Механическое движение и его виды

1. Механическое движение
2. Виды механического движения
3. Колебательное движение
4. Система отсчета

Механическое движение

Пример 1

Когда человек в метро опускается на эскалаторе, то относительно эскалатора он находится в состоянии покоя, но относительно стен тоннеля он движется вместе с эскалатором. Гора Монблан во Франции относительно Земли пребывает в состоянии покоя, а относительно Солнца в постоянном движении вместе с нашей планетой.

Когда точка x перемещается по отношению к точке y, то точка y также перемещается по отношению к точке x. Проще говоря, объекты, которым принадлежат данные точки, перемещаются по отношению друг к другу. Таким образом, механическое движение есть относительным. Значит, для расчета его параметров необходимо выбрать точку отсчета. Систему координат вместе с точкой отсчета и способом измерения времени называют концепцией отсчета.

Движение тела, когда все его точки описывают одинаковую траекторию, является поступательным. Основная формула, связывающая параметры поступательного движения, выглядит так:

\(V={S\over T}\),

где \(V\) – скорость движения тела, м/с;
      \( S \)– пройденный путь, м;
       \(T\) – время, затраченное на преодоление пути.

Пример 2

Когда автомобиль движется по дороге, в общем, он осуществляет поступательное движение, но его колеса производят вращательное движение.

Вращательным есть такое движение тела, когда оно движется вокруг оси. При вращательном движении объект описывает траекторию окружности, то есть все его точки движутся по пути, центром которого является ось.
В нашем примере с движением автомобиля колесо производит относительно своей оси вращательное движение, а его ось относительно дороги – поступательное.
Поступательное и вращательное движения считаются одними из простейших видов механического движения.

Различают равномерное и прямолинейное движение объектов.

Равномерным движением считается такое движение, при котором модуль скорости тела остается постоянным. Прямолинейным считается такое движение, при котором тело движется по прямой, то есть направление вектора его скорости не меняется.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

В повседневной жизни мы сталкиваемся с массой примеров механического движения. Движущиеся по дороге автомобили, летящие в небе самолеты, спутники, стрелки часов, вращающиеся детали механизмов и прочее. Мы сами являемся объектами механического движения, когда идем по дороге или едем на велосипеде. Наша планета находится в непрерывном движении вокруг своей оси и относительно Солнца и других планет.

Виды механического движения

Основными видами механического движения являются поступательное и вращательное движения объектов.
Поступательным есть автоматическое движение твердых тел, при котором все их точки совершают синхронное движение.

Одним их важных характеризующих параметров движения тела есть траектория, представленная в виде кривой в пространстве. Данную кривую можно изобразить как сопряжение дуг разных радиусов, исходящих из соответствующих центров.

Примерами поступательного движения есть движение лифта, или кабинки «чертового колеса». Поступательное движение рассматривается в пространстве, его определяющей особенностью является сохранение параллельности любого отрезка тела по отношению к самому себе с течением времени.

Еще одним параметром, описывающим поступательное движение, есть период T, значение которого рассчитывается так:

\(T={δt\over N}\),

где \(δt\) – время движения;
      \(N\) – количество оборотов (повторов).

При вращательном движении все точки тела описывают траектории окружностей. При этом все точки тела, находящиеся в параллельных плоскостях, описывают круговые траектории с центрами, находящимися на прямой, перпендикулярной этим плоскостям и именуемой осью вращения.

Ось вращения может находиться как внутри тела, так и снаружи. Также она бывает подвижной и неподвижной. К примеру, если системой отсчета является Земля, то ось вращения ротора генератора, установленного на станции, считается неподвижной.

Разновидностью вращательного движения есть сферическое движение, когда точки тела описывают сферы.
Круговым является вращательное движение объекта вокруг оси, которая не проходит через данный объект.
К основным характеризующим параметрам прямолинейного движения относятся скорость, перемещение и ускорение. Вращательное движение описывается их соответствующими аналогами – угловой скоростью, угловым ускорением и угловым перемещением.

Угловое перемещение определяется углом смещения радиуса заданной точки.

Угловой скоростью есть угол поворота за определенное время.

Угловым ускорением есть изменение угловой скорости.

Колебательное движение

Для колебательного движения характерно поочередное перемещение точек тела в противоположных направлениях. Колебания, происходящие в замкнутой системе, считаются собственными. Если же колебания происходят под внешним воздействием, то они считаются вынужденными.

В зависимости от изменения во времени основных параметров колебательного движения (амплитуды, частоты, периода и прочих), различают гармонические, затухающие и нарастающие колебания. А в зависимости от траектории, описываемой точками тела, бывают сложные, прямоугольные, пилообразные и прочие виды колебаний.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

В естественных условиях свободные колебания сопровождаются потерей энергии, которая расходуется на работу по преодолению сопротивления окружающей среды. При этом из-за силы трения постепенно уменьшается амплитуда колебаний и спустя определенное время они затухают.

Вынужденные колебания, в основном, не затухают. Они сопровождаются постоянным расходом энергии со стороны внешней силы. То есть, для этого необходима постоянно изменяющаяся сила, которая не дает им затухать. Частота вынужденных колебаний зависит от изменения воздействующей силы.

Когда частота изменения силы и частота колебаний совпадают, колебательный процесс входит в резонанс, что сопровождается максимальной амплитудой колебания.

К примеру, если с определенной периодичностью дергать висящий канат в такт его собственным колебаниям, мы будем наблюдать его раскачивание.

К примеру, наш автомобиль из предыдущих примеров, относительно размеров Земли можно считать материальной точкой. Но если мы рассматриваем перемещение колес относительно самого автомобиля, то их нельзя считать материальной точкой.

При решении задач важно определить, с чем мы имеем дело, с материальной точкой или с телом.

Система отсчета

Перемещение материальной точки сравнивают с инерцией прочих тел. Тело, или материальная точка, по отношению к которой рассматривается движение того или иного объекта, является телом или точкой отсчета. Точка отсчета выбирается произвольно, зависимо от задач, которые необходимо решить.

С точкой отсчета увязывается одно-, двух- или трехмерная система координат, в зависимости от характера движения объекта. Соответственно, положение точки задается одной, двумя или тремя координатами.
Для определения положения тела в любой необходимый момент времени, устанавливается старт отсчета времени. В совокупности с устройством измерения времени, точка отсчета и система координат составляют систему отсчета.Системы отсчета также могут быть самыми разными. Например, различают такие системы отсчета, как подвижная, неподвижная, инерциальная, неинерциальная и прочие.