Ուղղագիծ շարժում. Ներկայացում. Արտադրության մեջ մեխանիկական շարժումների տեսակները Ինչ է կոչվում մարմնի շարժումը

Մեխանիկական շարժումտարածության մեջ մարմնի դիրքի փոփոխությունն է այլ մարմինների նկատմամբ։

Օրինակ՝ մեքենան շարժվում է ճանապարհով։ Մեքենայում մարդիկ կան. Մարդիկ մեքենայի հետ միասին շարժվում են ճանապարհի երկայնքով։ Այսինքն՝ մարդիկ ճանապարհի համեմատ տարածության մեջ են շարժվում։ Բայց բուն մեքենայի համեմատ մարդիկ չեն շարժվում։ Սա ցույց է տալիս: Հաջորդիվ մենք համառոտ կանդրադառնանք մեխանիկական շարժման հիմնական տեսակները.

Առաջ շարժում- սա մարմնի շարժում է, որի բոլոր կետերը շարժվում են հավասարապես:

Օրինակ, նույն մեքենան առաջ է շարժվում ճանապարհի երկայնքով: Ավելի ճիշտ՝ մեքենայի միայն թափքն է կատարում փոխադրական շարժում, իսկ անիվները՝ պտտվող։

Պտտվող շարժումմարմնի շարժումն է որոշակի առանցքի շուրջ: Նման շարժումով մարմնի բոլոր կետերը շարժվում են շրջանագծով, որի կենտրոնն այս առանցքն է։

Մեր նշած անիվները պտտվող շարժում են կատարում իրենց առանցքների շուրջ, և միևնույն ժամանակ անիվները փոխադրական շարժում են կատարում մեքենայի թափքի հետ միասին։ Այսինքն՝ անիվը պտտվող շարժում է կատարում առանցքի նկատմամբ, իսկ փոխադրական շարժում՝ ճանապարհի նկատմամբ։

Տատանողական շարժում- Սա պարբերական շարժում է, որը տեղի է ունենում հերթափոխով երկու հակադիր ուղղություններով:

Օրինակ՝ ժամացույցի ճոճանակը կատարում է տատանողական շարժում։

Թարգմանական և պտտվող շարժումները մեխանիկական շարժման ամենապարզ տեսակներն են։

Մեխանիկական շարժման հարաբերականություն

Տիեզերքի բոլոր մարմինները շարժվում են, ուստի բացարձակ հանգստի մեջ գտնվող մարմիններ չկան: Նույն պատճառով կարելի է որոշել՝ արդյոք մարմինը շարժվում է, թե ոչ միայն այլ մարմնի համեմատ։

Օրինակ՝ մեքենան շարժվում է ճանապարհով։ Ճանապարհը գտնվում է Երկիր մոլորակի վրա։ Ճանապարհը դեռ. Հետևաբար, հնարավոր է չափել մեքենայի արագությունը անշարժ ճանապարհի համեմատ: Բայց ճանապարհը Երկրի համեմատ անշարժ է: Այնուամենայնիվ, Երկիրն ինքը պտտվում է Արեգակի շուրջ: Հետևաբար, ճանապարհը մեքենայի հետ միասին պտտվում է նաև Արևի շուրջը։ Հետևաբար, մեքենան կատարում է ոչ միայն թարգմանական շարժում, այլև պտտվող շարժում (Արևի համեմատ): Սակայն Երկրի համեմատ մեքենան կատարում է միայն թարգմանչական շարժում: Սա ցույց է տալիս մեխանիկական շարժման հարաբերականություն.

Մեխանիկական շարժման հարաբերականություն– սա մարմնի հետագծի, անցած ճանապարհի, շարժման և արագության կախվածությունն է ընտրությունից տեղեկատու համակարգեր.

Նյութական կետ

Շատ դեպքերում մարմնի չափը կարող է անտեսվել, քանի որ այս մարմնի չափերը փոքր են՝ համեմատած այն տարածության հետ, որով այս մարմինը շարժվում է, կամ համեմատած այս մարմնի և այլ մարմինների միջև եղած հեռավորության հետ: Հաշվարկները պարզեցնելու համար նման մարմինը պայմանականորեն կարելի է համարել նյութական կետ, որն ունի այս մարմնի զանգվածը։

Նյութական կետմարմին է, որի չափերը կարող են անտեսվել տվյալ պայմաններում։

Մեր բազմիցս նշած մեքենան կարելի է ընդունել որպես Երկրի նկատմամբ նյութական կետ։ Բայց եթե մարդ տեղաշարժվում է այս մեքենայի ներսում, ապա այլեւս հնարավոր չէ անտեսել մեքենայի չափսերը։

Որպես կանոն, ֆիզիկայի խնդիրներ լուծելիս մարմնի շարժումը դիտարկում ենք որպես նյութական կետի շարժում, և գործում են այնպիսի հասկացություններով, ինչպիսիք են նյութական կետի արագությունը, նյութական կետի արագացումը, նյութական կետի իմպուլսը, նյութական կետի իներցիան և այլն։

Հղման շրջանակ

Նյութական կետը շարժվում է այլ մարմինների համեմատ: Այն մարմինը, որի նկատմամբ դիտարկվում է այս մեխանիկական շարժումը, կոչվում է հղման մարմին: Հղման մարմինընտրվում են կամայականորեն՝ կախված լուծվելիք խնդիրներից։

Կապված է տեղեկատու մարմնի հետ կոորդինատային համակարգ, որը հղման կետն է (ծագումը)։ Կոորդինատների համակարգն ունի 1, 2 կամ 3 առանցք՝ կախված վարման պայմաններից։ Կետի դիրքը ուղիղ (1 առանցք), հարթություն (2 առանցք) կամ տարածության (3 առանցք) վրա որոշվում է համապատասխանաբար մեկ, երկու կամ երեք կոորդինատներով։ Ժամանակի ցանկացած պահի տարածության մեջ մարմնի դիրքը որոշելու համար անհրաժեշտ է նաև սահմանել ժամանակի հաշվարկի սկիզբը։

Հղման շրջանակկոորդինատային համակարգ է, տեղեկատու մարմին, որի հետ կապված է կոորդինատային համակարգը և ժամանակի չափման սարք։ Մարմնի շարժումը համարվում է ռեֆերենսային համակարգի համեմատ: Նույն մարմինը տարբեր կոորդինատային համակարգերի տարբեր հղման մարմինների համեմատ կարող է ունենալ բոլորովին տարբեր կոորդինատներ:

Շարժման հետագիծկախված է նաև հղման համակարգի ընտրությունից:

Հղման համակարգերի տեսակներըկարող է տարբեր լինել, օրինակ՝ ֆիքսված հղման համակարգ, շարժվող հղման համակարգ, իներցիալ հղման համակարգ, ոչ իներցիոն հղման համակարգ։

Մարմնի մեխանիկական շարժման բնութագրերը.

- հետագիծ (գիծ, որով շարժվում է մարմինը),

- տեղաշարժ (ուղղված ուղիղ հատված, որը կապում է M1 մարմնի սկզբնական դիրքը նրա հետագա դիրքի M2-ի հետ),

- արագություն (շարժման հարաբերակցությունը շարժման ժամանակին - միասնական շարժման համար) .

Մեխանիկական շարժման հիմնական տեսակները

Կախված հետագծից, մարմնի շարժումը բաժանվում է.

Ուղիղ գիծ;

Curvilinear.

Կախված արագությունից, շարժումները բաժանվում են.

Համազգեստ,

Միատեսակ արագացված

Նույնքան դանդաղ

Կախված շարժման եղանակից՝ շարժումները լինում են.

Առաջադիմական

Պտտվող

Տատանողական

Բարդ շարժումներ (օրինակ՝ պտուտակային շարժում, որի ժամանակ մարմինը հավասարաչափ պտտվում է որոշակի առանցքի շուրջ և միևնույն ժամանակ կատարում է միատեսակ փոխադրական շարժում այս առանցքի երկայնքով)

Առաջ շարժում - Սա մարմնի շարժում է, որի բոլոր կետերը շարժվում են հավասարաչափ: Թարգմանական շարժման ժամանակ մարմնի ցանկացած երկու կետ կապող ցանկացած ուղիղ գիծ մնում է իրեն զուգահեռ։

Պտտման շարժումը մարմնի շարժումն է որոշակի առանցքի շուրջ: Նման շարժումով մարմնի բոլոր կետերը շարժվում են շրջանագծով, որի կենտրոնն այս առանցքն է։

Տատանողական շարժումը պարբերական շարժում է, որը տեղի է ունենում հերթափոխով երկու հակադիր ուղղություններով:

Օրինակ՝ ժամացույցի ճոճանակը կատարում է տատանողական շարժում։

Թարգմանական և պտտվող շարժումները մեխանիկական շարժման ամենապարզ տեսակներն են։

Ուղիղ և միատեսակ շարժումկոչվում է այնպիսի շարժում, երբ ցանկացած կամայականորեն փոքր հավասար ընդմիջումներով մարմինը կատարում է միանման շարժումներ. . Եկեք գրենք այս սահմանման մաթեմատիկական արտահայտությունը s = v? տ.Սա նշանակում է, որ տեղաշարժը որոշվում է բանաձևով, իսկ կոորդինատը՝ բանաձևով .

Միատեսակ արագացված շարժումմարմնի շարժումն է, որի արագությունը հավասարապես աճում է ժամանակի ցանկացած հավասար միջակայքում . Այս շարժումը բնութագրելու համար անհրաժեշտ է իմանալ մարմնի արագությունը ժամանակի տվյալ պահին կամ հետագծի տվյալ կետում, t. . ե . ակնթարթային արագություն և արագացում .

Ակնթարթային արագություն- սա այս կետին հարող հետագծի հատվածի բավական փոքր շարժման հարաբերակցությունն է այն փոքր ժամանակահատվածին, որի ընթացքում տեղի է ունենում այս շարժումը: .

υ = S/t. SI միավորը մ/վ է:

Արագացումը մեծություն է, որը հավասար է արագության փոփոխության հարաբերակցությանը այն ժամանակահատվածին, որի ընթացքում տեղի է ունեցել այդ փոփոխությունը. . α = ?υ/t(SI համակարգ m/s2) Հակառակ դեպքում, արագացումը արագության փոփոխության արագությունն է կամ արագության ավելացումը յուրաքանչյուր վայրկյանի համար α. տ.Հետևաբար ակնթարթային արագության բանաձևը. υ = υ 0 + α.t.

Այս շարժման ընթացքում տեղաշարժը որոշվում է բանաձևով. S = υ 0 t + α . տ 2/2.

Նույնքան դանդաղ շարժումշարժումը կոչվում է, երբ արագացումը բացասական է, իսկ արագությունը հավասարաչափ դանդաղում է:

Միատեսակ շրջանաձև շարժումներովՇառավիղի պտտման անկյունները ցանկացած հավասար ժամանակահատվածներում նույնը կլինեն . Հետևաբար, անկյունային արագությունը ω = 2πn, կամ ω = πN/30 ≈ 0.1N,Որտեղ ω - անկյունային արագություն n - վայրկյանում պտույտների քանակը, N - րոպեում պտույտների քանակը: ω SI համակարգում այն ​​չափվում է ռադ/վ . (1/c)/ Այն ներկայացնում է անկյունային արագությունը, որով մարմնի յուրաքանչյուր կետ մեկ վայրկյանում անցնում է պտտման առանցքից իր հեռավորությանը հավասար ճանապարհ: Այս շարժման ընթացքում արագության մոդուլը հաստատուն է, այն շոշափելիորեն ուղղված է դեպի հետագիծ և անընդհատ փոխում է ուղղությունը (տես. . բրինձ . ), հետևաբար տեղի է ունենում կենտրոնաձիգ արագացում .

Պտտման ժամանակահատվածը T = 1/n -այս անգամ , որի ընթացքում մարմինը կատարում է մեկ ամբողջական պտույտ, հետևաբար ω = 2π/T.

Գծային արագությունը պտտվող շարժման ընթացքում արտահայտվում է բանաձևերով.

υ = ωr, υ = 2πrn, υ = 2πr/T,որտեղ r կետի հեռավորությունն է պտտման առանցքից: Լիսեռի կամ ճախարակի շրջագծի վրա ընկած կետերի գծային արագությունը կոչվում է լիսեռի կամ ճախարակի ծայրամասային արագություն (SI մ/վ)

Շրջանակում միատեսակ շարժման դեպքում արագությունը մեծությամբ մնում է հաստատուն, բայց ուղղությունը փոխվում է ամբողջ ժամանակ: Արագության ցանկացած փոփոխություն կապված է արագացման հետ։ Արագացումը, որը փոխում է արագությունը ուղղությամբ, կոչվում է նորմալ կամ կենտրոնաձիգ, այս արագացումը ուղղահայաց է հետագծին և ուղղված է նրա կորության կենտրոնին (շրջանի կենտրոնին, եթե հետագիծը շրջանագիծ է)

α p = υ 2 /Rկամ α p = ω 2 R(որովհետեւ υ = ωRՈրտեղ Ռշրջանագծի շառավիղը , υ - կետի շարժման արագություն)

Մեխանիկական շարժման հարաբերականություն- սա մարմնի հետագծի, անցած ճանապարհի, շարժման և արագության կախվածությունն է ընտրությունից տեղեկատու համակարգեր.

Մարմնի (կետի) դիրքը տարածության մեջ կարող է որոշվել որոշ այլ մարմնի նկատմամբ, որն ընտրվել է որպես հղման մարմին A . Հղման մարմինը, դրա հետ կապված կոորդինատային համակարգը և ժամացույցը կազմում են հղման համակարգը . Մեխանիկական շարժման բնութագրերը հարաբերական են, տ . ե . դրանք կարող են տարբեր լինել տարբեր հղման համակարգերում .

Օրինակ՝ նավակի շարժումը վերահսկվում է երկու դիտորդի կողմից՝ մեկը ափին, O կետում, մյուսը՝ լաստանավի վրա՝ O1 կետում (տես. . բրինձ . ). Եկեք մտովի նկարենք O կետի միջով XOY կոորդինատային համակարգը. սա ֆիքսված հղման համակարգ է . Մենք լաստանավին կմիացնենք ևս մեկ X"O"Y համակարգ՝ սա շարժվող կոորդինատային համակարգ է . X"O"Y" համակարգի համեմատ (լաստ) նավակը շարժվում է t ժամանակով և կշարժվի արագությամբ υ = sնավակներ՝ համեմատած լաստանավի հետ /t v = (սնավակներ - սլաստանավ )/տ. XOY (ափ) համակարգի համեմատ, նավը կշարժվի նույն ժամանակահատվածում սնավակներ որտեղ սնավակները լաստանավը տեղափոխում են ափի համեմատ . Նավակի արագությունը ափի համեմատ կամ . Մարմնի արագությունը ֆիքսված կոորդինատային համակարգի նկատմամբ հավասար է շարժվող համակարգի նկատմամբ մարմնի արագության և այս համակարգի արագության երկրաչափական գումարին ֆիքսվածի նկատմամբ։ .

Հղման համակարգերի տեսակներըկարող է տարբեր լինել, օրինակ՝ ֆիքսված հղման համակարգ, շարժվող հղման համակարգ, իներցիալ հղման համակարգ, ոչ իներցիոն հղման համակարգ։

Մեխանիկական շարժում

Սահմանում 1

Մարմնի (կամ նրա մասերի) դիրքի փոփոխությունը այլ մարմինների նկատմամբ կոչվում է մեխանիկական շարժում։

Օրինակ 1

Օրինակ, մետրոյում շարժասանդուղքով շարժվող մարդը հանգստանում է բուն շարժասանդուղքի համեմատ և շարժվում է թունելի պատերի համեմատ. Էլբրուս լեռը գտնվում է հանգստի վիճակում, պայմանականորեն Երկիրը, և շարժվում է Երկրի հետ Արեգակի համեմատությամբ:

Մենք տեսնում ենք, որ մենք պետք է նշենք այն կետը, որի նկատմամբ դիտարկվում է շարժումը, որը կոչվում է հղման մարմին. Հղման կետը և կոորդինատային համակարգը, որին այն կապված է, ինչպես նաև ժամանակի չափման ընտրված մեթոդը կազմում են հղման հասկացությունը:

Մարմնի շարժումը, որտեղ նրա բոլոր կետերը շարժվում են հավասարապես, կոչվում է թարգմանական։ $V$-ի արագությունը գտնելու համար, որով մարմինը շարժվում է, դուք պետք է բաժանեք $S$ ուղին $T$-ի վրա։

$ \frac(S)(T) = (V)$

Մարմնի շարժումը որոշակի առանցքի շուրջ պտտվող է։ Այս քայլով մարմնի բոլոր կետերը շարժվում են տեղանքով, որի կենտրոնը համարվում է այս առանցքը: Եվ չնայած անիվները պտտվող շարժում են կատարում իրենց առանցքների շուրջ, միևնույն ժամանակ մեքենայի թափքի հետ մեկտեղ տեղի է ունենում նաև փոխադրական շարժում։ Սա նշանակում է, որ անիվը կատարում է պտտվող շարժում՝ կապված առանցքի, իսկ փոխադրական շարժում՝ ճանապարհի նկատմամբ:

Սահմանում 2

Տատանողական շարժումը պարբերական շարժում է, որը մարմինը հերթով կատարում է երկու հակադիր ուղղություններով։ Ամենապարզ օրինակը ժամացույցի ճոճանակն է:

Թարգմանական և պտտվող մեխանիկական շարժման ամենապարզ տեսակներն են։

Եթե ​​$X$ կետը փոխում է իր դիրքը $Y$ կետի համեմատ, ապա $Y$-ը փոխում է իր դիրքը $X$-ի համեմատ: Այլ կերպ ասած, մարմինները շարժվում են միմյանց համեմատ: Մեխանիկական շարժումը համարվում է հարաբերական. այն նկարագրելու համար անհրաժեշտ է նշել, թե որ կետի համեմատ է այն համարվում

Նյութական մարմնի շարժման պարզ տեսակներն են միատեսակ և ուղղագիծ շարժումները: Այն միատեսակ է, եթե արագության վեկտորի մեծությունը չի փոխվում (ուղղությունը կարող է փոխվել):

Շարժումը կոչվում է ուղղագիծ, եթե արագության վեկտորի ընթացքը հաստատուն է (իսկ մեծությունը կարող է փոխվել): Հետագիծը ուղիղ գիծ է, որի վրա գտնվում է արագության վեկտորը։

Մենք տեսնում ենք մեխանիկական շարժման օրինակներ առօրյա կյանքում: Դրանք անցնող մեքենաներ են, թռչող ինքնաթիռներ, նավարկող նավեր։ Մենք ինքներս ենք ձևավորում պարզ օրինակներ՝ անցնելով այլ մարդկանց մոտ: Ամեն վայրկյան մեր մոլորակն անցնում է երկու հարթություններով՝ Արեգակի և նրա առանցքի շուրջը։ Եվ սրանք նույնպես մեխանիկական շարժման օրինակներ են։

Շարժման տարատեսակներ

Թարգմանական շարժումը կոշտ մարմնի ավտոմատ շարժումն է, մինչդեռ ուղիղ գծի ցանկացած փուլ, որը հստակորեն կապված է շարժվող կետի հետ, մնում է սինխրոն իր սկզբնական դիրքի հետ:

Մարմնի շարժման կարևոր բնութագիրը նրա հետագիծն է, որը ներկայացնում է տարածական կոր, որը կարելի է ցույց տալ տարբեր շառավղով միաձույլ աղեղների տեսքով, որոնցից յուրաքանչյուրը բխում է իր կենտրոնից։ Մարմնի ցանկացած կետի այլ դիրք, որը ժամանակի ընթացքում կարող է փոխվել:

Վերելակի խցիկը կամ լաստանավի խցիկը շարժվում են աստիճանաբար: Թարգմանական շարժումը տեղի է ունենում եռաչափ տարածության մեջ, սակայն դրա հիմնական տարբերակիչ հատկանիշը` պահպանելով ցանկացած հատվածի զուգահեռությունն ինքն իրեն, մնում է ուժի մեջ:

Ժամանակահատվածը նշում ենք $T$ տառով։ Պտտման ժամանակահատվածը գտնելու համար անհրաժեշտ է պտտման ժամանակը բաժանել պտույտների քանակի վրա՝ $\frac(\delta t)(N) = (T)$

Պտտման շարժում - նյութական կետը նկարագրում է շրջանագիծը: Ամբողջովին կոշտ մարմնի պտտման ընթացքում նրա բոլոր կետերը նկարագրում են շրջանագիծ, որոնք գտնվում են զուգահեռ հարթություններում։ Այս շրջանագծերի կենտրոններն ընկած են նույն ուղիղ գծի վրա՝ ուղղահայաց շրջանագծերի հարթություններին և կոչվում են պտտման առանցք։

Պտտման առանցքը կարող է տեղակայվել մարմնի ներսում և դրա հետևում: Համակարգում պտտման առանցքը կարող է լինել շարժական կամ ֆիքսված: Օրինակ, Երկրին միացված հղման շրջանակում կայանի գեներատորի ռոտորի պտտման առանցքը անշարժ է:

Երբեմն պտտման առանցքը ստանում է բարդ պտտվող շարժում՝ գնդաձեւ, երբ մարմնի կետերը շարժվում են գնդերի երկայնքով։ Կետը շարժվում է ֆիքսված առանցքի շուրջը, որը չի անցնում մարմնի կենտրոնով կամ պտտվող նյութական կետով, կոչվում է շրջանաձև։

Գծային շարժման բնութագրերը՝ տեղաշարժ, արագություն, արագացում։ Նրանք դառնում են նրանց անալոգները պտտվող շարժման ժամանակ՝ անկյունային տեղաշարժ, անկյունային արագություն, անկյունային արագացում.

• Շարժման դերը ռոտացիոն գործընթացում ունի անկյուն;
• պտտման անկյան մեծությունը միավոր ժամանակում անկյունային արագությունն է.
• Անկյունային արագության փոփոխությունը որոշակի ժամանակահատվածում անկյունային արագացում է:

Տատանողական շարժում

Շարժում երկու հակադիր ուղղություններով, տատանողական: Փակ հասկացություններում տեղի ունեցող տատանումները կոչվում են անկախ կամ բնական տատանումներ։ Արտաքին ուժերի ազդեցության տակ տեղի ունեցող տատանումները կոչվում են հարկադիր:

Եթե ​​ճոճվելը վերլուծենք ըստ փոփոխվող բնութագրերի (ամպլիտուդա, հաճախականություն, պարբերություն և այլն), ապա դրանք կարելի է բաժանել խոնավացած, ներդաշնակ, աճող (նաև ուղղանկյուն, բարդ, սղոցաձև)։

Իրական համակարգերում ազատ տատանումների ժամանակ միշտ տեղի են ունենում էներգիայի կորուստներ։ Էներգիան ծախսվում է օդի դիմադրության ուժը հաղթահարելու համար։ Շփման ուժը նվազեցնում է թրթռումների ամպլիտուդը, և դրանք որոշ ժամանակ անց դադարում են։

Հարկադիր ճոճվելն անխափան է: Ուստի անհրաժեշտ է լրացնել էներգիայի կորուստները տատանման յուրաքանչյուր ժամի համար։ Դրա համար անհրաժեշտ է մարմնի վրա ժամանակ առ ժամանակ գործել տարբեր ուժերով: Հարկադիր տատանումները տեղի են ունենում արտաքին ուժի փոփոխությանը հավասար հաճախականությամբ։

Հարկադիր տատանումների ամպլիտուդը հասնում է իր ամենամեծ արժեքին, երբ այս գործակիցը նույնն է, ինչ տատանողական համակարգի հաճախականությունը։ Սա կոչվում է ռեզոնանս:

Օրինակ, եթե պարանն իր թրթռումներով ժամանակին քաշեք, մենք կտեսնենք նրա ճոճանակի ամպլիտուդության աճ։

Սահմանում 3

Նյութական կետը մարմին է, որի չափը կարող է անտեսվել որոշակի պայմաններում:

Մեքենան, որը մենք հաճախ հիշում ենք, կարելի է ընդունել որպես Երկրի հետ կապված նյութական կետ: Բայց եթե մարդիկ շարժվում են այս մեքենայի ներսում, ապա մեքենայի չափսերն այլևս չեն կարող անտեսվել:

Ֆիզիկայի խնդիրներ լուծելիս մարմնի շարժումը դիտվում է որպես նյութական կետի շարժում, և օգտագործվում են այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են կետի արագությունը, նյութական մարմնի արագացումը, նյութական կետի իներցիան և այլն: .

