Définir le mouvement mécanique d'un système de référence. Relativité du mouvement mécanique

Qu'est-ce qu'un mouvement mécanique et comment se caractérise-t-il ? Quels paramètres sont introduits pour comprendre ce type de mouvement ? Quels termes sont utilisés le plus souvent ? Dans cet article, nous allons répondre à ces questions, considérer le mouvement mécanique avec points différents vue, nous donnerons des exemples et traiterons de la résolution de problèmes de physique du sujet correspondant.

Concepts de base

Depuis le banc de l'école, on nous apprend que le mouvement mécanique est un changement de position du corps à tout moment par rapport aux autres corps du système. En fait, tout est ainsi. Prenons la maison ordinaire dans laquelle nous nous trouvons comme zéro du système de coordonnées. Imaginez visuellement que la maison sera l'origine des coordonnées, et l'axe des abscisses et l'axe des ordonnées en sortiront dans n'importe quelle direction.

Dans ce cas, notre mouvement à l'intérieur de la maison, comme à l'extérieur de celle-ci, démontrera clairement le mouvement mécanique du corps dans le référentiel. Imaginez qu'un point se déplace le long d'un système de coordonnées, changeant ses coordonnées à chaque instant par rapport à la fois à l'axe des abscisses et à l'axe des ordonnées. Tout sera simple et clair.

Caractéristiques du mouvement mécanique

De quel type de mouvement pourrait-il s'agir ? Nous n'irons pas dans la jungle de la physique. Considérez les cas les plus simples lorsqu'il y a un mouvement point matériel. Il est subdivisé en mouvement rectiligne et en mouvement curviligne. En principe, tout devrait être clair à partir du nom, mais juste au cas où, parlons-en plus précisément.

Le mouvement rectiligne d'un point matériel sera appelé un tel mouvement qui s'effectue selon une trajectoire qui ressemble à une droite. Eh bien, par exemple, une voiture roule directement sous une route qui n'a pas de virages. Ou le long d'une section d'une route similaire. Ce sera une ligne droite. Dans ce cas, elle peut être uniforme ou uniformément accélérée.

Le mouvement curviligne d'un point matériel sera appelé un tel mouvement qui s'effectue selon une trajectoire qui ne ressemble pas à une ligne droite. La trajectoire peut être aussi bien une ligne brisée qu'une ligne fermée. C'est-à-dire une trajectoire circulaire, un ellipsoïde, etc.

Mouvement de population mécanique

Ce type de mouvement n'a presque absolument rien à voir avec la physique. Quoique, selon de quel point de vue on le perçoit. Qu'appelle-t-on, en général, le mouvement mécanique de la population ? C'est ce qu'on appelle la réinstallation des individus, qui se produit à la suite de processus de migration. Il peut s'agir à la fois d'une migration externe et interne. Par durée, le mouvement mécanique de la population est divisé en permanent et temporaire (plus pendulaire et saisonnier).

Si nous considérons ce processus d'un point de vue physique, alors une seule chose peut être dite : ce mouvement démontrera parfaitement le mouvement des points matériels dans le référentiel associé à notre planète - la Terre.

Mouvement mécanique uniforme

Comme son nom l'indique, il s'agit d'un type de mouvement dans lequel la vitesse du corps a une certaine valeur, qui est maintenue constante en valeur absolue. En d'autres termes, la vitesse d'un corps qui se déplace uniformément ne change pas. À vrai vie nous manquons presque de remarquer des exemples idéaux de mouvement mécanique uniforme. Vous pouvez raisonnablement objecter, disent-ils, que vous pouvez conduire une voiture à une vitesse de 60 kilomètres à l'heure. Oui, certainement le compteur de vitesse. véhicule peut afficher une valeur similaire, mais cela ne signifie pas qu'en fait la vitesse de la voiture sera exactement de soixante kilomètres par heure.

