นั่นคือเหตุผลว่าทำไมในช่วงเวลาหนึ่งจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะพูดได้อย่างแน่นอนว่าเรากำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วระดับหนึ่งหรืออย่างอื่น ปัจจัยที่สองที่จะทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนคือแรงที่กระทำต่อรถ แต่กองกำลังเชื่อมโยงกับความเร่งอย่างแยกไม่ออก ดังนั้นเราจะพูดถึงหัวข้อนี้ในภายหลัง

บ่อยครั้งที่การเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอเกิดขึ้นในปัญหาที่มีลักษณะทางคณิตศาสตร์มากกว่าปัญหาทางกายภาพ ที่นั่น นักปั่นจักรยานยนต์ รถบรรทุก และรถยนต์เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน โดยมีขนาดเท่ากัน ณ จุดต่าง ๆ ของเวลา

การเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ

ในวิชาฟิสิกส์ การเคลื่อนไหวประเภทนี้เกิดขึ้นค่อนข้างบ่อย แม้ในปัญหาของส่วน "A" ของทั้งเกรด 9 และ 11 ก็มีงานที่คุณต้องสามารถดำเนินการด้วยความเร่งได้ ตัวอย่างเช่น “A-1” โดยที่กราฟการเคลื่อนที่ของร่างกายถูกวาดเป็นแกนพิกัด และคุณต้องคำนวณว่ารถวิ่งไปไกลแค่ไหนในช่วงเวลาหนึ่งๆ ยิ่งไปกว่านั้น ช่วงหนึ่งสามารถแสดงการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ ในขณะที่ช่วงที่สองจำเป็นต้องคำนวณความเร่งก่อน จากนั้นจึงคำนวณระยะทางที่เคลื่อนที่เท่านั้น

คุณรู้ได้อย่างไรว่าการเคลื่อนไหวมีความเร่งสม่ำเสมอ? โดยทั่วไปแล้ว งานจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องนี้โดยตรง นั่นคือมีทั้งตัวบ่งชี้ที่เป็นตัวเลขของความเร่งหรือให้พารามิเตอร์ (เวลา, การเปลี่ยนแปลงความเร็ว, ระยะทาง) ที่ช่วยให้เราสามารถระบุความเร่งได้ ควรสังเกตว่าความเร่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งหมายความว่าไม่เพียงแต่จะเป็นบวกเท่านั้น แต่ยังเป็นลบได้อีกด้วย ในกรณีแรก เราจะสังเกตความเร่งของร่างกาย ในกรณีที่สอง - การชะลอตัวของมัน

แต่มันเกิดขึ้นที่ข้อมูลเกี่ยวกับประเภทของการเคลื่อนไหวนั้นได้รับการสอนให้กับนักเรียนในรูปแบบที่ค่อนข้างเป็นความลับหากคุณเรียกมันว่าแบบฟอร์มได้ ตัวอย่างเช่น ว่ากันว่าไม่มีสิ่งใดกระทำต่อร่างกายหรือผลรวมของแรงทั้งหมดเป็นศูนย์ ในกรณีนี้ คุณต้องเข้าใจอย่างชัดเจนว่าเรากำลังพูดถึงการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอหรือส่วนที่เหลือของร่างกายในระบบพิกัดที่แน่นอน หากคุณจำกฎข้อที่สองของนิวตันได้ (ซึ่งระบุว่าผลรวมของแรงทั้งหมดไม่มีอะไรมากไปกว่าผลคูณของมวลของร่างกายและความเร่งที่เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแรงที่สอดคล้องกัน) คุณจะสังเกตเห็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างหนึ่งได้ง่าย: หาก ผลรวมของแรงเป็นศูนย์ จากนั้นผลคูณของมวลและความเร่งจะเป็นศูนย์เช่นกัน

บทสรุป

แต่มวลเป็นปริมาณคงที่สำหรับเรา และนิรนัยก็ไม่สามารถเป็นศูนย์ได้ ในกรณีนี้ มีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่าหากไม่มีการกระทำของแรงภายนอก (หรือการกระทำที่ได้รับการชดเชย) ร่างกายจะไม่มีการเร่งความเร็ว ซึ่งหมายความว่ามันอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

สูตรสำหรับการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ

บางครั้งในวรรณคดีทางวิทยาศาสตร์มีแนวทางตามที่กำหนดสูตรง่าย ๆ ก่อนจากนั้นเมื่อคำนึงถึงปัจจัยบางประการแล้วจึงมีความซับซ้อนมากขึ้น เราจะทำตรงกันข้าม กล่าวคือ ก่อนอื่นเราจะพิจารณาการเคลื่อนที่ที่มีความเร่งสม่ำเสมอ สูตรที่ใช้คำนวณระยะทางที่เดินทางมีดังนี้ S = V0t + at^2/2 โดยที่ V0 คือความเร็วเริ่มต้นของร่างกาย a คือความเร่ง (อาจเป็นลบได้ จากนั้นเครื่องหมาย + ในสูตรจะเปลี่ยนเป็น -) และ t คือเวลาที่ผ่านไปตั้งแต่เริ่มต้นการเคลื่อนไหวจนกระทั่งร่างกายหยุด

สูตรการเคลื่อนไหวสม่ำเสมอ

หากเราพูดถึงการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ เราจำไว้ว่าในกรณีนี้ความเร่งจะเป็นศูนย์ (a = 0) แทนศูนย์ลงในสูตรแล้วได้: S = V0t แต่ความเร็วตลอดเส้นทางนั้นคงที่ พูดคร่าวๆ คือ เราจะต้องละเลยแรงที่กระทำต่อร่างกาย โดยวิธีนี้ มีการใช้จลนศาสตร์กันทุกที่ เนื่องจากจลนศาสตร์ไม่ได้ศึกษาสาเหตุของการเคลื่อนไหว ดังนั้นหากความเร็วตลอดทั้งส่วนของเส้นทางคงที่ ค่าเริ่มต้นจะตรงกับค่ากลางและค่าสุดท้าย ดังนั้น สูตรระยะทางจะเป็นดังนี้: S = Vt นั่นคือทั้งหมดที่