Какие виды движения тела вы знаете. Прямолинейное движение

Понятие движения является одной из философских категорий, наряду с другими, такими, как материя и время, служащими основанием для материалистических наук. Но так глубоко мы сейчас рассматривать этот вопрос не будем. Просто посмотрим, что собой представляют и какие бывают виды движения с точки зрения классической механики.

В физике существует специальный раздел механики - кинематика. Она изучает и его виды, причём рассматривает именно само движение объекта без его взаимодействия с другими телами. Изменение расположения тела относительно других в данный промежуток времени и называется механическим движением, что по-гречески звучит как «кинематика».

Движением пронизана вся наша жизнь. Перемещаются люди и животные, движутся реки и воздух, Земля и Солнце. Вполне возможно, что именно первоначальное наблюдение древних греков за процессами перемещения и привело впоследствии к созданию такой науки, как физика - по крайней мере, к созданию таких ее разделов, как механика и кинематика.

Различают следующие виды механического поступательное и колебательное. характеризуется тем, что у тела все точки перемещаются в одном направлении на одинаковое расстояние за один и тот же интервал времени. При вращательном движении или вращении любые точки предмета перемещаются по окружностям, у которых центры расположены на линии, называющейся осью вращения. Колебательным называется такое движение, которое периодически полностью или частично повторяется.

Рассматривая виды движения, мы ввели два понятия - движение точки и тела. Собственно говоря, описание перемещения тела целиком есть не что иное, как описание движения его различных точек. Поэтому зачастую достаточно охарактеризовать перемещение какой-либо точки, чтобы понять движение самого тела. Поступательное движение характеризуется одинаковым перемещением всех точек тела, поэтому можно считать, что, рассмотрев движение одной точки, мы определили, как движется тело.

Однако всем вышесказанным виды движения не ограничиваются. Движение может быть прямолинейным или криволинейным, равномерным или равноускоренным. Для описания характера движения нужно опять ввести новое понятие - траектория. Ее можно определить как линию, по которой движется тело. Проводя ручкой по бумаге, мы видим след, который остается за ней. Это и есть траектория перемещения пера.

Теперь, с введением понятия траектории, можно более внимательно присмотреться к ранее отмеченным видам движения. Так, при поступательном разных точек могут быть различными, но они остаются параллельны сами себе. Как пример можно привести кузов (но не колеса) автомобиля, движущегося прямо. Движение иглы в швейной машинке или поршня в цилиндре мотора - другие примеры поступательного движения.

Понятие траектории дает объяснение прямолинейного и криволинейного движения. Если траектория представляет собой прямую линию, то это если нет - то криволинейное. В качестве примера вращательного криволинейного движения можно привести Вращение не будет поступательным движением.

Конечно, все приведенное является только частью того, что необходимо рассмотреть, коснувшись темы «Виды движения». Для полного же описания характера движения нужно вводить новые понятия - такие, как скорость, пройденный путь, система отсчета. Тогда можно будет более подробно понять характер движения как отдельной точки, так и тела в целом. Но даже приведенный материал позволяет немного заглянуть в многоликий мир движения.

В статье рассмотрены принятые в классической физике виды движения, даны примеры разных их видов и описаны отличительные признаки.

Криволинейное движение тела

Криволинейное движение тела определение:

Криволинейное движение - это вид механического движения, при котором направление скорости изменяется. Модуль скорости может меняться.

Равномерное движение тела

Равномерное движение тела определение:

Если тело за равные промежутки времени проходит равные расстояния, то такое движение называется . При равномерном движении модуль скорости есть постоянная величина. А может меняться.

Неравномерное движение тела

Неравномерное движение тела определение:

Если тело за равные промежутки времени проходит различные расстояния, то такое движение называется неравномерным. При неравномерном движении модуль скорости есть переменная величина. Направление скорости может меняться.

Равнопеременное движение тела

Равнопеременное движение тела определение:

Есть величина постоянная при равнопеременном движении. Если при этом направление скорости не меняется, то получим прямолинейное равнопеременное движение.

Равноускоренное движение тела

Равноускоренное движение тела определение:

Равнозамедленное движение тела

Равнозамедленное движение тела определение:

Когда мы говорим о механическом движении тела, то можно рассмотреть понятие поступательного движения тела.

Механическое движение

Определение 1

Изменение расположения тела (или его частей) касательно других тел называют механическим движением.

Пример 1

Например, человек, двигающийся на эскалаторе в метро, пребывает в покое касательно самого эскалатора и двигается сравнительно стен туннеля; гора Эльбрус находится в покое условно Земли и движется вместе с Землей относительно Солнца.

Мы видим, что надо указать точку, относительно которой рассматривается перемещение, это именуется телом отсчета. Точка отсчета и система координат, с которой она соединена, а также избранный метод измерения времени составляют концепцию отсчета.

Перемещение тела, где все его точки двигаются одинаково, называется поступательным. Чтобы найти скорость $V$ с которым движется тело, нужно путь $S$ разделить на время $T$.

$ \frac{S}{T} = {V}$

Движение тела вокруг некоторой оси есть вращательное. При таком ходе все точки тела совершают продвижение по местности, центром которых считается эта ось. И хотя колёса делают вращательное движение вокруг своих осей, в то же время происходит поступательное движение вместе с кузовом машины. Значит, сравнительно оси колесо совершает вращательное движение, а касательно дороги – поступательное.

Определение 2

Колебательное движение – такое периодическое перемещение, которое тело совершает по очереди в двух противоположных направлениях. Самый простой пример - маятник в часах.

Поступательное и вращательное – самые простые виды механического передвижения.

Если точка $X$ изменяет свое расположение относительно точки $Y$, то и $Y$ меняет свое положение относительно $X$. Иначе говоря, тела двигаются относительно друг друга. Механическое движение считается относительным - для его описания нужно указать, относительно какой точки оно рассматривается

Простыми видами движения материального тела являются равномерное и прямолинейное передвижения. Равномерным оно является, если модуль вектора скорости не изменяется (направление может меняться).

Движение называется прямолинейным, если курс вектора скорости постоянный (а величина при этом способно изменяться). Траекторией считается прямая линия, на которой находится вектор скорости.

Примеры механического движения мы видим в обыденной жизни. Это проезжающие мимо машины, летящие самолеты, плывущие корабли. Простые примеры мы формируем сами, проходя возле других людей. Каждую секунду наша планета проходит в двух плоскостях: вокруг Солнца и своей оси. И это тоже образцы механического движения.

Разновидности движения

Поступательное движение - автоматическое перемещение твердого тела, при этом любой этап прямой, четко связанный с движущейся точкой, остается синхронным своему изначальному положению.

Важной характеристикой движения тела считается её траектория, представляющая пространственную кривую, которую можно показать в виде сопряженных дуг разного радиуса, исходящего каждый из своего центра. Различного для любых точек тела положение, которого может изменяться с течением времени.

Поступательно двигается кабина лифта или кабинка колеса обозрения. Поступательное движение проходит в 3-х мерном пространстве, но его главная отличительная черта - сохранение параллельности всякого отрезка самому себе, остается в силе.

Период обозначаем буквой $T$. Чтобы найти период обращения, надо время вращения разделить на число оборотов: $\frac{\delta t}{N} = {T}$

Вращательное движение - материальная точка описывает круг. При вращательном процессе совершенно твёрдого тела все его точки описывают круг, которые находятся в параллельных плоскостях. Центры этих окружностей лежат при этом на одной прямой, перпендикулярной к плоскостям окружностей и называются осью вращения.

Ось вращения может быть расположена внутри тела и за ним. Ось вращения в системе бывает подвижной и неподвижной. Например, в системе отсчёта, соединенной с Землей, ось вращения ротора генератора на станции недвижна.

Иногда ось вращения получает сложное вращательное движение - сферическое, когда точки тела двигаются по сферам. Точка передвигается вокруг неподвижной оси, не проходящей через центр тела или вращающуюся материальную точку, такое движение называется круговым.

Характеристики прямолинейного движения: перемещение, скорость, ускорение. Становятся их аналогами при вращательном движении: угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение :

• роль передвижения во вращательном процессе имеет угол;
• величина угла поворота за единицу времени является угловой скоростью;
• изменение угловой скорости в промежуток времени - это угловое ускорение.

Колебательное движение

Движение в двух противоположных направлениях, колебательное. Раскачивания, которые проходят в замкнутых концепциях называют независимыми или собственными колебаниями. Колыхания, которые происходят под действием внешних сил, называют вынужденными.

Если анализировать раскачивание согласно характеристик, которые изменяются (амплитуда, частота, период и др.), тогда их можно поделить на затухающие, гармонические, нарастающие (а также прямоугольные, сложные, пилообразные).

При свободных колебаниях в настоящих системах всегда происходят утраты энергии. Энергия тратится на работу по преодолению силы сопротивления воздуха. Сила трения уменьшает амплитуды колебаний, и они прекращаются через некоторое время.

Вынужденные раскачивания незатухающие. Поэтому надо пополнять потери энергии за каждый час колебаний. Для этого необходимо действовать на тело время от времени, изменяющейся силой. Вынужденные колыхания происходят с частотой, равной изменениям внешней силы.

Амплитуда принужденных колебаний достигает самого большого значения тогда, когда данный коэффициент такой же, как и частота колебательной системы. Это называется резонансом.

Например, если периодически дергать канат в такт его колебаниям, то мы увидим увеличение амплитуды его раскачивания.

Определение 3

Материальная точка – это тело, величиной которого в определенных условиях можно пренебрегать.

Часто вспоминаемый нами автомобиль возможно принимать за материальную точку сравнительно Земли. Но если люди перемещаются внутри этой машины, то уже нельзя пренебрегать размерами автомобиля.

Когда вы решаете задачи по физике, расценивают движение тела как движение материальной точки, и пользуются такими понятиями, как скорость точки, ускорение материального тела, инерция материальной точки и т.п.

Система отсчёта

Материальная точка перемещается сравнительно инерции иных тел. Тело, согласно отношению к какому рассматривается это автоматическое перемещение, именуется телом отсчёта. Тело отсчета выбирают свободно в зависимости с поставленными заданиями.

С телом отсчёта вяжется система местоположение, что предполагает из себя точку отсчёта (основание координат). Концепция местоположение обладает 1, 2 либо 3 оси в связи с условием перемещения. Состояние точки на линии (1 ось), плоскости (2 оси) либо в месте (3 оси) устанавливают в соответствии с этим одной, 2-мя либо 3-мя координатами.

С целью установления положения тела в пространственной области в любой период времени необходимо установить старт отсчета времени. Устройство для замера времени, система координат, точка отсчета, с которым соединена система координат - это и есть система отсчёта.

Относительно этой системы рассматривается передвижение тела. У одной и той же точки в сравнении с различными телами отсчёта в различных концепциях координат имеют все шансы быть совершенно другие координаты. Система отсчёта также зависит от выбора траектория движения

Разновидности систем отсчёта могут быть разнообразными, например: недвижимая система отсчёта, подвижная система отсчета, инерциальная система отсчета, неинерциальная система отсчёта.

изменение - движение, когда развитие - движение с изменением сохраняется качество предмета качественного состояния предметов

Итак, наряду с понятием «движение» существует понятие «развитие».

Развитие – это необратимое, определенно направленное и закономерное измене­ние материальных и идеальных объектов, при котором возникает нечто принципиально новое по сравнению с прошлыми состояниями.

Итак, существенные характеристики развития:

Новизна, т.е. материальный объект при переходе из одного качественного состояния в другое приобретает такие свойства, которыми ранее не обладал;

Необратимость, т.е. возникшие на том или ином этапе развития системы качественно новые отношения, связи и функции гарантируют, что самопроизвольного возврата системы к исходному уровню не произойдет;

Преемственность, т.е. объект в его новом качественном состоянии сохраняет те или иные элементы старой системы, те или иные стороны ее структурной организации.

Понятия движения и развития нельзя отождествлять. Движение шире развития, оно вбирает в себя развитие. Если развитие – это всегда движение, то не всякое движение является развитием. Простое механическое перемещение предметов в пространстве, конечно, является движением, но это не развитие. Не являются развитием и химические реакции типа окисления.Но вот изменения, происходящие с течением времени с новорожденным ребенком, несомненно, представляют собой развитие. Точно так же развитием являются и изменения, происходящие в обществе на том или ином историческом отрезке.

Таким образом, следует отличать наряду с механическим движением, изменениями по замкнутому циклу и разнонаправленными неупорядоченными изменениями особый тип изменений в виде развития .

Развитие происходит во всех сферах: развивается материальный мир, общество в целом, общественное сознание, духовный мир отдельного человека

Гегель источник развития видел во внутренней противоречивости явлений.

Выделяют три типа развития:

1) переход объекта из качественного состояния одной степени сложности в другое качественное состояние той же степени сложности – так называемое одноплоскостное развитие ;

2) переход объекта из качественного состояния меньшей степени сложности в другое качественное состояние большей степени сложности, переход от менее разнообразного к более разнообразному (Н. Михайловский); от систем, обладающих меньшим количеством информации, к системам с большим ее количеством (А. Урсул)– это так называемое прогрессивное развитие (прогресс ).

3) переход объекта из качественного состояния большей степени сложности в другое качественное состояние меньшей степени сложности, переход от более разнообразного к менее разнообразному, деградация – это так называемое регрессивное развитие (регресс );

Прогресс и регресс не изолированы друг от друга. Всякие прогрессивные изменения сопровождаются регрессивными и наоборот. Направление развития определяется тем, какая из этих двух тенденций является преобладающей в данной ситуации. Так, при всех издержках в развитии культуры все же преобладает прогрессивная тенденция. В развитии же экологической ситуации в мире – регрессивная тенденция, которая, по мнению многих известных ученых, достигла критической отметки и может стать доминантой во взаимодействии общества и природы.

Движение мира может быть представлено следующим образом: развитие материи и сознания, рассматриваемое в целом, отличается безусловной прогрессивной направленностью, восхождением от низшего к высшему. Оно есть бесконечное движение по восходящей линии, движение противоречивое, включающее в себя отступления, возвращение назад. Однако в целом это движение от простых форм к формам более сложным, от систем примитивных к высокоорганизованным.

Движение многообразно. Мы выделили различные уровни организации материи: неорганическая природа; органическая природа; социум (общество), - естественно предположить, что движение материи на разных уровнях ее организации обладает некоторыми особенностями. В соответствии с определенным уровнем организации материи выделяют формы движения материи.

Каждому уровню организации материи соответствует своя форма движения:

1. На уровне неорганической природы :

- механическое движение - пространственные перемещения тел. Обыденное сознание под движением понимает именно это. В философии механическое движение относят к самой простой форме. Строго говоря, механическая форма движения материи не связана с каким-либо отдельно взятым структурным уровнем организации материи, это взаимодействия, присущие всем уровням. Носителем этой формы движения может выступать любое тело;

- физическое движение - превращения элементарного и субэлементарного уровней материи в микромире (движение элементарных частиц и полей), сильные, слабые, электромагнитные, гравитационные взаимодействия, тепловые процессы, звуковые колебания, планетарное движение, изменения космических систем (мегамир);

- химическое движение - превращение атомов и молекул;

- геологические формы движения материи - движение земной коры.

2. В живой природе :

- биологическая форма движения - обмен веществ, процессы отражения, само­регуляции и воспроизводства экологических систе­м.

3. На общественном уровне :

- социальная форма движения материи - многообразные формы деятельности людей, взаимодействие между людьми в обществе.

Формы движения материи связаны между собой, можно выделять более сложные и простые, которые находятся в единстве и взаимно влияют друг на друга.

Взаимосвязь форм движения материи:

1. Более простая форма является фундаментом более сложной. Так, в особенностях взаимодействия элементарных частиц заложены определенные предпосылки для развертывания более сложных форм движения. Существуют т.н. мировые константы, которые определяют характер действия законов тяготения, электромагнетизма, сильных и слабых взаимодействий, управляющих превращениями элементарных частиц и образованиями из них более сложных материальных систем. Эти константы удивительным образом подогнаны друг к другу, причем так, что позволяют сформироваться более сложным формам движения материи из простых. Например, константа электромагнитных взаимодействий, т.н. «постоянная тонкой структуры» не позволяет электронам падать на ядро или улетать с орбиты. Если бы по значению эта константа была бы другой, то она не позволяла бы в нашем мире возникнуть более или менее стабильным структурам.

Биологические процессы не возможны без химико-физических процессов. Социальная жизнь невозможна без людей, обладающих биологическими телами,

На основании такой связи между низшими и высшими формами в современной науке сформировался «антропный принцип»: мир устроен таким образом, что он в принципе допускает возможность появления человека как закономерного итога эволюции материи. Т.е. человек и разум обусловлены свойствами целого нашей Вселенной. Социальная форма движения является космически закономерным феноменом.

2. Однако высшие формы движения материи обладают своей спецификой и несводимы к менее сложным. Позиция, которая утверждает обратное, называется редукционизмом. В 19 в. известный социолог Мальтус утверждал, что в решении многих социальных проблем: например, бедности, голода, - известную роль играют такие природные и демографические факторы, как эпидемии, стихийные бедствия, войны. Они «выкашивают» биологически менее приспособленных людей и, тем самым, увеличивают количество материальных благ на душу оставшегося населения. Человеческая история опровергает это учение. Периоды после войн, как правило, самые тяжелые в истории народов. Основной проблемой общества тогда становится восстановление народонаселения. Следовательно, жизнедеятельность общества не может быть объяснена с помощью законов биологии, в частности, закона естественного отбора.

Вполне возможно, что в перспективе будут выделены и другие основные формы движения. Уже сейчас выдвинута гипотеза о существовании информационной и космической его формах. Однако она не получила пока убедительного подтверждения ни на теоретическом, ни на эмпирическом уровне познания.

Виды механического движения

Механическое движение можно рассматривать для разных механических объектов:

• Движение материальной точки полностью определяется изменением её координат во времени (например, двух на плоскости). Изучением этого занимается кинематика точки . В частности, важными характеристиками движения являются траектория материальной точки , перемещение , скорость и ускорение .
  • Прямолинейное движение точки (когда она всегда находится на прямой, скорость параллельна этой прямой)
  • Криволинейное движение - движение точки по траектории, не представляющей собою прямую, с произвольным ускорением и произвольной скоростью в любой момент времени (например, движение по окружности).
• Движение твёрдого тела складывается из движения какой-либо его точки (например, центра масс) и вращательного движения вокруг этой точки. Изучается кинематикой твёрдого тела .
  • Если вращение отсутствует, то движение называется поступательным и полностью определяется движением выбранной точки. Движение при этом не обязательно является прямолинейным.
  • Для описания вращательного движения - движения тела относительно выбранной точки, например закреплённого в точке, - используют Углы Эйлера . Их количество в случае трёхмерного пространства равно трём.
  • Также для твёрдого тела выделяют плоское движение - движение, при котором траектории всех точек лежат в параллельных плоскостях, при этом оно полностью определяется одним из сечений тела, а сечение тела - положением любых двух точек.
• Движение сплошной среды . Здесь предполагается, что движение отдельных частиц среды довольно независимо друг от друга (обычно ограничено лишь условиями непрерывности полей скорости), поэтому число определяющих координат бесконечно (неизвестными становятся функции).

Геометрия движения

Относительность движения

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

См. также

Ссылки

• Механическое движение (видеурок, программа 10 класса)

Wikimedia Foundation . 2010 .

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 …

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

Содержание 1 Физика 2 Философия 3 Биология … Википедия

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 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

Книги

• Основы демографии. Учебное пособие для вузов , А. И. Щербаков , М. Г. Мдинарадзе , Рассмотрены теоретические основы демографии, взаимосвязь экономического воспроизводства населения, методы изучения и анализа демографических процессов, численности и структуры населения,… Категория: Демография Серия: Gaudeamus Издатель: