Механическое движение что это

Механическое движение

Механи́ческим движе́нием тела называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени. При этом тела взаимодействуют по законам механики.

Раздел механики, описывающий геометрические свойства движения без учёта причин, его вызывающих, называется кинематикой.

В более общем значении движением называется изменение состояния физической системы с течением времени. Например, можно говорить о движении волны в среде.

Содержание

Виды механического движения

Механическое движение можно рассматривать для разных механических объектов:

Геометрия движения

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Относительность движения

Относительность — зависимость механического движения тела от системы отсчёта. Не указав систему отсчёта, не имеет смысла говорить о движении.

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Механическое движение» в других словарях:

механическое движение — Изменение с течением времени взаимного положения в пространстве материальных тел или взаимного положения частей данного тела. Примечания 1. В пределах механики механическое движение можно кратко называть движение. 2. Понятие механическое движение … Справочник технического переводчика

механическое движение — mechaninis judėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. mechanical motion vok. mechanische Bewegung, f rus. механическое движение, n pranc. mouvement mécanique, m … Fizikos terminų žodynas

механическое движение — ▲ движение ↑ механический кинетика. кинетический. кинематика. механические процессы процессы движения материальных тел. ↓ неподвижный, распространение, катиться … Идеографический словарь русского языка

механическое движение — Изменение с течением времени взаимного положения в пространстве материальных тел или взаимного положения частей данного тела … Политехнический терминологический толковый словарь

МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ — МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ, разл. виды терр. перемещения нас. Термин М. д. н. появился во 2 й пол. 19 в. В совр. науч. лит ре, как правило, используется термин миграция населения … Демографический энциклопедический словарь

движение организмов — ▲ механическое движение формы движения: амебовидное (амебы, лейкоциты крови). мерцательное (жгутиковые, сперматозоиды). мышечное. ↓ мышечная ткань, движения (животного) … Идеографический словарь русского языка

движение — ▲ процесс ↑ перемещение < > неподвижный движение процесс перемещения. абсолютное движение. относительное движение. ↓ двинуться … Идеографический словарь русского языка

Движение — Содержание 1 Физика 2 Философия 3 Биология … Википедия

ДВИЖЕНИЕ — в широком смысле всякое изменение, в узком изменение положения тела в пространстве. Д. стало универсальным принципом в философии Гераклита («все течет»). Возможность Д. отрицалась Парменидом и Зеноном из Элей. Аристотель подразделил Д. на… … Философская энциклопедия

Механическое телевидение — Механическое телевидение разновидность телевидения, использующая для разложения изображения на элементы электромеханические устройства вместо электронно лучевых трубок. Самые первые телевизионные системы были механическими и чаще всего не… … Википедия

Источник

Механическое движение и его характеристики

теория по физике 🧲 кинематика

Механика — раздел физики, который изучает механическое движение физических тел и взаимодействие между ними.

Основная задача механики — определение положение тела в пространстве в любой момент времени.

Механическое движение — изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Механическое движение и его виды

По характеру движения точек тела выделяют три вида механического движения:

По типу линии, вдоль которой движется тело, выделяют два вида движения:

По скорости выделяют два вида движения:

По ускорению выделяют три вида движения:

Что нужно для описания механического движения?

Для описания механического движения нужно выбрать, относительно какого тела оно будет рассматриваться. Движение одного и того же объекта относительно разных тел неодинаковое. К примеру, идущий человек относительно дерева движется с некоторой скоростью. Но относительно сумки, которую он держит в руках, он находится в состоянии покоя, так как расстояние между ними с течением времени не изменяется.

Решение основной задачи механики — определения положения тела в пространстве в любой момент времени — заключается в вычислении координат его точек. Чтобы вычислить координаты тела, нужно ввести систему координат и связать с ней тело отсчета. Также понадобится прибор для измерения времени. Все это вместе составляет систему отсчета.

Система отсчета — совокупность тела отсчета и связанных с ним системы координат и часов.

Тело отсчета — тело, относительно которого рассматривается движение.

Часы — прибор для отсчета времени. Время измеряется в секундах (с).

При описании движения тела важно учитывать его размеры, так как характер движения его отдельных точек может различаться. Но в рамках некоторых задач размер тела не влияет на результат решения. Тогда его можно считать пренебрежительно малым. Тогда тело рассматривают как движущуюся материальную точку.

Материальная точка — это тело, размерами которого можно пренебречь в условиях конкретной задачи. Допустимо принимать тело за точку, если оно движется поступательно или его размеры намного меньше расстояний, которые оно проходит.

Виды систем координат

В зависимости от характера движения тела для его описания выбирают одну из трех систем координат:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Способы описания механического движения

Описать механическое движение можно двумя способами:

Координатный способ

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Указать положение материальной точки в пространстве можно, используя трехмерную систему координат. Если эта точка движется, то ее координаты с течением времени меняются. Так как координаты точки зависят от времени, можно считать, что они являются функциями времени. Математически это записывается так:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Эти уравнения называют кинематическими уравнениями движения точки, записанными в координатной форме.

Векторный способ

Радиус-вектор точки — вектор, начало которого совпадает с началом системы координат, а конец — с положением этой точки.

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Указать положение точки в трехмерном пространстве также можно с помощью радиус-вектора. При движении точки радиус-вектор со временем изменяется. Он может менять направление и длину. Это значит, что радиус-вектор тоже можно принять за функцию времени. Математически это записывается так:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Эта формула называется кинематическим уравнением движения точки, записанным в векторной форме.

Характеристики механического движения

Движение материальной точки характеризуют три физические величины:

Перемещение

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что этоМеханическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Траектория — линия, которую описывает тело во время движения.

Путь — длина траектории. Обозначается буквой s. Единица измерения — метры (м).

Путь есть функция времени:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Модуль перемещения — длина вектора перемещения. Обозначается как |Δ r |. Единица измерения — метры (м).

Модуль перемещения необязательно должен совпадать с длиной пути.

Пример №1. Человек обошел круглое поле диаметром 1 км. Чему равны пройденный путь и перемещение, которое он совершил.

Путь равен длине окружности. Поэтому:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Человек, обойдя круглое поле, вернулся в ту же точку. Поэтому его начальное положение совпадает с конечным. В этом случае человек совершил перемещение, равное нулю.

Пример №2. Точка движется по окружности радиусом 10 м. Чему равен путь, пройденный этой точкой, в момент, когда модуль перемещения равен диаметру окружности?

Диаметр — это отрезок, который соединяет две точки окружности и проходит через центр. Перемещение равно длине этого отрезка в случае, если один из концов этого отрезка является началом вектора перемещения, а другой — его концом. Траекторией движения в этом случае является дуга, равная половине окружности. А длина траектории есть путь:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Скорость

Скорость — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения тела. Численно она равна отношению перемещения за малый промежуток времени к величине этого промежутка.

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Скорость характеризуется не только направлением вектора скорости, но и его модулем.

Модуль скорости — расстояние, пройденное точкой за единицу времени. Обозначается буквой V и измеряется в метрах в секунду (м/с).

Математическое определение модуля скорости:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Величина скорости тела в данный момент времени есть первая производная от пройденного пути по времени:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Ускорение

Ускорение — векторная физическая величина, которая характеризует быстроту изменения скорости тела. Численно она равна отношению изменения скорости за малый промежуток времени к величине этого промежутка.

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Модуль ускорения — численное изменение скорости в единицу времени. Обозначается буквой a. Единица измерения — метры в секунду в квадрате (м/с 2 ).

Математическое определение модуля скорости:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что этоv — скорость тела в данный момент времени, v0— его скорость в начальный момент времени, t — время, в течение которого эта скорость менялась.

Ускорение тела есть первая производная от скорости или вторая производная от пройденного пути по времени:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Проекция вектора перемещения на ось координат

Проекция вектора перемещения на ось — это скалярная величина, численно равная разности конечной и начальной координат.

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Проекция вектора на ось OX:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Проекция вектора на ось OY:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Знаки проекций перемещения

Проекция вектора перемещения на ось считается нулевой, если вектор расположен перпендикулярно этой оси.

Модуль перемещения — длина вектора перемещения:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Модуль перемещения измеряется в метрах (м).

Вместе с собственными проекциями модуль перемещения образует прямоугольный треугольник. Сам он является гипотенузой этого треугольника. Поэтому для его вычисления можно применить теорему Пифагора. Выглядит это так:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Выразив проекции вектора перемещения через координаты, эта формула примет вид:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Выражение проекций вектора перемещения через угол его наклона по отношению к координатным осям:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Общий вид уравнений координат:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Пример №3. Определить проекции вектора перемещения на ось OX, OY и вычислить его модуль.

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Определяем координаты начальной точки вектора:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Определяем координаты конечной точки вектора:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Проекция вектора перемещения на ось OX:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Проекция вектора перемещения на ось OY:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Применяем формулу для вычисления модуля вектора перемещения:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Пример №4. Определить координаты конечной точки B вектора перемещения, если начальная точка A имеет координаты (–5;5). Учесть, что проекция перемещения на OX равна 10, а проекция перемещения на OY равна 5.

Извлекаем известные данные:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Для определения координаты точки В понадобятся формулы:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Выразим из них координаты конечного положения точки:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Точка В имеет координаты (5; 10).

Алгоритм решения

Решение

Записываем исходные данные:

Записываем формулу ускорения:

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Так как начальная скорость равна 0, эта формула принимает вид :

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это

Отсюда скорость равна:

Подставляем имеющиеся данные и вычисляем:

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Источник

Механическое движение.

Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: механическое движение и его виды, относительность механического движения, скорость, ускорение.

Понятие движения является чрезвычайно общим и охватывает самый широкий круг явлений. В физике изучают различные виды движения. Простейшим из них является механическое движение. Оно изучается в механике.
Механическое движение — это изменение положение тела (или его частей) в пространстве относительно других тел с течением времени.

Если тело A меняет своё положение относительно тела B, то и тело B меняет своё положение относительно тела A. Иначе говоря, если тело A движется относительно тела B, то и тело B движется относительно тела A. Механическое движение является относительным — для описания движения необходимо указать, относительно какого тела оно рассматривается.

Так, например, можно говорить о движении поезда относительно земли, пассажира относительно поезда, мухи относительно пассажира и т. д. Понятия абсолютного движения и абсолютного покоя не имеют смысла: пассажир, покоящийся относительно поезда, будет двигаться с ним относительно столба на дороге, совершать вместе с Землёй суточное вращение и двигаться вокруг Солнца.
Тело, относительно которого рассматривается движение, называется телом отсчёта.

Основной задачей механики является определение положения движущегося тела в любой момент времени. Для решения этой задачи удобно представить движение тела как изменение координат его точек с течением времени. Чтобы измерить координаты, нужна система координат. Чтобы измерять время, нужны часы. Всё это вместе образует систему отсчёта.

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это
Рисунок 1.

Материальная точка — это тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи.
Так, поезд можно считать материальной точкой при его движении из Москвы в Саратов, но не при посадке в него пассажиров. Землю можно считать материальной точкой при описании её движения вокруг Солнца, но не её суточного вращения вокруг собственной оси.

К характеристикам механического движения относятся траектория, путь, перемещение, скoрость и ускорение.

Траектория, путь, перемещение.

В дальнейшем, говоря о движущемся (или покоящемся) теле, мы всегда полагаем, что тело можно принять за материальную точку. Случаи, когда идеализацией материальной точки пользоваться нельзя, будут специально оговариваться.

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это
Рисунок 2.

Скорость и ускорение.

Рассмотрим движение тела в прямоугольной системе координат с базисом (рис. 3).

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это
Рисунок 3.

Пусть в момент времени тело находилось в точке с радиус-вектором

Спустя малый промежуток времени тело оказалось в точке с
радиус-вектором

Коэффициенты при базисных векторах в пределе дают производные:

(Производная по времени традиционно обозначается точкой над буквой.) Итак,

Мы видим, что проекции вектора скорости на координатные оси являются производными координат точки:

Ускорение, таким образом, есть «cкорость изменения скорости». Имеем:

Следовательно, проекции ускорения являются производными проекций скорости (и, стало быть, вторыми производными координат):

Закон сложения скоростей.

Предположим теперь, что муха поползла по вагону. Скорость мухи относительно вагона (то есть в движущейся системе ) обозначается и называется относительной скоростью. Скорость мухи относительно земли (то есть в неподвижной системе ) обозначается и называется абсолютной скоростью.

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это
Рисунок 4.

Как видно из рисунка,

Дифференцируя это равенство, получим:

В результате из (3) получаем:

Закон сложения скоростей. Скорость точки относительно неподвижной системы отсчёта равна векторной сумме скорости движущейся системы и скорости точки относительно движущейся системы. Иными словами, абсолютная скорость есть сумма переносной и относительной скоростей.

Таким образом, если муха ползёт по движущемуся вагону, то скорость мухи относительно земли равна векторной сумме скорости вагона и скорости мухи относительно вагона. Интуитивно очевидный результат!

Виды механического движения.

Простейшими видами механического движения материальной точки являются равномерное и прямолинейное движения.
Движение называется равномерным, если модуль вектора скорости остаётся постоянным (направление скорости при этом может меняться).

Движение называется прямолинейным, если направление вектора скорости остаётся постоянным (а величина скорости при этом может меняться). Траекторией прямолинейного движения служит прямая линия, на которой лежит вектор скорости.
Например, автомобиль, который едет с постоянной скоростью по извилистой дороге, совершает равномерное (но не прямолинейное) движение. Автомобиль, разгоняющийся на прямом участке шоссе, совершает прямолинейное (но не равномерное) движение.

А вот если при движении тела остаются постоянными как модуль скорости, так и его направление, то движение называется равномерным прямолинейным.

В терминах вектора скорости можно дать более короткие определения данным типам движения:

Важнейшим частным случаем неравномерного движения является равноускоренное движение, при котором остаются постоянными модуль и направление вектора ускорения:

Простейшими видами механического движения твёрдого тела являются поступательное и вращательное движения.
Движение тела называется поступательным, если всякая прямая, соединяющая две какие-либо точки тела, перемещается параллельно своему первоначальному направлению. При поступательном движении траектории всех точек тела идентичны: они получаются друг из друга параллельным сдвигом (рис. 5).

Механическое движение что это. Смотреть фото Механическое движение что это. Смотреть картинку Механическое движение что это. Картинка про Механическое движение что это. Фото Механическое движение что это
Рисунок 5.

Движение тела называется вращательным, если все его точки описывают окружности, лежащие в параллельных плоскостях. При этом центры данных окружностей лежат на одной прямой, которая перпендикулярна всем этим плоскостям и называется осью вращения.

На рис. 6 изображён шар, вращающийся вокруг вертикальной оси. Так обычно рисуют земной шар в соответствующих задачах динамики.

Источник

Кинематика. Механическое движение.

Простейшей формой движения материи является механическое движение. Его можно наблюдать повседневно в обыденной жизни. Изменение с течением времени положения тела в пространстве относительно других тел называется механическим движением.

Чтобы судить о движении тела, надо узнать, меняется ли его положение среди окружающих тел. Если вообразить отдельное изолированное тело в пространстве, где нет других тел, говорить о движении этого тела не будет возможности, поскольку нет ничего, по отношению к чему оно могло бы изменять положение. Следовательно, при изучении движения какого-либо тела обязательно нужно указать, по отношению к каким другим телам происходит его движение.

Наиболее часто рассматривают движение тел относительно Земли. Однако, необходимо помнить, что сама Земля вращается как вокруг своей оси, так и вокруг Солнца, которое, в свою очередь, движется относительно других звезд.

Движение происходит как в пространстве, так и во времени, поэтому при описании движения необходимо определять и время, что осуществляется с помощью часов.

Совокупность неподвижных друг относительно друга тел, по отношению к которым рассматривается движение, и отсчитывающих время часов образует систему отсчета.

Движение одного и того же тела относительно различных систем отсчета может иметь различный характер.

Основные виды механического движения: поступательное, вращательное и колебательное. Поступательное и вращательное движения являются самыми простыми видами механического движения.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *