Рух - це зміна положення об'єкта по відношенню до інших об’єктів. Опорний орган - це об'єкт, в порівнянні з яким спостерігається рух. У природі немає об’єкта, який би був у повному обсязі - абсолютний спокій. Шлях (або траєкторія) - це лінія, яку описує тіло під час руху. Шляхи можуть бути прямими або кривими, тому рух за формою шляху є лінійним або нелінійним. Лінійний рух є основним рухом і далі поділяється на рівномірний і неоднорідний рух.
Найпростішою формою механічного руху є рівномірний лінійний рух. Сама назва говорить про те, що це рівномірний рух матеріальної точки по прямій, тобто з постійною швидкістю. Швидкість руху лінійної прямолінійної лінії визначається як зміна положення тіла протягом заданого інтервалу часу. Основна характеристика рівномірного лінійного руху полягає в тому, що зміщення дорівнює пройденій траєкторії (відстані). Коли тіло проходить однакові відстані через рівні інтервали часу, ми говоримо, що воно рухається з постійною швидкістю. Відношення відстані та часу до лінійного рівномірного руху завжди постійне. Постійна швидкість означає, що тіло проходить однакові рухи протягом рівних часових інтервалів, завжди в одному напрямку по прямій лінії. Це означає, що відстань, пройдена в першу секунду, ідентична відстані, пройденій в іншій секунді руху. Іншими словами, прискорення дорівнює нулю. У разі обертального (кругового) руху всі частини предмета рухаються навколо кіл, що лежать у паралельних площинах, центри яких знаходяться на осі обертання. Рівняння, що описують обертальний рух тіла, можна отримати з рівняння поступального руху, поставивши замість шляху s - кут повороту φ (rad), швидкість c - кутова швидкість ω (рад / с) і прискорення a - кутове прискорення α (рад / с2). У цьому випадку для рівномірного обертання (ω = const):
Прискорений рух - це частина кінематики, в якій вивчаються зміни швидкості під час руху. Моментальна швидкість - це швидкість матеріальної точки в даний момент часу або в заданій точці траєкторії. Вона дорівнює середній швидкості за дуже короткий проміжок часу Δt. Прискорення визначається як відношення зміни швидкості та інтервалу часу. Якщо тіло стоїть на місці або рухається зі постійною швидкістю, воно не має прискорення. З цього випливає, що прискорення можна представити у вигляді рівняння наступним чином. Середня швидкість - це відношення загального переміщення тіла та величини цього часового інтервалу. Середня швидкість ні в якому разі не повинна обчислюватися як середнє арифметичне швидкостей окремих частин руху. Вводячи середню швидкість, неоднорідні рухи ототожнюються з рівномірними лінійними рухами.
Залежно від знаку прискорення рівномірно змінний рух може бути: позитивно прискореним (a> 0) і негативно прискореним (a <0), and in relation to the initial conditions it can be: motion without initial velocity (v0 = 0) і рух з початковою швидкістю (v0 > 0).
Рівномірно змінний рух - це рух постійного прискорення. Це означає, що будь-яка зміна швидкості, розділене на часовий інтервал, дасть однакове значення прискорення. Постійне прискорення означає рівну зміну швидкості через рівні інтервали. Основне рівняння швидкості при однаково прискореному русі подається виразом:. У разі обертання зі змінною швидкістю (позитивно прискорене α> 0 і негативно прискорене α <0):
1. Визначення рівномірного та неоднорідного руху
Якщо один об’єкт рухається по прямій лінії і проходить однакові рухи через рівні інтервали, то він здійснює рівномірний лінійний рух. Оскільки швидкість руху визначається відстані в одиниці часу, рівномірний лінійний рух - це рух постійної швидкості (a = 0). У разі рівномірного руху переміщення за кожну секунду (або інші рівні інтервали) не є однаковими.
2. Параметри рівномірного і нерівномірного руху
У разі рівномірного руху v = const .; a = 0; у разі неоднорідного руху v ≠ const; a ≠ 0.
3. Ротаційний рух рівномірного та неоднорідного руху
Якщо говорити про рівномірний обертальний рух ω = const, і аналогічно ω ≠ const у разі неоднорідного руху.
Рівномірний рух | Неоднорідний рух |
Постійна (постійна) швидкість руху | Змінна швидкість |
Прискорення дорівнює нулю | Прискорення може бути як позитивним, так і негативним (не нульовим) |
Відстані, пройдені в кожному інтервалі, рівні | Відстані, пройдені в кожному інтервалі, не ідентичні |
Графік - пряма (відстань - час) | Графік вигнутий |
Рівномірний рух - це такий рух, коли тіло перетинає однакові шляхи за однакові проміжки часу. Оскільки швидкість руху задається проходженням відстані за одиницю часу, рівномірний лінійний рух - це рух постійної швидкості. У цьому випадку фактична швидкість і середня швидкість руху тіла, що рухається, однакові
Неоднорідний рух - це такий рух, коли тіло перетинає різні шляхи за однакові проміжки часу. Рух по прямій, в якій прискорення постійне, називається рівномірним прискореним лінійним рухом. Середня швидкість не дорівнює середній швидкості об'єкта. Такі приклади - вільне падіння, машина з вимкненим двигуном, сфера на крутому рівні тощо.
У разі рівномірних кругових рухів тіло обертається з постійною швидкістю навколо нерухомої осі або центральної точки. Радіальна відстань є постійною. Нерівномірний круговий рух характеризується змінною кутовою швидкістю - і є деяке радіальне прискорення.