Ca parle de quoi? Comme nous le savons, premièrement, tous les instruments de mesure ont une certaine erreur. Règles, balances, appareils mécaniques et électroniques - ils ont tous une certaine erreur, inexactitude. Vous pouvez le vérifier par vous-même en prenant une douzaine de règles et en les attachant les unes aux autres. Après cela, vous pourrez remarquer quelques incohérences entre les repères millimétriques et leur application.

Idem pour le compteur de vitesse. Il a une certaine erreur. Pour les instruments, l'imprécision est numériquement égale à la moitié de la valeur de division. Dans les voitures, l'imprécision du compteur de vitesse sera de 10 kilomètres par heure. C'est pourquoi, à un certain moment, il est impossible de dire avec certitude que nous avançons à une vitesse ou à une autre. Le deuxième facteur qui introduira l'imprécision sera les forces agissant sur la voiture. Mais les forces sont inextricablement liées à l'accélération, nous parlerons donc de ce sujet un peu plus tard.

Très souvent, un mouvement uniforme se produit dans des problèmes de nature mathématique plutôt que physique. Là, les motocyclistes, les camions et les voitures se déplacent à la même vitesse, égaux en module à des moments différents.

Mouvement uniformément accéléré

En physique, ce type de mouvement se produit assez souvent. Même dans les tâches de la partie "A" des 9e et 11e années, il y a des tâches dans lesquelles vous devez être capable d'effectuer des opérations avec accélération. Par exemple, "A-1", où un graphique du mouvement du corps dans les axes de coordonnées est dessiné et il est nécessaire de calculer la distance parcourue par la voiture pendant une période de temps donnée. De plus, l'un des intervalles peut démontrer un mouvement uniforme, tandis que sur le second, il faut d'abord calculer l'accélération et ensuite seulement calculer la distance parcourue.

Comment savez-vous que le mouvement est uniformément accéléré ? Habituellement, dans les tâches, les informations à ce sujet sont données directement. C'est-à-dire qu'il existe soit une indication numérique de l'accélération, soit des paramètres (temps, changement de vitesse, distance) qui nous permettent de déterminer l'accélération. Il convient de noter que l'accélération est une grandeur vectorielle. Cela peut donc être non seulement positif, mais aussi négatif. Dans le premier cas, nous observerons l'accélération du corps, dans le second - sa décélération.

Mais il arrive que des informations sur le type de mouvement soient enseignées à l'étudiant sous une forme quelque peu secrète, si vous pouvez l'appeler ainsi. Par exemple, on dit que rien n'agit sur le corps ou que la somme de toutes les forces est égale à zéro. Eh bien, dans ce cas, vous devez clairement comprendre que nous parlons d'un mouvement uniforme ou d'un repos du corps dans un certain système de coordonnées. Si vous vous souvenez de la deuxième loi de Newton (qui stipule que la somme de toutes les forces n'est rien de plus que le produit de la masse du corps et de l'accélération conférée par les forces correspondantes), vous en remarquerez facilement une chose intéressante: si la somme des forces est nulle, alors le produit de la masse et de l'accélération sera également nul.

Conclusion

Mais après tout, la masse est pour nous une valeur constante, et a priori elle ne peut pas être nulle. Dans ce cas, il serait logique de conclure qu'en l'absence d'action forces externes(ou avec leur action compensée) l'accélération du corps est absente. Cela signifie qu'il est soit au repos, soit en mouvement à vitesse constante.

Formule de mouvement uniformément accéléré

On trouve parfois dans littérature scientifique une approche selon laquelle des formules faciles sont d'abord données, puis, compte tenu de certains facteurs, elles deviennent plus compliquées. Nous allons faire le contraire, à savoir considérer d'abord mouvement uniformément accéléré. La formule de calcul de la distance parcourue est la suivante : S = V0t + at^2/2. Ici V0 - vitesse de démarrage corps, a - accélération (peut être négative, le signe + deviendra alors - dans la formule) et t - le temps écoulé entre le début du mouvement et l'arrêt du corps.

Formule de mouvement uniforme

Si nous parlons de mouvement uniforme, rappelez-vous que dans ce cas, l'accélération est nulle (a = 0). Remplacez zéro dans la formule et obtenez : S = V0t. Mais après tout, la vitesse sur toute la section du chemin est constante, si nous parlons grossièrement, c'est-à-dire que nous devrons négliger les forces agissant sur le corps. Ce qui, soit dit en passant, se pratique partout en cinématique, puisque la cinématique n'étudie pas les causes du mouvement, cela se fait par la dynamique. Ainsi, si la vitesse sur toute la section du chemin est constante, sa valeur initiale coïncide avec tout intermédiaire, ainsi que final. Par conséquent, la formule de distance ressemblera à ceci : S = Vt. C'est tout.

Mouvement mécanique corps s'appelle le changement de sa position dans l'espace par rapport aux autres corps au fil du temps. Par exemple, une personne empruntant un escalator dans le métro est au repos par rapport à l'escalator lui-même et se déplace par rapport aux parois du tunnel

Types de mouvement mécanique :

  • rectiligne et curviligne - selon la forme de la trajectoire;
  • uniforme et inégal - selon la loi du mouvement.

mouvement mécanique relativement. Cela se manifeste par le fait que la forme de la trajectoire, le déplacement, la vitesse et d'autres caractéristiques du mouvement du corps dépendent du choix du cadre de référence.

Le corps par rapport auquel le mouvement est considéré est appelé organisme de référence. Le système de coordonnées, le corps de référence auquel il est associé et l'instrument de mesure du temps forment système de référence , par rapport auquel le mouvement du corps est considéré.

Parfois, la taille du corps par rapport à la distance à celui-ci peut être négligée. Dans ces cas, le corps est considéré pointe matérielle.

Déterminer la position du corps à un moment donné est tâche principale des mécaniciens.

Les caractéristiques importantes du mouvement sont trajectoire d'un point matériel, déplacement, vitesse et accélération. La ligne le long de laquelle se déplace le point matériel est appelée trajectoire . La longueur de la trajectoire est appelée le chemin (L). L'unité de mesure du chemin est 1m. Le vecteur reliant les points de départ et d'arrivée de la trajectoire est appelé déplacement (). Unité de déplacement-1 m.

La forme de mouvement la plus simple est le mouvement rectiligne uniforme. Un mouvement dans lequel le corps effectue les mêmes déplacements pendant des intervalles de temps égaux est appelé rectiligne. mouvement uniforme. La rapidité() - vecteur quantité physique, qui caractérise la vitesse de mouvement du corps, numériquement égale au rapport du mouvement dans une petite période de temps à la valeur de cette période. La formule de définition de la vitesse a la forme v = s/t. Unité de vitesse - Mme. Mesurer la vitesse avec un compteur de vitesse.

Le mouvement d'un corps, dans lequel sa vitesse change de la même manière pour tout intervalle de temps, s'appelle uniformément accéléré ou tout aussi variable.

une grandeur physique qui caractérise le taux de changement de vitesse et qui est numériquement égale au rapport du vecteur de changement de vitesse par unité de temps. Unité d'accélération en SI m/s 2 .

uniformément accéléré, si le module de la vitesse augmente, - la condition de mouvement uniformément accéléré. Par exemple, l'accélération des véhicules - voitures, trains et chute libre de corps près de la surface de la Terre ( = ).

Le mouvement uniforme est appelé tout aussi lent si le module de vitesse diminue. est la condition d'un mouvement uniformément lent.

Vitesse instantanée mouvement rectiligne uniformément accéléré

mouvement mécanique- c'est un changement de position d'un corps dans l'espace par rapport aux autres corps.

Par exemple, une voiture roule sur une route. Il y a des gens dans la voiture. Les gens se déplacent avec la voiture sur la route. Autrement dit, les gens se déplacent dans l'espace par rapport à la route. Mais par rapport à la voiture elle-même, les gens ne bougent pas. Cela se manifeste relativité du mouvement mécanique. Ensuite, nous considérons brièvement principaux types de mouvements mécaniques.

mouvement de translation est le mouvement d'un corps dans lequel tous ses points se meuvent de la même manière.

Par exemple, toutes les mêmes marques de voiture sur la route mouvement vers l'avant. Plus précisément, seule la carrosserie de la voiture effectue un mouvement de translation, tandis que ses roues effectuent un mouvement de rotation.

mouvement de rotation est le mouvement d'un corps autour d'un axe. Avec un tel mouvement, tous les points du corps se déplacent le long de cercles dont le centre est cet axe.

Les roues que nous avons mentionnées effectuent un mouvement de rotation autour de leurs axes et, en même temps, les roues effectuent un mouvement de translation avec la carrosserie de la voiture. C'est-à-dire que la roue effectue un mouvement de rotation par rapport à l'axe et un mouvement de translation par rapport à la route.

mouvement oscillatoire- C'est un mouvement périodique qui se produit alternativement dans deux directions opposées.

Par exemple, le pendule d'une horloge effectue un mouvement oscillatoire.

Translationnelle et mouvement de rotation- les mouvements mécaniques les plus simples.

Relativité du mouvement mécanique

Tous les corps de l'univers sont en mouvement, il n'y a donc pas de corps en repos absolu. Pour la même raison, il est possible de déterminer si un corps se déplace ou non uniquement par rapport à un autre corps.

Par exemple, une voiture roule sur une route. La route est sur la planète Terre. La route est immobile. Par conséquent, il est possible de mesurer la vitesse d'un véhicule par rapport à une route à l'arrêt. Mais la route est stationnaire par rapport à la Terre. Cependant, la Terre elle-même tourne autour du Soleil. Par conséquent, la route, avec la voiture, tourne également autour du Soleil. Par conséquent, la voiture effectue non seulement un mouvement de translation, mais également de rotation (par rapport au Soleil). Mais par rapport à la Terre, la voiture ne fait qu'un mouvement de translation. Cela se manifeste relativité du mouvement mécanique.

Relativité du mouvement mécanique- c'est la dépendance de la trajectoire du corps, de la distance parcourue, du déplacement et de la vitesse au choix systèmes de référence.

Point matériel

Dans de nombreux cas, la taille d'un corps peut être négligée, puisque les dimensions de ce corps sont petites par rapport à la distance à laquelle ce corps ressemble, ou par rapport à la distance entre ce corps et d'autres corps. Pour simplifier les calculs, un tel corps peut conditionnellement être considéré comme un point matériel ayant la masse de ce corps.

Point matériel est un corps dont les dimensions dans des conditions données peuvent être négligées.

La voiture dont nous avons parlé à plusieurs reprises peut être considérée comme un point matériel par rapport à la Terre. Mais si une personne se déplace à l'intérieur de cette voiture, il n'est plus possible de négliger la taille de la voiture.

En règle générale, lors de la résolution de problèmes de physique, le mouvement d'un corps est considéré comme mouvement des points matériels, et fonctionnent avec des concepts tels que la vitesse d'un point matériel, l'accélération d'un point matériel, la quantité de mouvement d'un point matériel, l'inertie d'un point matériel, etc.

système de référence

Le point matériel se déplace par rapport aux autres corps. Le corps par rapport auquel le mouvement mécanique donné est considéré est appelé le corps de référence. Organisme de référence sont choisis arbitrairement en fonction des tâches à résoudre.

Associé à l'organisme de référence système de coordonnées, qui est un point de référence (origine). Le système de coordonnées a 1, 2 ou 3 axes selon les conditions de conduite. La position d'un point sur une ligne (1 axe), un plan (2 axes) ou dans l'espace (3 axes) est déterminée par une, deux ou trois coordonnées, respectivement. Pour déterminer la position du corps dans l'espace à tout moment, il est également nécessaire de définir l'origine du temps.

système de référence est un système de coordonnées, un corps de référence auquel le système de coordonnées est associé et un dispositif de mesure du temps. Par rapport au système de référence, le mouvement du corps est considéré. Pour un même corps, relativement différents corps référence dans différents systèmes de coordonnées peut être des coordonnées complètement différentes.

Trajectoire dépend aussi du choix du système de référence.

Types de référentiels peut être différent, par exemple, un référentiel fixe, un référentiel mobile, un référentiel inertiel, un référentiel non inertiel.

article tiré de av-physics.narod.ru

Aujourd'hui, nous allons parler de l'étude systématique de la physique et de sa première section - la mécanique. Études de physique différents types changements ou processus se produisant dans la nature, et quels processus étaient d'un intérêt primordial pour nos ancêtres ? Bien sûr, ce sont des processus associés au mouvement. Ils se demandaient si la lance qu'ils lançaient volerait et toucherait le mammouth ; ils se demandaient si le messager porteur du message important aurait le temps de courir avant le coucher du soleil jusqu'à la grotte voisine. Tous ces types de mouvement et le mouvement mécanique en général sont étudiés par la section dite mécanique.

Partout où nous regardons, il existe de nombreux exemples de mouvement mécanique autour de nous : quelque chose tourne, quelque chose saute de haut en bas, quelque chose bouge d'avant en arrière, et d'autres corps peuvent être au repos, ce qui est aussi un exemple de mouvement mécanique, dont la vitesse est nulle .

Définition

Mouvement mécanique appelé le changement de position des corps dans l'espace par rapport aux autres corps au fil du temps (Fig. 1).

Riz. 1. Mouvement mécanique

Comme la physique est divisée en plusieurs sections, la mécanique a ses propres sections. Le premier s'appelle la cinématique. Section de mécanique cinématique répond à la question de savoir comment un corps bouge. Avant de commencer à travailler sur l'étude du mouvement mécanique, il est nécessaire de définir et d'apprendre les concepts de base, le soi-disant ABC de la cinématique. Dans la leçon, nous apprendrons :

Choisissez un système de référence pour étudier le mouvement du corps;

Simplifier les tâches en remplaçant mentalement le corps par un point matériel ;

Déterminez la trajectoire du mouvement, trouvez le chemin;

Distinguer les types de mouvement.

Dans la définition du mouvement mécanique, l'expression par rapport aux autres corps. Il faut toujours choisir le corps dit de référence, c'est-à-dire le corps par rapport auquel on va considérer le mouvement de l'objet que l'on étudie. Un exemple simple : bougez votre main et dites - ça bouge ? Oui, bien sûr, par rapport à la tête, mais par rapport au bouton de votre chemise, il sera inamovible. Par conséquent, le choix de la référence est très important, car par rapport à certains corps, le mouvement se produit, et par rapport à d'autres corps, le mouvement ne se produit pas. Le plus souvent, le corps de référence est choisi comme le corps qui est toujours à portée de main, ou plutôt sous les pieds - c'est notre Terre, qui est le corps de référence dans la plupart des cas.

Les scientifiques se demandent depuis longtemps si la Terre tourne autour du Soleil ou si le Soleil tourne autour de la Terre. En fait, du point de vue de la physique, du point de vue du mouvement mécanique, ce n'est qu'une dispute sur le corps de référence. Si nous considérons la Terre comme corps de référence, alors oui - le Soleil tourne autour de la Terre, si nous considérons le Soleil comme corps de référence - alors la Terre tourne autour du Soleil. L'organisme de référence est donc un concept important.

Comment décrire le changement de position du corps ?

Pour définir avec précision la position du corps qui nous intéresse par rapport au corps de référence, il est nécessaire d'associer un système de coordonnées au corps de référence (Fig. 2).

Lorsque le corps bouge, les coordonnées changent et pour décrire leur changement, nous avons besoin d'un appareil de mesure du temps. Pour décrire le mouvement, vous devez avoir :

Organisme de référence ;

Le système de coordonnées associé au corps de référence ;

Un appareil pour mesurer le temps (heures).

Tous ces objets forment ensemble un cadre de référence. Jusqu'à ce que nous ayons choisi un cadre de référence, cela n'a aucun sens de décrire le mouvement mécanique - nous ne serons pas sûrs de la façon dont le corps se déplace. Un exemple simple : une valise posée sur une étagère dans un compartiment d'un train en mouvement, pour un passager elle repose simplement, mais pour une personne debout sur le quai elle bouge. Comme on peut le voir, le même corps est à la fois en mouvement et au repos, tout le problème est que les référentiels sont différents (Fig. 3).

Riz. 3. Divers systèmes de notification

Dépendance de la trajectoire au choix du référentiel

Répondons à une question intéressante et importante, celle de savoir si la forme de la trajectoire et le chemin parcouru par le corps dépendent du choix du référentiel. Considérez une situation où il y a un passager du train, à côté duquel il y a un verre d'eau sur la table. Quelle sera la trajectoire du verre dans le système de signalement associé au passager (l'organisme de référence est le passager) ?

Bien entendu, la vitre est fixe par rapport au passager. Cela signifie que la trajectoire est un point et que le déplacement est égal (Fig. 4).

Riz. 4. La trajectoire du verre par rapport au passager dans le train

Quelle sera la trajectoire du verre par rapport au passager qui attend le train sur le quai ? Pour ce passager, il apparaîtra que la vitre se déplace en ligne droite et a une trajectoire non nulle (Fig. 5).

Riz. 5. La trajectoire du verre par rapport au passager sur le quai

De ce qui précède, nous pouvons conclure que la trajectoire et le chemin dépendent du choix du système de référence.

Pour décrire un mouvement mécanique, il faut tout d'abord déterminer le référentiel.

Le mouvement est étudié par nous afin de prédire où tel ou tel objet se trouvera au moment voulu. La tâche principale des mécaniciens- déterminer la position du corps à tout moment. Que signifie décrire le mouvement d'un corps ?

Prenons un exemple : un bus voyage de Moscou à Saint-Pétersbourg (Fig. 6). Nous soucions-nous de la taille du bus par rapport à la distance qu'il parcourra ?

Riz. 6. Trafic de bus de Moscou à Saint-Pétersbourg

Bien sûr, la taille du bus dans ce cas peut être négligée. On peut décrire le bus comme un point mobile, sinon on l'appelle un point matériel.

Définition

Un corps dont les dimensions peuvent être négligées dans ce problème est appelé pointe matérielle.

Un seul et même corps, selon les conditions du problème, peut être ou non un point matériel. Lors du déplacement d'un bus de Moscou à Saint-Pétersbourg, le bus peut être considéré comme un point matériel, car sa taille n'est pas comparable à la distance entre les villes. Mais si une mouche a volé dans l'habitacle du bus et que nous voulons enquêter sur son mouvement, alors dans ce cas, les dimensions du bus sont importantes pour nous, et ce ne sera plus un point matériel.

Le plus souvent en mécanique on étudiera le mouvement d'un point matériel. Lors du déplacement, le point matériel passe successivement la position le long d'une certaine ligne.

Définition

La ligne le long de laquelle le corps (ou le point matériel) se déplace est appelée trajectoire du corps ( riz. sept).

Riz. 7. Trajectoire ponctuelle

Parfois, nous observons une trajectoire (par exemple, le processus de notation d'une leçon), mais le plus souvent la trajectoire est une sorte de ligne imaginaire. En présence d'instruments de mesure, nous pouvons mesurer la longueur de la trajectoire le long de laquelle le corps s'est déplacé et en déterminer la valeur, appelée chemin(Fig. 8).

Définition

Chemin, passé par le corps pendant un certain temps, est longueur de section de trajectoire.

Riz. 8. Chemin

Il existe deux principaux types de mouvement - c'est le mouvement rectiligne et curviligne.

Si la trajectoire du corps est une ligne droite, alors le mouvement est dit rectiligne. Si le corps se déplace le long d'une parabole ou le long de toute autre courbe, nous parlons de mouvement curviligne. Lorsque l'on considère le mouvement non seulement d'un point matériel, mais le mouvement d'un corps réel, on distingue deux autres types de mouvement : le mouvement de translation et le mouvement de rotation.

Mouvement de translation et de rotation. Exemple

Quels mouvements sont appelés translationnels et lesquels - rotationnels? Considérez cette question sur l'exemple d'une grande roue. Comment se déplace la cabine de la grande roue ? Marquons deux points arbitraires du cockpit et relions-les par une ligne droite. La roue tourne. Au bout d'un moment, marquez les mêmes points et reliez-les. Les lignes résultantes se trouveront sur des lignes parallèles (Fig. 9).

Riz. 9. Mouvement progressif de la cabine de la grande roue

Si une ligne droite passant par deux points quelconques du corps reste parallèle à elle-même pendant le mouvement, alors une telle Circulation appelé progressive.

Sinon, nous avons affaire à un mouvement de rotation. Si la ligne droite n'était pas parallèle à vous, le passager tomberait très probablement de la cabine des roues (Fig. 10).

Riz. 10. Mouvement de cabine à roue rotative

rotationnel appelé un tel mouvement du corps, dans lequel ses points décrivent des cercles situés dans des plans parallèles. La ligne reliant les centres des cercles s'appelle axe de rotation.

Très souvent, nous devons faire face à une combinaison de mouvements de translation et de rotation, le mouvement dit de translation-rotation. L'exemple le plus simple d'un tel mouvement est le mouvement d'un sauteur dans l'eau (Fig. 11). Il effectue une rotation (saut périlleux), mais en même temps le centre de sa masse avance en direction de l'eau.

Riz. 11. Mouvement de translation-rotation

Aujourd'hui, nous avons étudié l'ABC de la cinématique, c'est-à-dire les concepts de base les plus importants qui nous permettront plus tard de passer à la résolution Tâche principale mécanique - déterminer la position du corps à tout moment.

Bibliographie

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  1. Portail Internet "Av-physics.narod.ru" ().
  2. Portail Internet "Rushkolnik.ru" ().
  3. Portail Internet "Testent.ru" ().

Devoirs

Considérez quel est le corps de référence lorsque nous disons:

  • un livre repose immobile sur une table dans un compartiment d'un train en marche ;
  • l'hôtesse après le décollage traverse la cabine passagers de l'aéronef ;
  • La terre tourne autour de son axe.

mouvement mécanique- c'est un changement de position d'un corps dans l'espace par rapport aux autres corps.

Par exemple, une voiture roule sur une route. Il y a des gens dans la voiture. Les gens se déplacent avec la voiture sur la route. Autrement dit, les gens se déplacent dans l'espace par rapport à la route. Mais par rapport à la voiture elle-même, les gens ne bougent pas. Cela se voit.

Les principaux types de mouvements mécaniques:

mouvement de translation est le mouvement d'un corps dans lequel tous ses points se meuvent de la même manière.

Par exemple, la même voiture avance le long de la route. Plus précisément, seule la carrosserie de la voiture effectue un mouvement de translation, tandis que ses roues effectuent un mouvement de rotation.

mouvement de rotation est le mouvement d'un corps autour d'un axe. Avec un tel mouvement, tous les points du corps se déplacent le long de cercles dont le centre est cet axe.

Les roues que nous avons mentionnées effectuent un mouvement de rotation autour de leurs axes et, en même temps, les roues effectuent un mouvement de translation avec la carrosserie de la voiture. C'est-à-dire que la roue effectue un mouvement de rotation par rapport à l'axe et un mouvement de translation par rapport à la route.

mouvement oscillatoire- C'est un mouvement périodique qui se produit alternativement dans deux directions opposées.

Par exemple, le pendule d'une horloge effectue un mouvement oscillatoire.

Les mouvements de translation et de rotation sont les types les plus simples de mouvement mécanique.

Tous les corps de l'univers sont en mouvement, il n'y a donc pas de corps en repos absolu. Pour la même raison, il est possible de déterminer si un corps se déplace ou non uniquement par rapport à un autre corps.

Par exemple, une voiture roule sur une route. La route est sur la planète Terre. La route est immobile. Par conséquent, il est possible de mesurer la vitesse d'un véhicule par rapport à une route à l'arrêt. Mais la route est stationnaire par rapport à la Terre. Cependant, la Terre elle-même tourne autour du Soleil. Par conséquent, la route, avec la voiture, tourne également autour du Soleil. Par conséquent, la voiture effectue non seulement un mouvement de translation, mais également de rotation (par rapport au Soleil). Mais par rapport à la Terre, la voiture ne fait qu'un mouvement de translation. Cela se manifeste relativité du mouvement mécanique.

Relativité du mouvement mécanique- c'est la dépendance de la trajectoire du corps, de la distance parcourue, du déplacement et de la vitesse au choix systèmes de référence.

Point matériel

Dans de nombreux cas, la taille d'un corps peut être négligée, puisque les dimensions de ce corps sont petites par rapport à la distance à laquelle ce corps ressemble, ou par rapport à la distance entre ce corps et d'autres corps. Pour simplifier les calculs, un tel corps peut conditionnellement être considéré comme un point matériel ayant la masse de ce corps.

Point matériel est un corps dont les dimensions dans des conditions données peuvent être négligées.

La voiture dont nous avons parlé à plusieurs reprises peut être considérée comme un point matériel par rapport à la Terre. Mais si une personne se déplace à l'intérieur de cette voiture, il n'est plus possible de négliger la taille de la voiture.

En règle générale, lors de la résolution de problèmes de physique, le mouvement d'un corps est considéré comme mouvement des points matériels, et fonctionnent avec des concepts tels que la vitesse d'un point matériel, l'accélération d'un point matériel, la quantité de mouvement d'un point matériel, l'inertie d'un point matériel, etc.

système de référence

Le point matériel se déplace par rapport aux autres corps. Le corps par rapport auquel le mouvement mécanique donné est considéré est appelé le corps de référence. Organisme de référence sont choisis arbitrairement en fonction des tâches à résoudre.

Associé à l'organisme de référence système de coordonnées, qui est un point de référence (origine). Le système de coordonnées a 1, 2 ou 3 axes selon les conditions de conduite. La position d'un point sur une ligne (1 axe), un plan (2 axes) ou dans l'espace (3 axes) est déterminée par une, deux ou trois coordonnées, respectivement. Pour déterminer la position du corps dans l'espace à tout moment, il est également nécessaire de définir l'origine du temps.

système de référence est un système de coordonnées, un corps de référence auquel le système de coordonnées est associé et un dispositif de mesure du temps. Par rapport au système de référence, le mouvement du corps est considéré. Un seul et même corps par rapport à différents corps de référence dans différents systèmes de coordonnées peut avoir des coordonnées complètement différentes.

Trajectoire dépend aussi du choix du système de référence.

Types de référentiels peut être différent, par exemple, un référentiel fixe, un référentiel mobile, un référentiel inertiel, un référentiel non inertiel.