Movimento meccanico in fisica

Cos'è il movimento meccanico e come è caratterizzato? Quali parametri vengono introdotti per comprendere questo tipo di movimento? Quali termini allo stesso tempo funzionano più spesso? In questo articolo, risponderemo a queste domande, considereremo il movimento meccanico da diversi punti di vista, forniremo esempi e risolviamo problemi dalla fisica del soggetto in questione.

Concetti di base

Anche a scuola, ci viene insegnato che il movimento meccanico è un cambiamento nella posizione del corpo in qualsiasi momento rispetto ad altri corpi del sistema. In realtà, tutto è. Prendiamo una casa ordinaria in cui ci troviamo, per il sistema di coordinate zero. Immagina visivamente che la casa sarà l'origine delle coordinate e che l'asse delle ascisse e l'asse delle ordinate si estenderanno da esso in tutte le direzioni.

In questo caso, il nostro movimento all'interno e all'esterno mostrerà chiaramente il movimento meccanico del corpo nel sistema di riferimento. Immagina che un punto si muova lungo un sistema di coordinate, in ogni istante di tempo cambiando la sua coordinata rispetto all'asse x e all'asse y. Tutto sarà semplice e chiaro.

Caratteristica del movimento meccanico

Quale potrebbe essere questo tipo di movimento? Non entreremo nel profondo della fisica. Considera i casi più semplici in cui si verifica il movimento di un punto materiale. È diviso in movimento rettilineo, così come movimento curvilineo. In linea di principio, tutto dovrebbe essere chiaro dal titolo, ma parliamo di questo più specificatamente per ogni evenienza.

Movimento dritto punto materiale verrà chiamato un tale movimento, che viene eseguito lungo una traiettoria, avente la forma di una linea retta. Bene, per esempio, la macchina va direttamente sotto la strada, che non ha svolte. O sul sito di una strada simile. Questo sarà un movimento rettilineo. In questo caso, può essere uniforme o uniformemente accelerato.

Un movimento curvilineo di un punto materiale sarà chiamato un tale movimento, che viene eseguito lungo una traiettoria che non ha la forma di una linea retta. La traiettoria può essere una linea tratteggiata, così come una linea chiusa. Quello è un percorso circolare, ellissoide e così via.

Movimento meccanico della popolazione

Questo tipo di movimento non ha quasi assolutamente nulla a che fare con la fisica. Sebbene, a seconda di quale punto di vista, lo percepiamo. Che cosa, in generale, è chiamato il movimento meccanico della popolazione? Sono chiamati il ​​trasferimento di individui, che si verifica a seguito di processi di migrazione. Questo può essere sia una migrazione esterna che interna. La durata del movimento meccanico della popolazione è divisa in permanenti e temporanei (più pendolo e stagionale).

Se consideriamo questo processo da un punto di vista fisico, possiamo solo dire una cosa: questo movimento mostrerà perfettamente il movimento di punti materiali nel sistema di riferimento associato al nostro pianeta: la Terra.

Movimento meccanico uniforme

Come suggerisce il nome, questo è un tipo di movimento in cui la velocità di un corpo ha un certo valore, mantenuta costante in valore assoluto. In altre parole, la velocità del corpo, che si muove in modo uniforme, non cambia. Nella vita reale, possiamo a malapena notare esempi perfetti di movimento meccanico uniforme. Si può ragionevolmente discutere, dicono, che si può andare in macchina ad una velocità di 60 chilometri all'ora. Sì, certo, il tachimetro del veicolo può dimostrare un valore simile, ma ciò non significa che, in effetti, la velocità della vettura sarà esattamente di sessanta chilometri all'ora.

Di cosa stiamo parlando? Come sappiamo, prima di tutto strumenti di misura avere un certo errore Righelli, scale, dispositivi meccanici ed elettronici - hanno tutti un certo errore, inesattezza. Puoi vedere di persona prendendo una dozzina di linee e applicandole l'una all'altra. Successivamente, sarai in grado di notare alcune discrepanze tra i segni millimetrici e la loro applicazione.

