Сабақ 3. Механикалық қозғалыс пен оның сипаттамалары - Оқу материалдары

Физика - физикалық құбылыстарды зерттейтінін білесіздер. Табиғатта жиі кездесетін физикалық құбылыс – бұл қозғалыс. Ол барлық жерде кездеседі. Бұған алманың ағаштан құлауы, көбелектің ұшуы, велосипедшінің қимылдары, аспандағы бұлттардың қимылдауы, тіпті оларды қозғалысқа келтіретін жел де жатады.

Сіздер бүгін қозғалыстың қандай түрлері бар екенін, механикалық қозғалыс нені білдіретінін біліп, қозғалысты сипаттау үшін қолданылатын, яғни материялық нүкте, траектория, жол, орын ауыстыру және жылдамдық сияқты ұғымдармен танысасыздар.

Физикада қозғалыстың екі түрі қарастырылады: жылулық және механикалық

Жылулық қозғалыс деп зат ішіндегі молекулалар мен атомдардың қозғалысын айтады. Мұндай атау заттың температурасы жоғарылаған сайын оның қозғалысының күшеюімен түсіндіріледі. 

Жердегі және одан тыс жерлердегі қозғалыстың барлық басқа түрлері механикалық қозғалысқа жатады. Пойыздың қозғалысын қарастырайық.

Пойыз өз қозғалысын жалғастыратынына қарамастан, вагонда отырған жолаушыларға қатысты пойыз қозғалыссыз күйде болады, себебі жолаушылар мен пойыз арасындағы қашықтық өзгермейді. Бірақ, теміржол станциясына пойыз қозғалып, оған белгілі бір уақыт жұмсалады. Осылайша, механикалық қозғалыс уақыт өте келе дененің кеңістіктегі басқа денелерге қатысты өзгерісі болып табылады.

Дене оның көлемімен салыстырғанда айтарлықтай ұзын болатын траектория бойымен қозғалса, біз оны материялық нүкте деп санай аламыз. Материялық нүкте – бұл қозғалыстың қарастырылып отырған жағдайында өлшемдерін санамауға болатын дене.

Механикалық қозғалысты әртүрлі белгілер бойынша жіктеуге болады.

Қозғалыстың осы екі мысалын қараңыздар. Қозғалыстың осы екі мысалындағы басты айырмашылық объект қозғалатын сызық пішінінде екені анық. Цирктегі ат үшін бұл сызық шеңбер түрінде, ал екінші ат үшін ол түзу сызық болады.

Дене қозғалып бара жатқан сызық -траектория деп аталады.

Кейде траектория көрінуі мүмкін. Мысал ретінде қаламсаптан қалған қағаздағы ізді келтіруге болады.

Бірақ көбінесе траектория – бұл қисық сызық. Мысал ретінде доп немесе планета қозғалысының траекторияларын келтіруге болады.

Траекторияның ұзындығы өткен жол деп аталады.

Жол s латын әрпімен белгіленіп, метрмен өлшенеді

Шаңғышы кеңістікте А нүктесінен В нүктесіне дейін жүріп өтеді, бірақ бұл қашықтық жүріп өткен жолдан едәуір аз.

Қозғалыстың басталу және аяқталу нүктелері арасындағы ең қысқа қашықтық орын ауыстыру деп аталады.

Орын ауыстырудың сандық мәннен басқа бағыты болады. Сондықтан орын ауыстыру жоғарғы жағында көрсеткісі бар s әрпімен белгіленеді.

Түзу сызық бойымен қозғалу кезінде қозғалыс бағыты өзгеріссіз қалады. Қисық траектория бойымен қозғалу кезінде қозғалыс бағыты үнемі өзгеріп отырады

Траекторияның пішініне байланысты қозғалысты түзу және қисық сызықты деп бөлуге болады.

Енді көліктің тік көлденең жолдағы қозғалысын қарастырайық. Біз ол екі секунд сайын 10 метрден өтетінін көріп тұрмыз. Дене тең уақыт аралығында бірдей жол бөлігін өтетін қимыл бірқалыпты қозғалыс деп аталады.

Яғни, дененің уақыт бірлігі ішінде өтетін жол қозғалыс жылдамдығы деп аталады

Бірқалыпты қозғалыс кезінде дененің жылдамдығы өзгеріссіз қалады. 

Егер дененің жылдамдығы өзгерсе, яғни тең уақыт аралығында дене бірдей емес жол бөлігінен жүріп өтетін болса, мұндай қозғалыс-  бірқалыпсыз қозғалыс деп аталады.

Сонымен, қозғалыс дегеніміз –уақыт өте келе дененің кеңістіктегі басқа денелерге қатысты өзгеруі.

Ол траектория пішініне байланысты түзу және қисық сызықты болып бөлінеді.

Жылдамдыққа байланысты қозғалыс бірқалыпты және бірқалыпсыз болып бөлінеді.

Келесі сабақта жылдамдықты бірқалыпты және бірқалыпсыз қозғалыс кезінде есептеуді үйренетін боласыздар.