Հղման շրջանակ

Նյութական կետը շարժվում է այլ մարմինների իներցիայի համեմատ: Մարմինը, ըստ այն հարաբերության, որի նկատմամբ դիտարկվում է այս ավտոմատ շարժումը, կոչվում է հղման մարմին։ Տեղեկատվական մարմինն ընտրվում է ազատորեն՝ կախված հանձնարարված խնդիրներից:

Տեղորոշման համակարգը կապված է հղման մարմնի հետ, որը ենթադրում է հղման կետ (կոորդինատային բազա): Տեղակայման հայեցակարգը շարժման պայմանով ունի 1, 2 կամ 3 առանցք։ Կետի վիճակը գծի (1 առանցքի), հարթության (2 առանցք) կամ վայրում (3 առանցք) սահմանվում է դրան համապատասխան մեկ, 2 կամ 3 կոորդինատներով։

Ցանկացած ժամանակաշրջանում մարմնի դիրքը տարածական տիրույթում հաստատելու համար անհրաժեշտ է սահմանել ժամանակի հաշվարկի սկիզբը: Ժամանակի չափման սարք, կոորդինատային համակարգ, հղման կետ, որին միացված է կոորդինատային համակարգը, սա է հղման համակարգը:

Մարմնի շարժումը դիտարկվում է այս համակարգի հետ կապված: Նույն կետը, համեմատած տարբեր կոորդինատային հասկացությունների տարբեր հղման մարմինների հետ, ունի բոլորովին տարբեր կոորդինատներ ունենալու բոլոր հնարավորությունները: Հղման համակարգը կախված է նաև շարժման հետագծի ընտրությունից

Հղման համակարգերի տեսակները կարող են բազմազան լինել, օրինակ՝ ֆիքսված հղման համակարգ, շարժվող հղման համակարգ, իներցիոն հղման համակարգ, ոչ իներցիոն հղման համակարգ:

Շարժվող մարմնի կոորդինատները ժամանակի ցանկացած պահի գտնելու համար անհրաժեշտ է իմանալ տեղաշարժի վեկտորի կանխատեսումները կոորդինատների առանցքների վրա, հետևաբար նաև տեղաշարժի վեկտորը: Այն, ինչ դուք պետք է իմանաք դրա համար: Պատասխանը կախված է նրանից, թե մարմինը ինչ շարժում է կատարում։

Եկեք նախ դիտարկենք շարժման ամենապարզ տեսակը. ուղղագիծ միատեսակ շարժում.

Այն շարժումը, երբ մարմինը ցանկացած հավասար ընդմիջումներով կատարում է հավասար շարժումներ, կոչվում է ուղղագիծ միատեսակ շարժում.

Որոշակի ժամանակահատվածում միատեսակ ուղղագիծ շարժման մեջ գտնվող մարմնի տեղաշարժը գտնելու համար տ, դուք պետք է իմանաք, թե մարմինը ինչ շարժում է կատարում ժամանակի միավորի վրա, քանի որ ժամանակի ցանկացած այլ միավորի դեպքում այն ​​կատարում է նույն շարժումը:

Ժամանակի միավորով կատարված շարժումը կոչվում է արագությունմարմնի շարժումները և նշանակվում են տառով υ . Եթե ​​այս հատվածում շարժումը նշանակվում է , իսկ ժամանակային շրջանը՝ նշանով տ, ապա արագությունը կարող է արտահայտվել որպես հարաբերակցություն . Քանի որ տեղաշարժը վեկտորային մեծություն է, իսկ ժամանակը՝ սկալային մեծություն, ուրեմն արագությունը նույնպես վեկտորային մեծություն է։ Արագության վեկտորն ուղղված է այնպես, ինչպես տեղահանման վեկտորը:

Միատեսակ գծային շարժման արագությունՄարմնի մի մեծություն է, որը հավասար է մարմնի շարժման հարաբերությանը այն ժամանակաշրջանին, որի ընթացքում տեղի է ունեցել այդ շարժումը.

Այսպիսով, արագությունը ցույց է տալիս, թե որքան շարժում է մարմինը մեկ միավոր ժամանակում: Հետևաբար, մարմնի տեղաշարժը գտնելու համար անհրաժեշտ է իմանալ դրա արագությունը: Մարմնի շարժումը հաշվարկվում է բանաձևով.

Տեղաշարժման վեկտորն ուղղված է այնպես, ինչպես արագության վեկտորը, ժամանակը տ- սկալյար քանակություն.

