기준 좌표계의 기계적 운동을 정의하십시오. 기계적 운동의 상대성

기계식 무브먼트란 무엇이며 어떻게 특징지어지나요? 이러한 유형의 움직임을 이해하기 위해 어떤 매개변수가 도입됩니까? 이 경우 어떤 용어가 가장 자주 사용됩니까? 이 기사에서 우리는 이러한 질문에 답하고, 다양한 관점에서 기계적 운동을 고려하고, 예를 제시하고, 관련 주제에 대한 물리학 문제를 해결하는 방법을 다룰 것입니다.

기본 개념

학교 때부터 우리는 기계적 운동은 시스템의 다른 물체에 비해 어느 시점에서나 물체 위치의 변화라고 배웠습니다. 실제로는 그렇습니다. 우리가 살고 있는 평범한 집을 좌표계의 영점으로 삼자. 집이 좌표의 원점이 되고 가로좌표와 세로축이 어느 방향에서든 나타날 것이라고 시각적으로 상상해 보세요.

이 경우 집 안팎의 움직임은 기준 틀에서 신체의 기계적 움직임을 명확하게 보여줍니다. 점이 좌표계를 따라 이동하고 매 순간마다 가로축과 세로축을 기준으로 좌표가 변경된다고 상상해 보세요. 모든 것이 간단하고 명확해질 것입니다.

기계식 무브먼트의 특성

이것은 어떤 종류의 움직임이 될 수 있습니까? 우리는 물리학의 정글을 너무 깊이 파고들지는 않을 것입니다. 움직임이 일어나는 가장 간단한 경우를 생각해 봅시다 재료 포인트. 직선운동과 곡선운동으로 구분됩니다. 원칙적으로는 제목에서 모든 것이 이미 명확해야 하지만 만일의 경우에 대비해 좀 더 구체적으로 이야기해 보겠습니다.

물질점의 직선 운동은 직선 형태의 궤적을 따라 발생하는 운동이라고 합니다. 예를 들어, 자동차는 회전이 없는 도로 바로 아래를 주행합니다. 또는 유사한 도로 구간을 따라. 이것은 선형적인 움직임이 될 것입니다. 이 경우 균일하거나 균일하게 가속될 수 있습니다.

물질점의 곡선운동은 직선의 형태를 가지지 않는 궤적을 따라 진행되는 운동이라고 한다. 궤적은 파선일 수도 있고 닫힌 선일 수도 있습니다. 즉, 원형 궤적, 타원형 궤적 등입니다.

인구의 기계적 이동

이러한 유형의 움직임은 물리학과 거의 아무런 관련이 없습니다. 그러나 우리는 어떤 관점에서 그것을 인식하는지에 따라 다릅니다. 일반적으로 인구의 기계적 이동을 무엇이라고 합니까? 이는 이주 과정의 결과로 발생하는 개인의 재배치를 의미합니다. 이는 외부 마이그레이션과 내부 마이그레이션이 모두 가능합니다. 기간에 따라 인구의 기계적 이동은 영구 이동과 임시 이동(추가로 추 및 계절 이동)으로 구분됩니다.

물리적 관점에서 이 과정을 고려하면 단 한 가지만 말할 수 있습니다. 이 움직임은 우리 행성인 지구와 관련된 기준 시스템에서 물질 지점의 움직임을 완벽하게 보여줄 것입니다.

균일한 기계적 움직임

이름에서 알 수 있듯이 이것은 신체의 속도가 특정 값을 가지며 모듈러스로 일정하게 유지되는 운동 유형입니다. 즉, 균일하게 움직이는 물체의 속도는 변하지 않습니다. 안에 실생활우리는 균일한 기계적 운동의 이상적인 예를 거의 찾아볼 수 없습니다. 시속 60km의 속도로 자동차를 운전할 수 있다는 점에 대해 상당히 합리적으로 반대할 수 있습니다. 응, 당연히 속도계야 차량비슷한 값을 나타낼 수 있지만 이것이 실제로 자동차의 속도가 정확히 시속 60km라는 의미는 아닙니다.

