Mechanika Kinematyka

Mechanika

Mechanika jest działem fizyki, zajmującym się badaniem ruchu ciał. Częścią mechaniki jest kinematyka, w której opisuje się ruch ciał bez analizowania jego przyczyn.

Kinematyka

Względność ruchu. Przez ruch ciała rozumiemy zmiany jego położenia względem innych ciał, które nazywamy układem odniesienia.

Brak ruchu nazywamy spoczynkiem. Nie ma ruchu absolutnego ani spoczynku absolutnego; jest tylko ruch względny i spoczynek względny.

Pojęcie punktu materialnego. Punkt materialny jest to ciało obdarzone masą, którego rozmiary można zaniedbać.

Ruch prostoliniowy. Prędkość ruchu. Ruchem prostoliniowym nazywamy ruch ciała (punktu materialnego) po torze prostym. Prędkość jest zmianą odległości w jednostce czasu.

Prędkość stała. Jeżeli ciało, które w pewnej chwili t₀ znajdowało się w położeniu x₀, porusza się ze stałą prędkością V to po czasie t znajdzie się w położeniu x danym związkiem

Interpretacja graficzna: prędkość to nachylenie prostej x(t)

(różne nachylenie wykresów x(t) odpowiadają różnym prędkościom).

Wielkość V (wektor) może być dodatnia albo ujemna, jej znak wskazuje kierunek ruchu !!! Wektor V ujemny to ruch w kierunku malejących x.

Prędkość chwilowa. Jeżeli obiekt przyspiesza lub zwalnia to wskazania szybkościomierza nie zgadzają się z powyzszym wyrażeniem. Chyba, że weźmiemy bardzo małe wartości x - x₀ (Dx) czyli również bardzo małe t ‑ t₀ (Dt). Stąd prędkość chwilowa:

Ruch prostoliniowy jednostajny. Jeżeli prędkość ciała jest stała, to ruch jest jednostajny.

Ruch prostoliniowy zmienny. Przyspieszenie. Przyspieszenie to tempo zmian prędkości. Jeżeli prędkość zmienia się jednostajnie z czasem czyli przyspieszenie jest stałe.

Gdy przyspieszenie zmienia się z czasem musimy wtedy ograniczyć się do pomiaru zmian prędkości Dv w bardzo krótkim czasie Dt (analogicznie do prędkości chwilowej).