Lo stesso vale per il tachimetro. Ha un certo errore. Per gli strumenti, l'inesattezza è numericamente pari alla metà del prezzo della divisione. Nelle auto, l'imprecisione del tachimetro sarà di 10 chilometri all'ora. Ecco perché in un certo momento è impossibile dire con certezza che ci stiamo muovendo con una velocità o un'altra. Il secondo fattore che contribuirà all'imprecisione saranno le forze che agiscono sulla macchina. Ma le forze sono inestricabilmente legate all'accelerazione, quindi su questo argomento parleremo più avanti.

Molto spesso, il movimento uniforme si trova in problemi di natura matematica, piuttosto che fisici. Lì, motociclisti, camion e auto si muovono alla stessa velocità, in ordine di grandezza in diversi momenti nel tempo.

Moto uniformemente accelerato

In fisica, questo tipo di movimento si verifica abbastanza spesso. Anche nei compiti della parte "A" di entrambe le classi 9 e 11, ci sono compiti in cui è necessario essere in grado di eseguire operazioni con accelerazione. Ad esempio, "A-1", in cui viene disegnato un grafico del movimento del corpo negli assi delle coordinate e si richiede di calcolare la distanza percorsa dal veicolo in un determinato periodo di tempo. Inoltre, uno degli intervalli può dimostrare un movimento uniforme, mentre sul secondo è necessario calcolare prima l'accelerazione e solo poi calcolare la distanza percorsa.

Come lo sai? il movimento è uniformemente accelerato? Di solito nei problemi le informazioni su questo sono presentate direttamente. Cioè, c'è o un'indicazione numerica di accelerazione, o parametri (tempo, cambio di velocità, distanza) sono dati, che ci permettono di determinare l'accelerazione. Va notato che l'accelerazione è una quantità vettoriale. Quindi, può essere non solo positivo, ma anche negativo. Nel primo caso osserveremo l'accelerazione del corpo, nel secondo la sua inibizione.

Ma succede che l'informazione sul tipo di movimento sia insegnata allo studente in una forma un po 'segreta, se così è possibile chiamarla così. Ad esempio, dice che nulla agisce su un corpo o la somma di tutte le forze è zero. Bene, in questo caso, è necessario comprendere chiaramente che stiamo parlando di moto uniforme o resto del corpo in un determinato sistema di coordinate. Se ti ricordi la seconda legge di Newton (che dice che la somma di tutte le forze non è altro che il prodotto della massa corporea e dell'accelerazione, segnalata dall'azione delle forze corrispondenti), noterai facilmente una cosa interessante: se la somma delle forze è zero, allora anche il prodotto di massa e accelerazione sarà pari a zero.

conclusione

Ma dopo tutto, la massa è il nostro valore costante e non può essere zero a priori. In questo caso, sarebbe logico concludere che in assenza di forze esterne (o quando sono compensate dall'azione), l'accelerazione del corpo è assente. Significa che si riposa o si muove a velocità costante.

Formula a velocità uguale

Qualche volta c'è un approccio nella letteratura scientifica secondo cui le prime formule leggere sono date per prime, e poi, tenendo conto di alcuni fattori, diventano più complicate. Faremo il contrario, vale a dire, prima considereremo un moto uniformemente accelerato. La formula in base alla quale viene calcolata la distanza percorsa come segue: S = V0t + at ^ 2/2. Qui V0 è la velocità iniziale del corpo, a è l'accelerazione (forse negativa, quindi il segno + diventa - nella formula), e t è il tempo trascorso dall'inizio del movimento fino all'arresto del corpo.

Formula di movimento uniforme

Se parliamo di moto uniforme, allora ricordiamo che in questo caso l'accelerazione è zero (a = 0). Sostituire lo zero nella formula e ottenere: S = V0t. Ma dopo tutto, la velocità lungo l'intera sezione del percorso è costante, se parliamo in modo approssimativo, cioè, dobbiamo trascurare le forze che agiscono sul corpo. Che, a proposito, è praticato ovunque nella cinematica, dal momento che la cinematica non studia le cause del movimento, questo è ciò che fanno le dinamiche. Quindi, se la velocità sull'intera sezione del percorso è costante, il suo valore iniziale coincide con qualsiasi intermedio, oltre che finale. Pertanto, la formula della distanza sarà simile a questa: S = Vt. Questo è tutto.