Магистраль

• Кинематика – раздел физики, изучающий движение тел. Траектория – это как бы след, которую прочерчивает тело при движении. Конденсационный след самолёта в небе или след червяка на мокром песке – это их траектории.
• Траектория может быть прямая линия или кривая линия. Поэтому и различают два вида движения: прямолинейное и криволинейное.
• И то,  и другое может быть равномерным или неравномерным. Равномерное – когда тело за одинаковые промежутки времени проходит одинаковые отрезки пути. Например, за каждую секунду движущееся тело проходит ровно 3 метра. Неравномерное – если за одинаковые промежутки времени тело проходит неравные отрезки пути. Неравномерное движение может быть или ускоренным или замедленным.
• Главная характеристика равномерного движения – его скорость. Скорость показывает сколько метров проходит движущееся тело за каждую секунду. Единица измерения скорости «метров в секунду» или «километров в час».
  Если тело движется неравномерно, то скорость его в разные моменты движения не одинакова. Поэтому для неравномерного движения придумали другую характеристику – мгновенную скорость (скорость в данный момент времени). Это та скорость, которую в данное мгновение показывает спидометр автомобиля. Через полсекунды она, возможно, станет уже другой. Для равномерного движения тоже можно рассматривать мгновенную скорость. Только она будет всегда постоянная, всегда иметь одно и то же значение. Поэтому равномерное движение можно считать частным случаем неравномерного, таким, что мгновенная скорость во все моменты времени одинаковая. Тогда слово «скорость» можно говорить, не уточняя, к какому движению оно относится – к равномерному или неравномерному. И понимать под этим словом именно мгновенную скорость, скорость в данный момент времени.
• Двигаясь неравномерно, тело может разгоняться. Это значит, что в каждую следующую секунду скорость его больше, чем в предыдущую. Такое движение называют ускоренным.  Если за каждую секунду скорость прирастает на одну и ту же величину, такое движение называют равноускоренным. Естественно, движение может быть и не равноускоренным, а по разному ускоренным – то быстро разгоняется, то разгоняется но не столь быстро.
  
• Главная характеристика равноускоренного движения – ускорение. Ускорение показывает, на сколько прирастает скорость за каждую секунду. Единица измерения ускорения «метров на секунду квадратную».
• Интересно отметить, что свободное падение тел (то есть, падение в безвоздушном пространстве) происходит именно равноускоренно, причём ускорение всегда постоянно и равно 10 м/с2.
• Длину траектории называют «пройденный путь» или просто «путь». Основная задача кинематики – определять, в какой точке траектории находится движущееся тело в любой заданный момент времени. Зная начальное положение тела, его скорость и ускорение, найти положение тела совсем несложно.
• Но это справедливо лишь тогда, если движение тела происходит вдоль какой-нибудь линии. Например, для поезда, едущего по рельсам и никуда не сворачивающего. А для корабля, движущегося по морской глади, мало сказать, что он отплыл от порта 20 км. Нужно еще указать – в какую сторону.
  Таким образом, мы приходим к пониманию, что существуют величины, которые характеризуются не  только численным значением, но и направлением. Такие величины мы называем векторными величинами, или просто векторами. В отличие от них величины, для которых бессмысленно указывать направление, называются скалярными величинами или просто скалярами.
• Пройденный путь – это скалярная величина. Она пригодна для поезда, который не может свернуть с рельсов. Аналогичную характеристику для корабля называют перемещением. Перемещение это вектор, соединяющий начальное положение тела с его конечным положением и направленный именно так: от начала к концу.
• Все векторы, в том числе и перемещение, можно складывать. То есть два вектора заменять одним, равнодействующим. Но возможно и обратное действие – один вектор разложить на два (представить в виде суммы двух векторов).  Этот приём позволяет любой вектор в пространстве разложить по трём координатным осям и отдельно рассматривать движение вдоль каждой из них. То есть сложное свести к простому.
• Скорость и ускорение также векторные величины. Если рассматривать прямолинейное движение, то скорость направлена в ту же сторону, что и перемещение. А ускорение или совпадает со скоростью, если движение ускоренное, или направлено строго в противоположную сторону, если движение замедленное.
• Если рассматривать криволинейное движение, то скорость в каждой точке криволинейной траектории направлена по касательной к кривой.  Если рассмотреть один из случаев криволинейного движения – движение по окружности – то скорость в каждой точке направлена по касательной к окружности.
• Здесь мы встречаемся с любопытным фактом. Даже если движение по окружности равномерное (за равные промежутки времени тело проходит равные дуги окружности), то и тогда нельзя сказать, что тело движется с нулевым ускорением, что имело бы место при прямолинейном движении. Скорость, оставаясь постоянной по величине, от точки к точке меняет направление. Доказывается, что такое изменение скорость вызвано так называемым центростремительным ускорением, которое направлено строго по радиусу к центру окружности. Величина центростремительного ускорения зависит от скорости и от радиуса.

Это было супер краткое конспективное изложение материала раздела 1.1 Кинематика. Выше было всё то же самое, но чуток поподробнее. А сильно подробно нигде не будет. Наш девиз – излагать всё как можно лаконичнее, чтобы не вызвать отвращения у ребят, читающих наш учебник.

<<< Назад I Вперед >>>