무엇에 관한 것입니까? 우리가 알고 있듯이 첫째, 모든 측정 장비에는 특정 오류가 있습니다. 자, 저울, 기계 및 전자 기기에는 모두 특정한 오류와 부정확성이 있습니다. 십여 개의 자를 가져와서 서로 연결해 보면 이를 직접 확인할 수 있습니다. 그 후에는 밀리미터 표시와 적용 사이에 약간의 불일치가 있음을 알 수 있습니다.

속도계도 마찬가지다. 특정 오류가 있습니다. 계측기의 경우 부정확성은 수치적으로 나누기 값의 절반과 같습니다. 자동차의 경우 속도계는 시속 10km 정도 부정확합니다. 그렇기 때문에 어떤 순간에는 우리가 어떤 속도로 움직이고 있는지 확실히 말할 수 없습니다. 부정확성을 초래하는 두 번째 요인은 자동차에 작용하는 힘입니다. 그러나 힘은 가속도와 불가분의 관계가 있으므로 이 주제에 대해서는 잠시 후에 이야기하겠습니다.

등속운동은 물리적 문제보다는 수학적 문제에서 자주 발생합니다. 그곳에서는 오토바이 운전자, 트럭, 자동차가 서로 다른 시점에서 동일한 속도, 크기로 이동합니다.

등가속도 운동

물리학에서는 이런 유형의 움직임이 꽤 자주 발생합니다. 9학년과 11학년의 파트 A 문제에도 가속도가 있는 연산을 수행할 수 있어야 하는 과제가 있습니다. 예를 들어, 신체 움직임 그래프가 좌표축으로 그려지는 "A-1"은 특정 시간 동안 자동차가 얼마나 이동했는지 계산해야 합니다. 또한 간격 중 하나는 등속 운동을 보여줄 수 있지만 두 번째 간격에서는 먼저 가속도를 계산한 다음 이동 거리를 계산해야 합니다.

모션이 균일하게 가속되는지 어떻게 알 수 있나요? 일반적으로 작업은 이에 대한 정보를 직접 제공합니다. 즉, 가속도에 대한 수치 표시가 있거나 가속도를 결정할 수 있는 매개변수(시간, 속도 변화, 거리)가 제공됩니다. 가속도는 벡터량이라는 점에 유의해야 합니다. 이는 긍정적일 뿐만 아니라 부정적일 수도 있음을 의미합니다. 첫 번째 경우에는 신체의 가속을 관찰하고 두 번째 경우에는 감속을 관찰합니다.

그러나 운동 유형에 대한 정보가 다소 비밀스러운 형태로 학생에게 가르치는 경우가 있습니다. 예를 들어 몸에는 아무 것도 작용하지 않거나 모든 힘의 합이 0이라고 합니다. 글쎄, 이 경우에는 특정 좌표계에서 등속 운동 또는 신체의 나머지 부분에 대해 이야기하고 있다는 것을 명확하게 이해해야 합니다. 뉴턴의 제2법칙(모든 힘의 합은 물체의 질량과 해당 힘의 작용에 따라 전달되는 가속도의 곱에 불과함)을 기억한다면 다음 중 하나를 쉽게 알 수 있습니다. 흥미로운 것: 힘의 합이 0이면 질량과 가속도의 곱도 0이 됩니다.

결론

그러나 질량은 우리에게 일정한 양이며 선험적으로 0이 될 수 없습니다. 이 경우 논리적 결론은 조치가 없으면 다음과 같습니다. 외력(또는 보상된 동작으로) 신체에는 가속도가 없습니다. 이는 정지 상태이거나 일정한 속도로 움직이는 것을 의미합니다.

균일하게 가속되는 운동의 공식

가끔 발견됨 과학 문헌간단한 공식을 먼저 제시한 다음 특정 요소를 고려하여 더욱 복잡해지는 접근 방식입니다. 우리는 반대로 할 것입니다. 즉, 먼저 고려하십시오. 등가속도 운동. 이동 거리를 계산하는 공식은 다음과 같습니다: S = V0t + at^2/2. 여기서 V0는 시작 속도 a는 가속도(음수일 수 있으며, 공식의 + 기호는 -로 변경됨)이고, t는 움직임 시작부터 몸체가 멈출 때까지 경과된 시간입니다.

등속운동 공식

등속운동에 관해 이야기할 때, 이 경우 가속도는 0(a = 0)이라는 것을 기억합니다. 공식에 0을 대입하면 S = V0t를 얻습니다. 그러나 전체 경로의 속도는 대략적으로 일정합니다. 즉, 신체에 작용하는 힘을 무시해야 합니다. 그건 그렇고, 운동학은 운동의 원인을 연구하지 않기 때문에 운동학의 모든 곳에서 실행됩니다. 따라서 경로 전체 구간의 속도가 일정하면 초기 값은 최종 값뿐만 아니라 중간 값과도 일치합니다. 따라서 거리 공식은 다음과 같습니다. S = Vt. 그게 다야.

기계식 무브먼트 신체는 시간이 지남에 따라 다른 신체와 관련된 공간에서의 위치 변화라고 합니다. 예를 들어, 지하철에서 에스컬레이터를 타는 사람은 에스컬레이터 자체에 대해 정지 상태이고 터널 벽에 대해 상대적으로 움직입니다.

기계식 무브먼트의 유형:

  • 직선 및 곡선 - 궤적의 모양에 따라;
  • 균일하고 고르지 않은 - 운동 법칙에 따라.

기계식 무브먼트 비교적. 이는 궤적의 모양, 변위, 속도 및 신체 움직임의 기타 특성이 기준 시스템의 선택에 따라 달라진다는 사실에서 나타납니다.

움직임이 고려되는 신체를 신체라고 합니다. 참조 신체. 좌표계, 이에 연관된 기준 신체 및 시간 계산 장치 형태 참조 시스템 , 신체의 움직임이 고려되는 것입니다.

때로는 거리에 비해 신체의 크기가 무시될 수 있습니다. 이런 경우에는 신체가 고려됩니다. 물질적 포인트.

언제든지 신체의 위치를 ​​결정하는 것은 역학의 주요 임무.

움직임의 중요한 특징은 다음과 같습니다. 재료 지점의 궤적, 변위, 속도 및 가속도. 물질점이 이동하는 선을 궤도 . 궤적의 길이를 경로(L)라고 합니다. 경로의 측정 단위는 1m입니다. 궤적의 시작점과 끝점을 연결하는 벡터를 변위()라고 합니다. 변위단위-1 .

가장 간단한 유형의 운동은 등속 선형 운동입니다. 신체가 동일한 시간 간격으로 동일한 움직임을 만드는 운동을 직선 운동이라고 합니다. 균일한 움직임. 속도() - 벡터 물리량, 신체의 이동 속도를 특징으로 하며, 이 간격의 값에 대한 짧은 시간 동안의 이동 비율과 수치적으로 동일합니다. 속도를 정의하는 공식은 다음과 같은 형식을 갖습니다. v = s/t. 속도 단위 - 밀리미터/초. 속도는 속도계로 측정됩니다.

일정 시간 동안 속도가 동일하게 변하는 물체의 움직임을 호출합니다. 균일하게 가속됨또는 똑같이 가변적입니다.

속도 변화율을 특징으로 하며 단위 시간당 속도 변화 벡터의 비율과 수치적으로 동일한 물리량입니다.가속도의 SI 단위 밀리미터/초 2 .

균일하게 가속됨, 속도 계수가 증가하면 등가속도 운동의 조건이 됩니다. 예를 들어 자동차, 기차 및 지구 표면 근처의 자유 낙하체와 같은 차량 가속( = ).

똑같이 교번하는 운동을 말한다. 똑같이 느리다, 속도 모듈이 감소하는 경우. — 균일하게 느린 동작의 조건.

순간 속도 균일하게 가속된 선형 운동

기계식 무브먼트다른 물체에 비해 공간에서 물체의 위치가 변경되는 것입니다.

예를 들어 자동차가 도로를 따라 움직이고 있습니다. 차 안에 사람이 있어요. 사람들은 도로를 따라 자동차와 함께 이동합니다. 즉, 사람들은 도로를 기준으로 공간에서 이동합니다. 그러나 자동차 자체에 비해 사람들은 움직이지 않습니다. 이것은 보여줍니다 기계적 운동의 상대성. 다음으로 간단히 살펴보겠습니다. 기계식 무브먼트의 주요 유형.

전진 운동- 이것은 모든 점이 동일하게 움직이는 신체의 움직임입니다.

예를 들어, 같은 차가 도로를 따라 이동합니다. 전진 운동. 보다 정확하게는 자동차의 몸체만 병진 운동을 수행하고 바퀴는 회전 운동을 수행합니다.

회전 운동특정 축을 중심으로 한 신체의 움직임입니다. 이러한 움직임으로 신체의 모든 지점이 원으로 움직이며 그 중심은 이 축입니다.

우리가 언급한 바퀴는 축을 중심으로 회전 운동을 수행하는 동시에 바퀴는 차체와 함께 병진 운동을 수행합니다. 즉, 바퀴는 축을 기준으로 회전 운동을 하고 도로를 기준으로 병진 운동을 합니다.

진동 운동- 이는 두 개의 반대 방향으로 교대로 발생하는 주기적인 움직임입니다.

예를 들어, 시계의 진자는 진동 운동을 수행합니다.

진보적이고 회전 운동- 가장 간단한 유형의 기계적 움직임.

기계적 운동의 상대성

우주의 모든 물체는 움직이기 때문에 절대 정지 상태에 있는 물체는 없습니다. 같은 이유로, 신체가 다른 신체에 대해서만 움직이는지 여부를 판단하는 것이 가능합니다.

예를 들어 자동차가 도로를 따라 움직이고 있습니다. 도로는 행성 지구에 있습니다. 길은 아직이다. 따라서 정지된 도로에 대한 자동차의 속도를 측정하는 것이 가능합니다. 그러나 도로는 지구에 비해 고정되어 있습니다. 그러나 지구 자체는 태양을 중심으로 회전합니다. 결과적으로 자동차와 함께 도로도 태양을 중심으로 회전합니다. 결과적으로 자동차는 병진 운동뿐만 아니라 회전 운동(태양을 기준으로)도 수행합니다. 그러나 지구에 비해 자동차는 병진 운동만 합니다. 이것은 보여줍니다 기계적 운동의 상대성.

기계적 운동의 상대성– 이것은 신체의 궤적, 이동 거리, 이동 및 속도가 선택에 따라 달라집니다. 참조 시스템.

소재 포인트

많은 경우 신체의 크기는 무시될 수 있습니다. 왜냐하면 이 신체의 크기는 이 신체가 이동하는 거리에 비해 작거나 이 신체와 다른 신체 사이의 거리에 비해 작기 때문입니다. 계산을 단순화하기 위해 이러한 몸체는 일반적으로 이 몸체의 질량을 갖는 물질 점으로 간주될 수 있습니다.

소재 포인트주어진 조건에서 크기를 무시할 수 있는 몸체입니다.

우리가 여러 번 언급한 자동차는 지구와 관련된 물질적 지점으로 간주될 수 있습니다. 하지만 사람이 이 차 안에서 움직이면 더 이상 차의 크기를 무시할 수 없습니다.

일반적으로 물리학 문제를 풀 때 신체의 움직임을 다음과 같이 고려합니다. 물질점의 운동, 물질점의 속도, 물질점의 가속도, 물질점의 운동량, 물질점의 관성 등의 개념으로 동작합니다.

참조 프레임

재료 점은 다른 본체를 기준으로 이동합니다. 이러한 기계적 움직임이 고려되는 몸체를 기준 몸체라고 합니다. 참조 신체해결해야 할 작업에 따라 임의로 선택됩니다.

참조 기관과 연관됨 좌표계, 이는 참조점(원점)입니다. 좌표계는 운전 조건에 따라 1, 2, 3개의 축을 갖습니다. 선(1축), 평면(2축) 또는 공간(3축)에서 점의 위치는 각각 1개, 2개 또는 3개의 좌표에 의해 결정됩니다. 어떤 순간에든 공간에서 신체의 위치를 ​​결정하려면 시간 카운트의 시작을 설정해야 합니다.

참조 프레임좌표계, 좌표계와 연관된 기준체, 시간을 측정하는 장치이다. 신체의 움직임은 기준 시스템을 기준으로 고려됩니다. 같은 몸이라도 상대적으로 다른 신체계산 중 다양한 시스템좌표는 완전히 다른 좌표일 수 있습니다.

운동의 궤적또한 참조 시스템의 선택에 따라 달라집니다.

참조 시스템의 유형예를 들어 고정 기준 시스템, 이동 기준 시스템, 관성 기준 시스템, 비관성 기준 시스템 등이 다를 수 있습니다.

av-physics.narod.ru 사이트에서 가져온 기사

오늘 우리는 물리학에 대한 체계적인 연구와 첫 번째 섹션인 역학에 대해 이야기하겠습니다. 물리학 연구 다른 유형자연에서 일어나는 변화나 과정, 그리고 우리 조상들이 주로 관심을 가졌던 과정은 무엇이었나요? 물론 이것은 움직임과 관련된 과정입니다. 그들은 자신들이 던진 창이 매머드에게 닿을지 궁금해했습니다. 그들은 중요한 소식을 전하는 사람이 해가 지기 전에 이웃 동굴에 도착할 시간이 있을지 궁금했습니다. 이러한 모든 유형의 움직임과 기계적 움직임은 일반적으로 역학이라는 섹션에서 연구됩니다.

우리가 보는 곳마다 우리 주변에는 기계적인 움직임의 예가 많이 있습니다. 회전하는 것, 위아래로 뛰는 것, 앞뒤로 움직이는 것, 다른 신체가 정지할 수 있는 것 등도 기계적인 움직임의 예입니다. 0입니다.

정의

기계식 무브먼트시간이 지남에 따라 다른 물체에 비해 공간에서 물체의 위치 변화라고 합니다(그림 1).

쌀. 1. 기계적 움직임

물리학이 여러 섹션으로 나누어져 있는 것처럼 역학에도 자체 섹션이 있습니다. 첫 번째는 운동학(Kinematics)이라고 합니다. 역학 섹션 운동학몸이 어떻게 움직이는지에 대한 질문에 답합니다. 기계운동에 대한 연구를 시작하기 전에, 소위 운동학의 ABC라고 불리는 기본 개념을 정의하고 배우는 것이 필요합니다. 이번 강의에서 우리는 다음을 배울 것입니다:

신체 움직임을 연구하기 위한 참조 시스템을 선택합니다.

정신적으로 신체를 물질적 지점으로 대체하여 작업을 단순화하십시오.

움직임의 궤적을 결정하고 경로를 찾으십시오.

움직임의 유형을 구별하십시오.

기계적 운동을 정의할 때 표현이 특히 중요합니다. 다른 기관에 비해. 우리는 항상 소위 참조 본체, 즉 우리가 연구하고 있는 물체의 움직임을 고려할 상대 본체를 선택해야 합니다. 간단한 예: 손을 움직여서 움직이는지 알려주세요. 예, 물론 머리와 관련된 것이지만 셔츠의 단추와 관련해서는 움직이지 않습니다. 따라서 참조 선택은 매우 중요합니다. 왜냐하면 일부 신체에 대해서는 움직임이 발생하지만 다른 신체에 대해서는 움직임이 발생하지 않기 때문입니다. 대부분의 경우 참조 신체는 항상 손에 있거나 오히려 발 아래에 있는 신체로 선택됩니다. 이것은 대부분의 경우 참조 신체인 우리 지구입니다.

과학자들은 지구가 태양 주위를 공전하는지 아니면 태양이 지구 주위를 공전하는지에 대해 오랫동안 논쟁을 벌여 왔습니다. 사실 물리학의 관점에서, 기계적 운동의 관점에서 보면 이것은 단지 기준체에 관한 논쟁일 뿐입니다. 지구를 참조 본체로 간주하면 태양은 지구 주위를 회전합니다. 태양을 참조 본체로 간주하면 지구는 태양을 중심으로 회전합니다. 따라서 참조 본문은 중요한 개념입니다.

신체 위치의 변화를 어떻게 설명하나요?

기준 물체를 기준으로 우리가 관심 있는 물체의 위치를 ​​정확하게 지정하려면 좌표계를 기준 물체와 연관시켜야 합니다(그림 2).

신체가 움직이면 좌표가 변하는데, 그 변화를 기술하기 위해서는 시간을 측정할 수 있는 장치가 필요하다. 움직임을 설명하려면 다음이 필요합니다.

참고기관;

기준 신체와 관련된 좌표계.

시간(시계)을 측정하는 장치입니다.

이 모든 객체는 함께 참조 프레임을 구성합니다. 기준틀을 선택할 때까지 기계적 운동을 설명하는 것은 의미가 없습니다. 신체가 어떻게 움직이는지 확신할 수 없습니다. 간단한 예: 움직이는 기차 칸의 선반에 놓여 있는 여행 가방은 승객에게는 정지되어 있지만 플랫폼에 서 있는 사람에게는 움직이고 있습니다. 보시다시피, 동일한 몸체가 움직이고 정지해 있는데, 전체 문제는 기준 시스템이 다르다는 것입니다(그림 3).

쌀. 3. 다양한 신고 시스템

참조 시스템 선택에 따른 궤적의 의존성

흥미롭고 중요한 질문에 답해 보겠습니다. 궤적의 모양과 신체가 이동하는 경로가 참조 시스템의 선택에 따라 달라지는지 여부입니다. 기차 승객이 있고 그 옆에 테이블 위에 물 한 잔이 놓여 있는 상황을 생각해 보십시오. 승객(참조 신체는 승객)과 관련된 보고 시스템에서 유리의 궤적은 어떻게 됩니까?

물론 유리는 승객에 비해 움직이지 않습니다. 이는 궤적이 점이고 변위가 동일함을 의미합니다(그림 4).

쌀. 4. 열차 승객에 대한 유리의 궤적

플랫폼에서 기차를 기다리는 승객을 기준으로 유리의 궤적은 어떻게 될까요? 이 승객에게는 유리가 직선으로 움직이고 0이 아닌 경로가 있는 것처럼 보입니다(그림 5).

쌀. 5. 플랫폼의 승객을 기준으로 한 유리의 궤적

위에서부터 우리는 궤적과 경로가 참조 시스템의 선택에 따라 달라진다는 결론을 내릴 수 있습니다.

기계적 운동을 기술하기 위해서는 먼저 기준계를 결정하는 것이 필요하다.

우리는 필요한 순간에 이 물체나 저 물체가 어디에 있을지 예측하기 위해 움직임을 연구합니다. 역학의 주요 임무- 언제든지 신체의 위치를 ​​​​결정하십시오. 신체의 움직임을 설명한다는 것은 무엇을 의미합니까?

예를 들어 보겠습니다. 모스크바에서 상트페테르부르크까지 버스가 운행됩니다(그림 6). 버스가 이동할 거리와 비교하여 버스의 크기에 관심이 있습니까?

쌀. 6. 모스크바에서 상트페테르부르크까지 버스 이동

물론 이 경우 버스의 크기는 무시할 수 있습니다. 버스를 하나의 이동 지점으로 설명할 수 있으며, 그렇지 않으면 이를 물질 지점이라고 합니다.

정의

이 문제에서 크기를 무시할 수 있는 물체를 다음과 같이 부릅니다. 물질적 포인트.

동일한 신체라도 문제의 조건에 따라 중요한 포인트가 될 수도 있고 아닐 수도 있습니다. 모스크바에서 상트페테르부르크로 버스를 이동할 때 버스의 크기가 도시 간 거리와 비교할 수 없기 때문에 중요한 지점으로 간주될 수 있습니다. 그러나 파리가 버스로 날아와 그 움직임을 연구하고 싶다면 이 경우 버스의 크기가 우리에게 중요하며 더 이상 중요한 포인트가 아닙니다.

역학에서 가장 자주 우리는 물질적 점의 움직임을 연구합니다. 이동 시 물질점은 특정 선을 따라 순차적으로 위치를 통과합니다.

정의

물체(또는 물질점)가 움직이는 선을 신체 움직임의 궤적 (쌀. 7).

쌀. 7. 점의 궤적

때때로 우리는 궤적(예: 수업 채점 과정)을 관찰하지만 대부분의 경우 궤적은 일종의 가상 선입니다. 측정 도구가 있으면 신체가 이동한 궤적의 길이를 측정하고 (그림 8).

정의

일정 시간 동안 신체를 통과하는 것은 궤적 섹션의 길이.

쌀. 8. 경로

운동에는 직선 운동과 곡선 운동의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

신체의 궤적이 직선이면 운동을 직선이라고 합니다. 물체가 포물선이나 다른 곡선을 따라 움직이는 경우 이는 곡선 운동에 대해 이야기하는 것입니다. 물질적 점뿐만 아니라 실제 신체의 운동을 고려할 때 병진 운동과 회전 운동이라는 두 가지 유형의 운동이 더 구별됩니다.

병진 및 회전 운동. 예

어떤 동작을 병진이라고 하고 어떤 동작을 회전이라고 하나요? 관람차의 예를 사용하여 이 질문을 생각해 봅시다. 관람차 캐빈은 어떻게 움직이나요? 객실의 임의의 두 지점을 표시하고 직선으로 연결해 보겠습니다. 바퀴가 회전하고 있습니다. 잠시 후 동일한 지점을 표시하고 연결하십시오. 결과 선은 평행선 위에 놓이게 됩니다(그림 9).

쌀. 9. 관람차 캐빈의 전진 이동

몸의 두 점을 지나는 직선이 운동하는 동안 평행을 유지한다면, 움직임~라고 불리는 진보적인.

그렇지 않으면 우리는 회전 운동을 다루고 있습니다. 직선이 운전자와 평행하지 않으면 승객이 운전석에서 떨어질 가능성이 높습니다(그림 10).

쌀. 10. 운전실의 회전운동

회전점들이 평행한 평면에 놓인 원을 묘사하는 신체의 움직임입니다. 원의 중심을 잇는 직선을 직선이라고 한다. 회전축.

우리는 소위 병진-회전 운동이라고 불리는 병진 운동과 회전 운동의 조합을 다루어야 하는 경우가 매우 많습니다. 이러한 움직임의 가장 간단한 예는 점퍼가 물 속으로 움직이는 것입니다(그림 11). 그는 회전(재주 넘기)을 수행하지만 동시에 그의 질량 중심은 물 방향으로 앞으로 이동합니다.

쌀. 11. 병진-회전 운동

오늘 우리는 운동학의 ABC, 즉 나중에 문제 해결을 진행할 수 있게 해주는 기본적이고 가장 중요한 개념을 공부했습니다. 주요 업무역학 - 언제든지 신체의 위치를 ​​​​결정합니다.

서지

  1. Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. 물리학 ( 기본적인 수준) - M .: Mnemosyne, 2012.
  2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. 물리학 10학년. - M .: Mnemosyne, 2014.
  3. 키코인 I.K., 키코인 A.K. 물리학 - 9, 모스크바, 교육, 1990.
  1. 인터넷 포털 "Av-physics.narod.ru"().
  2. 인터넷 포털 "Rushkolnik.ru"().
  3. 인터넷 포털 "Testent.ru"().

숙제

다음과 같이 말할 때 참조 기관이 무엇인지 생각해 보세요.

  • 책은 움직이는 기차의 칸에 있는 테이블 위에 움직이지 않고 놓여 있습니다.
  • 승무원이 이륙 후 비행기의 객실을 통과합니다.
  • 지구는 축을 중심으로 회전합니다.

기계식 무브먼트다른 물체에 비해 공간에서 물체의 위치가 변경되는 것입니다.

예를 들어 자동차가 도로를 따라 움직이고 있습니다. 차 안에 사람이 있어요. 사람들은 도로를 따라 자동차와 함께 이동합니다. 즉, 사람들은 도로를 기준으로 공간에서 이동합니다. 그러나 자동차 자체에 비해 사람들은 움직이지 않습니다. 이것이 나타납니다.

기계식 무브먼트의 주요 유형:

전진 운동- 이것은 모든 점이 동일하게 움직이는 신체의 움직임입니다.

예를 들어, 같은 자동차가 도로를 따라 전진합니다. 보다 정확하게는 자동차의 몸체만 병진 운동을 수행하고 바퀴는 회전 운동을 수행합니다.

회전 운동특정 축을 중심으로 한 신체의 움직임입니다. 이러한 움직임으로 신체의 모든 지점이 원으로 움직이며 그 중심은 이 축입니다.

우리가 언급한 바퀴는 축을 중심으로 회전 운동을 수행하는 동시에 바퀴는 차체와 함께 병진 운동을 수행합니다. 즉, 바퀴는 축을 기준으로 회전 운동을 하고 도로를 기준으로 병진 운동을 합니다.

진동 운동- 이는 두 개의 반대 방향으로 교대로 발생하는 주기적인 움직임입니다.

예를 들어, 시계의 진자는 진동 운동을 수행합니다.

병진 및 회전 운동은 기계적 운동의 가장 간단한 유형입니다.

우주의 모든 물체는 움직이기 때문에 절대 정지 상태에 있는 물체는 없습니다. 같은 이유로, 신체가 다른 신체에 대해서만 움직이는지 여부를 판단하는 것이 가능합니다.

예를 들어 자동차가 도로를 따라 움직이고 있습니다. 도로는 행성 지구에 있습니다. 길은 아직이다. 따라서 정지된 도로에 대한 자동차의 속도를 측정하는 것이 가능합니다. 그러나 도로는 지구에 비해 고정되어 있습니다. 그러나 지구 자체는 태양을 중심으로 회전합니다. 결과적으로 자동차와 함께 도로도 태양을 중심으로 회전합니다. 결과적으로 자동차는 병진 운동뿐만 아니라 회전 운동(태양을 기준으로)도 수행합니다. 그러나 지구에 비해 자동차는 병진 운동만 합니다. 이것은 보여줍니다 기계적 운동의 상대성.

기계적 운동의 상대성– 이것은 신체의 궤적, 이동 거리, 이동 및 속도가 선택에 따라 달라집니다. 참조 시스템.

소재 포인트

많은 경우 신체의 크기는 무시될 수 있습니다. 왜냐하면 이 신체의 크기는 이 신체가 이동하는 거리에 비해 작거나 이 신체와 다른 신체 사이의 거리에 비해 작기 때문입니다. 계산을 단순화하기 위해 이러한 몸체는 일반적으로 이 몸체의 질량을 갖는 물질 점으로 간주될 수 있습니다.

소재 포인트주어진 조건에서 크기를 무시할 수 있는 몸체입니다.

우리가 여러 번 언급한 자동차는 지구와 관련된 물질적 지점으로 간주될 수 있습니다. 하지만 사람이 이 차 안에서 움직이면 더 이상 차의 크기를 무시할 수 없습니다.

일반적으로 물리학 문제를 풀 때 신체의 움직임을 다음과 같이 고려합니다. 물질점의 운동, 물질점의 속도, 물질점의 가속도, 물질점의 운동량, 물질점의 관성 등의 개념으로 동작합니다.

참조 프레임

재료 점은 다른 본체를 기준으로 이동합니다. 이러한 기계적 움직임이 고려되는 몸체를 기준 몸체라고 합니다. 참조 신체해결해야 할 작업에 따라 임의로 선택됩니다.

참조 기관과 연관됨 좌표계, 이는 참조점(원점)입니다. 좌표계는 운전 조건에 따라 1, 2, 3개의 축을 갖습니다. 선(1축), 평면(2축) 또는 공간(3축)에서 점의 위치는 각각 1개, 2개 또는 3개의 좌표에 의해 결정됩니다. 어떤 순간에든 공간에서 신체의 위치를 ​​결정하려면 시간 카운트의 시작을 설정해야 합니다.

참조 프레임좌표계, 좌표계와 연관된 기준체, 시간을 측정하는 장치이다. 신체의 움직임은 기준 시스템을 기준으로 고려됩니다. 서로 다른 좌표계의 서로 다른 참조 몸체에 대한 동일한 몸체는 완전히 다른 좌표를 가질 수 있습니다.

운동의 궤적또한 참조 시스템의 선택에 따라 달라집니다.

참조 시스템의 유형예를 들어 고정 기준 시스템, 이동 기준 시스템, 관성 기준 시스템, 비관성 기준 시스템 등이 다를 수 있습니다.