Кратко: механическое движение — это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени. Главное — движение всегда рассматривают относительно тела отсчёта, поэтому одно и то же тело может двигаться относительно одного объекта и покоиться относительно другого.
Конспект «Механическое движение»
1. Определение
Механическое движение — изменение положения тела или его частей относительно других тел с течением времени.
Чтобы описать движение, нужна система отсчёта:
- тело отсчёта;
- система координат;
- прибор для отсчёта времени — часы.
2. Относительность движения
Движение и покой относительны.
Пример: пассажир сидит в движущемся поезде. Относительно поезда он покоится, а относительно Земли движется вместе с поездом.
3. Траектория, путь и перемещение
- Траектория — линия, по которой движется тело.
- По форме траектории движение бывает прямолинейным и криволинейным.
- Путь \(s\) — длина траектории. Это скалярная величина, единица в СИ — метр (м).
- Перемещение — вектор, соединяющий начальное и конечное положения тела.
Модуль перемещения не больше пути: \[ |\vec{s}| \le s \] Они равны, если тело движется прямолинейно и не меняет направления.
4. Равномерное и неравномерное движение
- Равномерное движение — за любые равные промежутки времени тело проходит равные пути.
- Неравномерное движение — тело проходит разные пути за равные промежутки времени; скорость меняется.
5. Скорость
Скорость показывает, какой путь тело проходит за единицу времени: \[ v=\frac{s}{t} \] Отсюда: \[ s=vt,\qquad t=\frac{s}{v} \]
Единица скорости в СИ — метр в секунду (м/с).
Перевод единиц:
\[
1\ \text{км/ч}=\frac{1}{3{,}6}\ \text{м/с}
\]
Например, \(36\ \text{км/ч}=10\ \text{м/с}\).
Для неравномерного движения используют среднюю скорость: \[ v_{\text{ср}}=\frac{s_{\text{весь}}}{t_{\text{всё}}} \]
6. Примеры
- Машина движется относительно дороги.
- Луна движется относительно Земли.
- Пассажир покоится относительно вагона, но движется относительно здания вокзала.
Как проверить себя
В конспекте должны быть:
- определение механического движения;
- система отсчёта и относительность движения;
- траектория, путь и перемещение;
- равномерное и неравномерное движение;
- формула скорости и её единицы;
- 1–2 примера.
Проверка формулы: \(10\ \text{м/с}\cdot 5\ \text{с}=50\ \text{м}\) — размерность сходится: \(\text{м/с}\cdot\text{с}=\text{м}\).