Հաշվարկները չեն կարող իրականացվել վեկտորային ձևով գրված բանաձևերի միջոցով, քանի որ վեկտորային մեծությունն ունի ոչ միայն թվային արժեք, այլև ուղղություն: Հաշվարկներ կատարելիս նրանք օգտագործում են բանաձևեր, որոնք ներառում են ոչ թե վեկտորներ, այլ դրանց կանխատեսումները կոորդինատային առանցքների վրա, քանի որ հանրահաշվական գործողություններ կարող են կատարվել պրոյեկցիաների վրա։

Քանի որ վեկտորները հավասար են, դրանց ելքերը առանցքի վրա նույնպես հավասար են X, այստեղից.

Այժմ կարող եք ստանալ կոորդինատների հաշվարկման բանաձև xմիավորներ ցանկացած պահի: Մենք դա գիտենք

Այս բանաձևից պարզ է դառնում, որ ուղիղ միատեսակ շարժման դեպքում մարմնի կոորդինատը գծայինորեն կախված է ժամանակից, ինչը նշանակում է, որ դրա օգնությամբ կարելի է նկարագրել ուղղագիծ միատեսակ շարժումը։

Բացի այդ, բանաձևից հետևում է, որ ուղղագիծ միատեսակ շարժման ընթացքում ցանկացած պահի մարմնի դիրքը գտնելու համար անհրաժեշտ է իմանալ մարմնի սկզբնական կոորդինատը. x 0և արագության վեկտորի պրոյեկցիան այն առանցքի վրա, որով շարժվում է մարմինը։

Պետք է հիշել, որ այս բանաձեւում v x- արագության վեկտորի պրոյեկցիա, հետևաբար, ինչպես վեկտորի ցանկացած պրոյեկցիա, այն կարող է լինել դրական և բացասական:

Ուղղագիծ միատեսակ շարժումը հազվադեպ է: Ավելի հաճախ պետք է գործ ունենալ շարժման հետ, որի ժամանակ մարմնի շարժումները կարող են տարբեր լինել հավասար ժամանակահատվածներում: Սա նշանակում է, որ մարմնի արագությունը ժամանակի ընթացքում ինչ-որ կերպ փոխվում է։ Մեքենաները, գնացքները, ինքնաթիռները և այլն, դեպի վեր նետված մարմինը և Երկիր ընկնող մարմինները շարժվում են փոփոխական արագությամբ։

Նման շարժումով դուք չեք կարող բանաձև օգտագործել տեղաշարժը հաշվարկելու համար, քանի որ արագությունը ժամանակի ընթացքում փոխվում է, և մենք այլևս չենք խոսում որոշակի արագության մասին, որի արժեքը կարող է փոխարինվել բանաձևով: Նման դեպքերում օգտագործվում է այսպես կոչված միջին արագությունը, որն արտահայտվում է բանաձևով.

Միջին արագությունըցույց է տալիս այն տեղաշարժը, որը մարմինը կատարում է միջին հաշվով ժամանակի միավորի վրա:

Այնուամենայնիվ, օգտագործելով միջին արագության հայեցակարգը, մեխանիկայի հիմնական խնդիրը՝ մարմնի դիրքի որոշումը ժամանակի ցանկացած պահի, չի կարող լուծվել։

Մեխանիկական շարժման տեսակները

Մեխանիկական շարժումը կարելի է դիտարկել տարբեր մեխանիկական օբյեկտների համար.

• Նյութական կետի շարժումամբողջությամբ որոշվում է իր կոորդինատների ժամանակի փոփոխությամբ (օրինակ՝ երկուսը հարթության վրա)։ Սա ուսումնասիրվում է կետի կինեմատիկայով։ Մասնավորապես, շարժման կարևոր բնութագրիչներն են նյութական կետի հետագիծը, տեղաշարժը, արագությունը և արագացումը:
  • Շիտակկետի շարժում (երբ այն միշտ ուղիղ գծի վրա է, արագությունը զուգահեռ է այս ուղիղ գծին)
  • Curvilinear շարժում- կետի շարժումը հետագծի երկայնքով, որը ուղիղ գիծ չէ, ցանկացած պահի կամայական արագացումով և կամայական արագությամբ (օրինակ՝ շրջանով շարժում):
• Մարմնի կոշտ շարժումբաղկացած է նրա ցանկացած կետի շարժումից (օրինակ՝ զանգվածի կենտրոնի) և այս կետի շուրջ պտտվող շարժումից։ Ուսումնասիրվել է կոշտ մարմնի կինեմատիկայով։
  • Եթե ​​պտույտ չկա, ապա շարժումը կոչվում է առաջադեմև ամբողջությամբ որոշվում է ընտրված կետի շարժումով: Շարժումը պարտադիր չէ, որ գծային լինի:
  • Նկարագրության համար ռոտացիոն շարժում- մարմնի շարժումները ընտրված կետի նկատմամբ, օրինակ՝ ամրագրված մի կետում, օգտագործեք Էյլերի անկյունները: Նրանց թիվը եռաչափ տարածության դեպքում երեք է։
  • Նաև ամուր մարմնի համար կա հարթ շարժում- շարժում, որի ընթացքում բոլոր կետերի հետագծերը գտնվում են զուգահեռ հարթություններում, մինչդեռ այն ամբողջությամբ որոշվում է մարմնի հատվածներից մեկով, իսկ մարմնի հատվածը որոշվում է ցանկացած երկու կետի դիրքով:
• Շարունակական շարժում. Այստեղ ենթադրվում է, որ միջավայրի առանձին մասնիկների շարժումը բավականին անկախ է միմյանցից (սովորաբար սահմանափակվում է միայն արագության դաշտերի շարունակականության պայմաններով), հետևաբար որոշիչ կոորդինատների թիվն անսահման է (գործառույթները դառնում են անհայտ)։

Շարժման երկրաչափություն

Շարժման հարաբերականություն

Հարաբերականությունը մարմնի մեխանիկական շարժման կախվածությունն է հղման համակարգից։ Առանց հղման համակարգը նշելու՝ անիմաստ է խոսել շարժման մասին։

տես նաեւ

Հղումներ

• Մեխանիկական շարժում (տեսադաս, 10-րդ դասարանի ծրագիր)

Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ.

Տեսեք, թե ինչ է «Մեխանիկական շարժումը» այլ բառարաններում.

մեխանիկական շարժում- ժամանակի ընթացքում նյութական մարմինների տարածության մեջ հարաբերական դիրքի կամ տվյալ մարմնի մասերի հարաբերական դիրքի փոփոխություն: Ծանոթագրություններ 1. Մեխանիկայի շրջանակներում մեխանիկական շարժումը համառոտ կարելի է անվանել շարժում: 2. Մեխանիկական շարժման հայեցակարգը... Տեխնիկական թարգմանչի ուղեցույց

մեխանիկական շարժում- mechaninis judėjimas statusas T sritis fizika atitikmenys՝ անգլ. մեխանիկական շարժում vok. mechanische Bewegung, f rus. մեխանիկական շարժում, n pranc. mouvement mécanique, m … Fizikos terminų žodynas

մեխանիկական շարժում- ▲ շարժման մեխանիկական կինետիկա: կինետիկ. կինեմատիկա. նյութական մարմինների շարժման մեխանիկական գործընթացները. ↓ անշարժ, տարածվող, գլորվող...

մեխանիկական շարժում- Ժամանակի ընթացքում նյութական մարմինների տարածության մեջ հարաբերական դիրքի կամ տվյալ մարմնի մասերի հարաբերական դիրքի փոփոխություն... Պոլիտեխնիկական տերմինաբանական բացատրական բառարան

ԲՆԱԿՉՈՒԹՅԱՆ ՄԵԽԱՆԻԿԱԿԱՆ ՇԱՐԺՈՒՄ- ԲՆԱԿՉՈՒԹՅԱՆ ՄԵԽԱՆԻԿԱԿԱՆ ՇԱՐԺՈՒՄ, քայքայված. տարածքների տեսակները շարժելով մեզ. Տերմինը M.D.S. հայտնվեց 2-րդ խաղակեսում: 19 - րդ դար Ժամանակակից գիտական Բառացիորեն բնակչության միգրացիա տերմինը սովորաբար օգտագործվում է... Ժողովրդագրական հանրագիտարանային բառարան

օրգանիզմների շարժում- ▲ մեխանիկական շարժման շարժման ձևը՝ ամեոբոիդ (ամեոբա, արյան լեյկոցիտներ): թարթիչավոր (խարազաներ, սպերմատոզոիդներ): մկանային. ↓ մկանային հյուսվածք, շարժումներ (կենդանիների) ... Ռուսաց լեզվի գաղափարագրական բառարան

շարժումը- ▲ շարժման շարժման անշարժ շարժման գործընթաց: բացարձակ շարժում. հարաբերական շարժում. ↓ տեղափոխել... Ռուսաց լեզվի գաղափարագրական բառարան

Բովանդակություն 1 Ֆիզիկա 2 Փիլիսոփայություն 3 Կենսաբանություն ... Վիքիպեդիա

Լայն իմաստով՝ ցանկացած փոփոխություն, նեղ իմաստով՝ տարածության մեջ մարմնի դիրքի փոփոխություն։ Հերակլիտի փիլիսոփայության մեջ համընդհանուր սկզբունք է դարձել («ամեն ինչ հոսում է») Դ. Դ–ի հնարավորությունը հերքել են Պարմենիդեսը և Զենոն Ելեացին։ Արիստոտելը Դ.-ին բաժանել է... ... Փիլիսոփայական հանրագիտարան

Մեխանիկական հեռուստատեսությունը հեռուստացույցի տեսակ է, որն օգտագործում է էլեկտրամեխանիկական սարքեր կաթոդային ճառագայթների խողովակների փոխարեն՝ պատկերները տարրալուծելու համար։ Հենց առաջին հեռուստատեսային համակարգերը մեխանիկական էին և ամենից հաճախ ոչ... Վիքիպեդիա

Գրքեր

• Ժողովրդագրության հիմունքներ. Դասագիրք բուհերի համար, Ա. Ի. Շչերբակով, Մ. Գ. Կատեգորիա՝ Ժողովրդագրություն Սերիան: GaudeamusՀրատարակիչ: