Okul sıralarından, muhtemelen herkes vücudun mekanik hareketi denilen şeyi hatırlıyor. Değilse, bu makalede sadece bu terimi hatırlamaya değil, aynı zamanda fizik dersinden veya daha doğrusu "Klasik Mekanik" bölümünden temel bilgileri güncellemeye çalışacağız. Bu kavramın sadece belirli bir disiplinde değil, diğer bilimlerde de kullanıldığı örneklerle gösterilecektir.

mekanik

Öncelikle bu kavramın ne anlama geldiğine bakalım. Mekanik, fizikte çeşitli cisimlerin hareketini, aralarındaki etkileşimi ve üçüncü kuvvetlerin ve fenomenlerin bu cisimler üzerindeki etkisini inceleyen bir bölümdür. Otoyolda bir arabanın hareketi, kaleye atılan bir futbol topu, gidiyor - tüm bunlar tam olarak bu disiplin tarafından inceleniyor. Genellikle "Mekanik" terimi kullanıldığında "Klasik mekanik" anlamına gelir. Nedir, aşağıda sizinle tartışacağız.

Klasik mekanik üç ana bölüme ayrılmıştır.

1. Kinematik - cisimlerin hareketini, soruyu dikkate almadan inceler, neden hareket ederler? Burada yol, yörünge, yer değiştirme, hız gibi niceliklerle ilgileniyoruz.
2. İkinci bölüm dinamiklerdir. Hareketin nedenlerini iş, kuvvet, kütle, basınç, momentum, enerji gibi kavramlar açısından inceler.
3. Ve üçüncü bölüm, en küçüğü, denge gibi bir durumu inceler. İki bölüme ayrılmıştır. Biri katıların dengesini, ikincisi - sıvıları ve gazları aydınlatır.

Klasik mekanik, Newton'un üç yasasına dayandığı için sıklıkla Newtonian olarak adlandırılır.

Newton'un üç yasası

İlk olarak 1687'de Isaac Newton tarafından ifade edildiler.

1. İlk yasa, vücudun eylemsizliği hakkında diyor. Üzerinde herhangi bir dış kuvvet etki etmediği takdirde, bir maddi noktanın hareket yönünün ve hızının korunduğu bu özellik.
2. İkinci yasa, ivme kazanan cismin yönündeki bu ivme ile çakıştığını, ancak kütlesine bağlı olduğunu belirtir.
3. Üçüncü yasa, etki kuvvetinin her zaman tepki kuvvetine eşit olduğunu belirtir.

Her üç yasa da aksiyomlardır. Başka bir deyişle, bunlar kanıt gerektirmeyen varsayımlardır.

Mekanik hareket denilen şey

Bu, bir cismin uzaydaki diğer cisimlere göre konumunun zamanla değişmesidir. Bu durumda, maddi noktalar mekanik yasalarına göre etkileşime girer.

Birkaç türe ayrılır:

• Bir malzeme noktasının hareketi, koordinatlarını bularak ve zaman içinde koordinatlardaki değişiklikleri izleyerek ölçülür. Bu göstergeleri bulmak, apsis ve ordinat eksenleri boyunca değerleri hesaplamak anlamına gelir. Bunun incelenmesi, yörünge, yer değiştirme, ivme, hız gibi kavramlarla çalışan bir noktanın kinematiği ile yapılır. Bu durumda nesnenin hareketi doğrusal ve eğrisel olabilir.
• Katı bir cismin hareketi, temel alınan bir noktanın yer değiştirmesi ve etrafındaki dönme hareketinden oluşur. Katıların kinematiği ile çalışıldı. Hareket ötelenebilir, yani belirli bir nokta etrafında dönme yoktur ve tüm vücut düz olduğu kadar düzgün hareket eder - tüm vücut düzleme paralel hareket ederse.
• Sürekli bir ortamın hareketi de vardır. Bu, yalnızca bir alan veya alanla birbirine bağlanan çok sayıda noktanın hareketidir. Hareketli cisimlerin (veya malzeme noktalarının) çokluğu göz önüne alındığında, burada tek bir koordinat sistemi yeterli değildir. Bu nedenle, kaç beden, çok fazla koordinat sistemi. Bunun bir örneği denizde bir dalgadır. Süreklidir, ancak bir dizi koordinat sistemi üzerinde çok sayıda bireysel noktadan oluşur. Böylece dalganın hareketinin sürekli bir ortamın hareketi olduğu ortaya çıkıyor.

hareketin göreliliği

Mekanikte de hareketin göreliliği gibi bir kavram vardır. Bu, herhangi bir referans çerçevesinin mekanik hareket üzerindeki etkisidir. Bunun anlamı ne? Referans sistemi, koordinat sistemi artı Saat, Basitçe söylemek gerekirse, apsis ve dakikalarla birleştirilmiş koordinat eksenleridir. Böyle bir sistem aracılığıyla, bir maddesel noktanın belirli bir mesafeyi ne kadar süre kat ettiği belirlenir. Başka bir deyişle, koordinat eksenine veya diğer cisimlere göre hareket etmiştir.

Referans sistemleri şunlar olabilir: birlikte hareket eden, eylemsiz ve eylemsiz olmayan. Açıklayalım:

• Eylemsizlik CO, cisimlerin bir maddesel noktanın mekanik hareketini üreten, bunu doğrusal ve düzgün bir şekilde yaptıkları veya genellikle hareketsiz oldukları bir sistemdir.
• Buna göre, eylemsiz olmayan bir CO, ilk CO'ya göre hızlanma veya dönme ile hareket eden bir sistemdir.
• Eşlik eden CO, maddi bir nokta ile birlikte vücudun mekanik hareketi denilen şeyi gerçekleştiren bir sistemdir. Başka bir deyişle, nesne nerede ve hangi hızla hareket ediyorsa, verilen CO da onunla birlikte hareket eder.

Malzeme noktası

Neden "beden" kavramı bazen kullanılır ve bazen - "maddi nokta"? İkinci durum, nesnenin kendisinin boyutları ihmal edilebildiği zaman belirtilir. Yani ortaya çıkan problemin çözümü için kütle, hacim vb. parametreler önemli değildir. Örneğin, amaç bir yayanın Dünya gezegenine göre ne kadar hızlı hareket ettiğini bulmaksa, yayanın boyu ve ağırlığı ihmal edilebilir. Maddi bir noktadır. Bu nesnenin mekanik hareketi parametrelerine bağlı değildir.

Kullanılan kavramlar ve mekanik hareket miktarları

Mekanikte çeşitli niceliklerle çalışırlar, hangi parametreler yardımıyla ayarlanır, problemlerin durumu yazılır ve bir çözüm bulunur. Onları listeleyelim.

• Bir cismin (veya bir malzeme noktasının) uzaya (veya bir koordinat sistemine) göre konumunun zamanla değişmesine yer değiştirme denir. Bir cismin mekanik hareketi (maddi nokta), aslında "yer değiştirme" kavramıyla eşanlamlıdır. Sadece ikinci kavram kinematikte ve birincisi dinamikte kullanılıyor. Bu alt bölümler arasındaki fark yukarıda açıklanmıştır.
• Bir yörünge, bir cismin (maddi nokta) mekanik hareket denilen şeyi gerçekleştirdiği bir çizgidir. Uzunluğuna yol denir.
• hız - belirli bir raporlama sistemine göre herhangi bir maddi noktanın (gövde) hareketi. Raporlama sisteminin tanımı da yukarıda verilmiştir.

Mekanik hareketi belirlemek için kullanılan bilinmeyen nicelikler, aşağıdaki formül kullanılarak problemlerde bulunur: "S" mesafe, "U" hız ve "T" zamandır.

Tarihten

"Klasik mekanik" kavramı antik çağda ortaya çıktı ve inşaatın hızlı bir şekilde gelişmesini sağladı. Arşimet, paralel kuvvetlerin eklenmesiyle ilgili teoremi formüle etti ve açıkladı, "ağırlık merkezi" kavramını tanıttı. Statik böyle başladı.

Galileo sayesinde, "Dinamik" 17. yüzyılda gelişmeye başladı. Atalet yasası ve görelilik ilkesi onun değeridir.

Isaac Newton, yukarıda bahsedildiği gibi, Newton mekaniğinin temelini oluşturan üç yasayı ortaya koydu. Ayrıca evrensel yerçekimi yasasını keşfetti. Böylece klasik mekaniğin temelleri atıldı.

Klasik olmayan mekanik

Fiziğin bir bilim olarak gelişmesi ve astronomi, kimya, matematik ve diğer alanlarda büyük fırsatların ortaya çıkmasıyla birlikte, klasik mekanik yavaş yavaş ana değil, talep edilen birçok bilimden biri haline geldi. Işık hızı, kuantum alan teorisi gibi kavramları aktif olarak tanıtmaya ve bunlarla çalışmaya başladıklarında, "Mekanik" in altında yatan yasalar eksik olmaya başladı.

Kuantum mekaniği, atomlar, moleküller, elektronlar ve fotonlar şeklinde ultra küçük cisimlerin (maddi noktalar) incelenmesiyle ilgilenen bir fizik dalıdır. Bu disiplin, ultra küçük parçacıkların özelliklerini çok iyi tanımlar. Ek olarak, belirli bir durumdaki davranışlarının yanı sıra etkiye bağlı olarak da tahmin eder. Kuantum mekaniği tarafından yapılan tahminler, klasik mekaniğin varsayımlarından çok farklı olabilir, çünkü ikincisi, moleküller, atomlar ve diğer şeyler düzeyinde meydana gelen tüm fenomenleri ve süreçleri tanımlayamaz - çok küçük ve çıplak gözle görülemez. göz.

Göreli mekanik, ışık hızıyla karşılaştırılabilir hızlarda süreçleri, fenomenleri ve yasaları inceleyen bir fizik dalıdır. Bu disiplin tarafından incelenen tüm olaylar, "klasik" - üç boyutlu olanın aksine dört boyutlu uzayda gerçekleşir. Yani, yükseklik, genişlik ve uzunluk - zamana bir gösterge daha ekliyoruz.

Mekanik hareketin başka bir tanımı nedir?

Sadece fizikle ilgili temel kavramları ele aldık. Ancak terimin kendisi, klasik olsun ya da olmasın, yalnızca mekanikte kullanılmaz.

"Sosyo-ekonomik istatistik" denilen bir bilimde, nüfusun mekanik hareketinin tanımı göç olarak verilmektedir. Başka bir deyişle, bu, insanların ikamet yerlerini değiştirmek için örneğin komşu ülkelere veya komşu kıtalara uzun mesafeler boyunca hareketidir. Böyle bir yerinden edilmenin nedenleri, hem doğal afetler, örneğin sürekli sel veya kuraklık, kişinin kendi ülkesindeki ekonomik ve sosyal sorunlar nedeniyle kendi topraklarında yaşamaya devam edememesi, hem de örneğin dış güçlerin müdahalesi olabilir. savaş.

Bu makalede mekanik hareket denen şey tartışılmaktadır. Örnekler sadece fizikten değil, diğer bilimlerden de verilmiştir. Bu, terimin belirsiz olduğunu gösterir.

1. Mekanik hareket, en yaygın ve kolayca gözlemlenebilir hareket türlerinden biridir. Mekanik hareket örnekleri şunlar olabilir: araçların hareketi, makine ve mekanizmaların parçaları, sarkaç ve saat kolları, gök cisimleri ve moleküller, hayvanların hareketi ve bitkilerin büyümesi vb.

Mekanik hareket, bir cismin uzaydaki diğer cisimlere göre konumunun zamanla değişmesidir.

2. Aynı cisim, bazı cisimlere göre hareketsiz kalırken, diğerlerine göre hareket edebilir. Örneğin bir otobüste oturan yolcular otobüsün gövdesine göre hareketsizdir ve sokaktaki insanlara, evlere, ağaçlara göre onunla birlikte hareket eder (Şekil 1). Bu nedenle, bir cismin hareketinden bahsederken, bu hareketin dikkate alındığı cismi belirtmek gerekir.

Cisimlerin hareketinin dikkate alındığı cisme referans cismi denir.

3. Bir cismin uzaydaki konumu koordinatlar kullanılarak belirlenebilir. Vücut, örneğin bir sprinter gibi düz bir çizgi boyunca hareket ederse, bu çizgi üzerindeki konumu yalnızca bir koordinat ile karakterize edilebilir. x. Bunu yapmak için, bir referans gövdesi, bir koordinat ekseninden oluşan bir koordinat sistemi ile ilişkilendirilir. ÖKÜZ(İncir. 2).

Vücut belirli bir düzlemde hareket ederse, örneğin sahadaki bir futbolcu, konumu zaten iki koordinat kullanılarak belirlenir. x ve y, ve bu durumda koordinat sistemi birbirine dik iki eksenden oluşur: ÖKÜZ ve OY(Şek. 3).

Bir cismin uzaydaki hareketi, örneğin uçan bir uçağın hareketi düşünüldüğünde, referans cisimle ilişkili koordinat sistemi, birbirine dik üç koordinat ekseninden oluşacaktır: ÖKÜZ, OY ve oz(Şek. 4).

Bir vücut hareket ettiğinde, koordinatları zamanla değişir, bu nedenle zamanı ölçmek için bir cihaza - bir saate - sahip olmak gerekir.

Referans gövdesi, onunla ilişkili koordinat sistemi ve zamanı ölçmek için kullanılan alet, referans çerçevesini oluşturur.

Herhangi bir hareket, seçilen referans çerçevesine göre değerlendirilir.

4. Bir cismin hareketini incelemek, konumunun, yani koordinatının zaman içinde nasıl değiştiğini belirlemek anlamına gelir. Vücudun koordinatının zamanla nasıl değiştiğini biliyorsanız, konumunu (koordinatını) istediğiniz zaman belirleyebilirsiniz.

Mekaniğin ana görevi konumu belirlemektir. (koordinatlar)herhangi bir zamanda bedenler.

Vücudun konumunun zamanla nasıl değiştiğini belirtmek için, bu hareketi karakterize eden nicelikler arasında bir ilişki kurmak gerekir.

Cisimlerin hareketinin nasıl tanımlanacağını inceleyen mekaniğin dalı denir. kinematik.

5. Herhangi bir vücudun belirli bir boyutu vardır. Hareket ederken, asansörün zemini ve tavanı gibi vücut parçaları uzayda farklı konumlar alır. Soru ortaya çıkıyor, vücudun koordinatları nasıl belirlenir? Bazı durumlarda, vücudun her noktasının konumunu belirtmek gerekli değildir.

Örneğin, asansörün tüm noktaları (Şekil 5) kademeli olarak hareket eder, yani hareket ederken aynı şeyi tanımlarlar. yörüngeler. Hatırlamak yörünge, vücudun hareket ettiği çizgidir.

Öteleme hareketi sırasında vücudun tüm noktaları aynı şekilde hareket ettiğinden, her bir noktasının hareketini ayrı ayrı açıklamaya gerek yoktur.

Bu tür sorunları çözerken, vücudun boyutları ihmal edilebilirken bunu yapmamak da mümkündür. Örneğin, bir futbol topunun kaleye uçma hızını belirlemek için topun her bir noktasının hareketini dikkate almanıza gerek yoktur. Top kale direğine çarparsa, boyutu artık ihmal edilemez. Başka bir örnek. Bir uzay aracının Dünya'dan uzay istasyonuna olan seyahat süresi hesaplanarak uzay aracı maddi bir nokta olarak kabul edilebilir. Geminin istasyona yanaşma modu hesaplanırsa, geminin boyutları ihmal edilemez.

Böylece, cisimlerin hareketi ile ilgili bir takım problemleri çözmek için kavram tanıtıldı. maddi nokta.

Maddi nokta, bu problemde boyutları ihmal edilebilecek bir cisimdir.

Yukarıdaki örneklerde, bir futbol topu, kapıya uçtuğu hızı hesaplarken maddi bir nokta, hareket zamanını belirlerken bir uzay gemisi olarak düşünülebilir.

Maddi nokta, gerçek nesnelerin, gerçek cisimlerin fiziksel bir modelidir. Cismin maddesel bir nokta olduğunu varsayarsak, belirli bir sorunu çözmek için gerekli olmayan özellikleri, özellikle de cismin boyutu ve şeklini ihmal ederiz.

6. Yol kavramı sizin için iyi bilinmektedir. Hatırlamak yol, vücudun yol boyunca kat ettiği mesafedir.

Yol bir harfle işaretlenmiştir ben, yolun SI birimi metre (1m).

Vücudun belirli bir süre sonra konumu, hareketin yörüngesi, yörüngedeki ilk konumu ve bu süre boyunca kat ettiği yol bilinerek belirlenebilir.

Eğer cismin yörüngesi bilinmiyorsa, belli bir zamandaki konumu belirlenemez, çünkü cisim aynı yoldan farklı yönlere gidebilir. Bu durumda cismin hareket yönünü ve bu doğrultuda kat ettiği mesafeyi bilmek gerekir.

İlk anda izin ver t 0 = 0 vücut noktasındaydı A(Şekil 6) ve an itibariyle t- noktada B. Bu noktaları birleştirin ve segmentin sonunda noktada B bir ok koyun. Bu durumda ok, vücudun hareket yönünü gösterir.

Vücudun hareketine, vücudun ilk konumunu son konumuyla birleştiren yönlendirilmiş bir segment (vektör) denir.

Bu durumda, bir vektördür.

hareketli - vektör miktarı, bir yönü ve sayısal bir değeri (modülü) vardır. Hareket harfle gösterilir s, ve onun modülü s. Yollar gibi yer değiştirmenin SI birimi, metre (1m).

Vücudun başlangıç ​​pozisyonu ve belli bir süre içindeki hareketi bilinerek, bu süre sonunda cismin pozisyonunu belirlemek mümkündür.

Genel durumdaki hareketin vücudun yörüngesiyle çakışmadığı ve yer değiştirme modülünün kat edilen yolla çakışmadığı akılda tutulmalıdır. Örneğin, tren Moskova'dan St. Petersburg'a gitti ve geri döndü. Bu şehirler arasındaki mesafe 650 km'dir. Bu nedenle, trenin kat ettiği mesafe 1300 km'dir ve yer değiştirme sıfırdır. Yer değiştirme modülü ve kat edilen mesafe, yalnızca vücut bir yönde doğrusal bir yörünge boyunca hareket ettiğinde çakışır.

Kendi kendine muayene için sorular

1. Mekanik hareket nedir?

2. Referans sistemi nedir? Neden bir referans sistemi tanıtmalısınız?

3. Mekaniğin ana görevi nedir?

4. Maddi nokta ne denir? Neden bir malzeme noktası modeli tanıtmalısınız?

5. Cismin başlangıç ​​konumunu ve belirli bir süre boyunca kat ettiği mesafeyi bilerek, bu süre sonunda cismin konumunu belirlemek mümkün müdür?

6. Harekete ne denir? Vücudun hareketi ile kat edilen yol arasındaki fark nedir?

1. Egzersiz

1. Yolun düz bir bölümünde hareket eden bir araba bir noktada durdu A(Şek. 7). noktanın koordinatları nelerdir A ilişkili referans çerçevesinde: a) ağaçla (nokta Ö) yolun kenarında; b) ev ile (nokta B)?

2. Aşağıdaki problemlerden hangisi çözülürken incelenen bedenler maddi puan olarak alınabilir:

3. Bir kişi, kenarı 10 m olan kare bir alanın çevresini dolaşıyor Bir kişinin kat ettiği yol ve yer değiştirmesinin modülü nedir?

4. Top 2 m yükseklikten düşer ve zemine çarptıktan sonra 1,5 m yüksekliğe yükselir.Tüm hareket süresi boyunca topun yolu ve yer değiştirme modülü nedir?

Şimdiye kadar, çeşitli cisimlerin hareketi ile ilgili birçok problemi çözerken, "yol" adı verilen fiziksel bir nicelik kullandık. Yol uzunluğu, dikkate alınan zaman aralığı boyunca gövde tarafından katedilen yörüngenin tüm bölümlerinin uzunluklarının toplamı olarak anlaşıldı.

Yol - skaler(yani, yönü olmayan bir büyüklük).

Farklı faaliyet alanlarındaki (örneğin, kara ve hava taşımacılığının sevk hizmetinde, uzay bilimlerinde, astronomide vb.) çeşitli pratik sorunları çözmek için, hareketli cismin belirli bir zamanda nerede olacağını hesaplayabilmek gerekir. zaman.

Vücudun belirli bir zaman diliminde hangi yolu izlediğini bilsek bile, böyle bir sorunu çözmenin her zaman mümkün olmadığını gösterelim. Bunu yapmak için Şekil 3, a'ya dönüyoruz.

Pirinç. 3. Vücudun kat ettiği yolun bilgisi, vücudun son konumunu belirlemek için yeterli değildir.

Diyelim ki (maddi nokta olarak alınabilecek) bir cismin O noktasından hareket etmeye başladığını ve 1 saatte 20 km yol kat ettiğini bildiğimizi varsayalım.

Bu cismin O noktasından ayrıldıktan 1 saat sonra nerede olacağı sorusunu cevaplamak için hareketi hakkında yeterli bilgiye sahip değiliz. Örneğin, kuzey yönünde düz bir çizgide hareket eden bir cisim, O noktasından 20 km uzaklıkta bulunan A noktasına gidebilir (noktalar arasındaki mesafe, bu noktaları birleştiren düz bir çizgi boyunca ölçülür). Ama aynı zamanda, O noktasından 10 km uzaklıkta bulunan B noktasına ulaştıktan sonra güneye dönüp O noktasına geri dönebilir, kat ettiği mesafe de 20 km olacaktır. Yolun belirli bir değeri için, cisim doğrudan güneydoğuya doğru hareket ederse C noktasında ve tasvir edilen eğrisel yörünge boyunca hareket ederse D noktasında olabilir.

Böyle bir belirsizlikten kaçınmak, belirli bir zaman noktasında cismin uzaydaki konumunu bulmak için yer değiştirme adı verilen fiziksel bir nicelik tanıtıldı.

• Bir cismin yer değiştirmesi (maddi nokta), cismin ilk konumunu sonraki konumuyla birleştiren bir vektördür.

Tanıma göre, yer değiştirme bir vektör miktarıdır (yani bir yönü olan bir miktar). s ile gösterilir, yani yolla aynı harf, sadece üstünde bir ok ile. Mesafe gibi, SI 1'de hareket metre cinsinden ölçülür. Kilometre, mil gibi diğer uzunluk birimleri de hareketi ölçmek için kullanılır.

Şekil 3, b, cismin 20 km yol almış olsaydı yapacağı yer değiştirmelerin vektörlerini şu şekilde gösterir: kuzey yönünde OA doğrusal yörüngesi boyunca (vektör s OA), güneydoğu yönünde doğrusal yörünge OS boyunca (vektör OS) ve eğrisel bir yörünge OD (vektör s OD) boyunca. Ve cisim 20 km yol katedip B noktasına ulaşıp O noktasına geri dönerse, bu durumda yer değiştirme vektörü sıfıra eşit olacaktır.

Cismin başlangıç ​​konumunu ve yer değiştirme vektörünü, yani yönünü ve modülünü bilerek, bu cismin nerede olduğunu açık bir şekilde belirleyebilirsiniz. Örneğin, O noktasından ayrılan bir cismin yer değiştirme vektörünün kuzeye yönlendirildiği ve modülünün 20 km olduğu biliniyorsa, cismin A noktasında bulunduğunu güvenle söyleyebiliriz (bkz. Şekil 3). , b).

Böylece hareketin belirli bir uzunluk ve yönde ok ile temsil edildiği çizimde, yer değiştirme vektörünü başlangıç ​​konumundan öteleyerek cismin son konumunu bulmak mümkündür.

sorular

1. Belirli bir t zamanında bir cismin konumunu belirlemek, bu cismin başlangıç ​​konumunu (t 0 = 0'da) ve belirli bir t süresi boyunca kat ettiği yolu bilerek her zaman mümkün müdür? Cevabınızı örneklerle destekleyin.
2. Cismin yer değiştirmesine (maddi nokta) ne denir?
3. Belirli bir t zamanında bir cismin konumunu, bu cismin başlangıç ​​konumunu ve cismin belirli bir t süresi boyunca yaptığı hareket vektörünü bilerek, açık bir şekilde belirlemek mümkün müdür? Cevabınızı örneklerle destekleyin.

Egzersiz 2

1. Aracın sürücüsü tarafından hız göstergesi tarafından hangi fiziksel miktar belirlenir - kat edilen mesafe veya hareket?
2. Hız göstergesinin bu süre zarfında arabanın yaptığı hareket modülünü belirlemek için kullanılabilmesi için araba belirli bir süre nasıl hareket etmelidir?

1 SI'de (Uluslararası Birimler Sistemi) kütle biriminin kilogram (kg), uzunluk biriminin metre (m) ve zaman biriminin saniye (s) olduğunu hatırlayın. Diğer niceliklerin birimlerinden bağımsız olarak seçildikleri için temel olarak adlandırılırlar. Temel birimler cinsinden tanımlanan birimlere türev birimler denir. Türetilmiş SI birimlerinin örnekleri m / s, kg / m3 ve diğerleridir.

mekanik hareket. Referans sisteminin rolü. Maddi bir noktanın hareketini tanımlama yöntemleri. Temel kinematik nicelikler: yer değiştirme, hız, ivme.

mekanik

Çevremizdeki maddi dünyadaki herhangi bir fiziksel fenomen veya süreç, zaman ve mekanda meydana gelen doğal bir dizi değişikliktir. Mekanik hareket, yani belirli bir cismin (veya parçalarının) diğer cisimlere göre konumunda bir değişiklik, en basit fiziksel işlem türüdür. Cisimlerin mekanik hareketi fiziğin adı verilen dalında incelenir. mekanik. Mekaniğin ana görevi, vücudun konumunu herhangi bir zamanda belirleyin.

Mekaniğin ana bölümlerinden biri olarak adlandırılan kinematik, bu hareketin nedenlerini açıklamadan cisimlerin hareketini ele alır. Kinematik şu soruya cevap verir: Bir cisim nasıl hareket eder? Mekaniğin bir diğer önemli kısmı ise dinamikler bazı cisimlerin diğerleri üzerindeki hareketini hareketin nedeni olarak gören . Dinamik şu soruyu yanıtlıyor: Vücut neden başka türlü değil de bu şekilde hareket ediyor?

Mekanik en eski bilimlerden biridir. Bu alandaki kesin bilgiler yeni çağdan çok önce biliniyordu (Aristoteles (MÖ IV yüzyıl), Arşimet (MÖ III yüzyıl)). Bununla birlikte, mekanik yasalarının niteliksel formülasyonu yalnızca MS 17. yüzyılda başladı. e., G. Galileo hızların eklenmesinin kinematik yasasını keşfettiğinde ve cisimlerin serbest düşüş yasalarını oluşturduğunda. Galileo'dan birkaç on yıl sonra, büyük I. Newton (1643-1727) dinamiğin temel yasalarını formüle etti.

Newton mekaniğinde cisimlerin hareketi, boşluktaki ışığın hızından çok daha düşük hızlarda düşünülür. onu ararlar klasik veya Newtonian mekanik, göreli mekaniğin aksine, 20. yüzyılın başında, esas olarak A. Einstein'ın (1879–1956) çalışması nedeniyle yaratıldı.

Göreceli mekanikte cisimlerin hareketi ışık hızına yakın hızlarda düşünülür. Klasik Newton mekaniği, υ için göreliliğin sınırlayıcı durumudur.<< c.

Kinematik

Kinematiğin temel kavramları

kinematik Buna neden olan nedenleri açıklığa kavuşturmadan cisimlerin hareketinin dikkate alındığı bir mekanik dalı olarak adlandırılır.

mekanik hareket cismin uzaydaki konumunun diğer cisimlere göre zaman içinde değişmesine denir.

mekanik hareket Nispeten. Aynı cismin farklı cisimlere göre hareketi farklı çıkıyor. Bir cismin hareketini tanımlamak için, hareketin hangi cisme göre değerlendirildiğini belirtmek gerekir. Bu beden denir referans kuruluşu.

Referans gövde ile ilişkili koordinat sistemi ve zamanlama formu için saat referans sistemi , herhangi bir zamanda hareketli bir cismin konumunu belirlemeye izin verir.

Uluslararası Birimler Sisteminde (SI), uzunluk birimi metre, ve birim zaman başına - ikinci.

Her vücudun belli bir ölçüsü vardır. Vücudun farklı bölümleri uzayda farklı yerlerdedir. Bununla birlikte, mekaniğin birçok probleminde, vücudun tek tek bölümlerinin pozisyonlarını belirtmeye gerek yoktur. Vücudun boyutları diğer vücutlara olan mesafelere göre küçükse, bu vücut onun bedeni olarak kabul edilebilir. maddi nokta. Bu, örneğin gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketini incelerken yapılabilir.

Vücudun tüm bölümleri aynı şekilde hareket ediyorsa bu harekete denir. ilerici . Örneğin Dönme Dolap cazibesindeki kabinler, parkurun düz bir bölümündeki bir araba vs. öne doğru hareket eder.Gövde öne doğru hareket ettiğinde, maddi bir nokta olarak da düşünülebilir.

Belirli koşullar altında boyutları ihmal edilebilecek bir cisme denir. maddi nokta .

Maddi nokta kavramı mekanikte önemli bir rol oynar.

Zaman içinde bir noktadan diğerine hareket eden gövde (maddi nokta) adı verilen belirli bir çizgiyi tanımlar. vücudun yörüngesi .

Herhangi bir zamanda uzayda maddi bir noktanın konumu ( hareket kanunu ) koordinatların zamana bağımlılığı kullanılarak belirlenebilir. x = x (t),y = y (t), z = z (t) (koordinat yöntemi) veya orijinden belirli bir noktaya çizilen yarıçap vektörünün zamana bağımlılığını (vektör yöntemi) kullanarak (Şekil 1.1.1).