Какво е движение? Във физиката това понятие означава действие, което води до промяна на положението на тялото в пространството за определен период от време спрямо определена референтна точка. Нека разгледаме по-подробно основните физически величини и закони, които описват движението на телата.
Концепцията за координатна система и материална точка
Преди да се пристъпи към анализа на въпроса какво е движение, е необходимо да се дефинират някои основни понятия.
Едно от тези понятия е материална точка. Във физиката често се разглеждат случаите, когато формата и размерите на тялото са маловажни, тъй като са незначителни в сравнение с изминатите от него разстояния. Когато геометричните размери на разглеждания обект не са важни за решаването на проблема, те казват, че той е материална точка.
Друга важна концепция за описване на движението е координатната система, според която набор от числа и оси трябва недвусмислено да определя позицията на материална точка в пространството.
Количества, описващи движение
Клонът на физиката, който изучава поведението на движещите се обекти, се нарича кинематика. В кинематиката често се разглеждат движенията на материална точка. Знаейки какво е движение, трябва да изброим основните елементи, които са пряко свързани с него:
- Траектория - въображаема линия в пространството, по която се движи тялото. Тя може да бъде права, параболична, елиптична и така нататък.
- Път (S) - това е разстоянието, което материална точка преминава в процеса на своето движение. Пътят в SI се измерва в метри (m).
- Скорост (v) - физическа величина, която определя колко далеч изминава материална точка за единица време. Измерва се в метри в секунда (m/s).
- Ускорение (a) - стойност, която описва промяната в скоростта на движение на материална точка. Изразява се в SI в m/c2.
- Време на движение (t).
Закони за движение. Тяхната математическа формулировка
След като разбрахме какво е движението и какви количества го определят, можем да напишем израз за пътя: S=vt. Движението, описано от това уравнение, се нарича равномерно праволинейно. Ако скоростта на материалната точка се промени, тогава формулата за пътя трябва да бъде написана, както следва: S=v0t+at2 /2, тук скоростта v0 се нарича начална (в момент t=0). Във всеки друг момент t скоростта на материална точка се определя по формулата: v=v0 + at. Този тип движение се нарича праволинейно равномерно ускорено.(равномерно бавно).
Разгледаните формули са доста прости, тъй като се използват за праволинейно движение. В природата обектите често се движат по криволинейни пътеки. В тези случаи е важно да се вземат предвид векторните свойства на скоростта и ускорението. Например, едно от простите движения по извита пътека е движението на материална точка по окръжност. В този случай се въвежда понятието центростремително ускорение, което определя промяната не в модула на скоростта, а в неговата посока. Това ускорение се изчислява по формулата: a=v2/R, където R е радиусът на окръжността.
Примери за движение
След като се справихме с въпроса какво е движение, е полезно за по-голяма яснота да дадем някои примери от ежедневието и природата.
Преместване на кола по пътното платно, каране на велосипед, скачане на топка на морава, плаване на кораб в морето, летене на самолет в небето, скиор, спускащ се по заснежен планински склон, спринтьор, бягащ в спорт конкуренцията са всички примери за движение на предмети в ежедневния живот.
Въртенето на планетите около Слънцето, падането на камък на земята, трептене на листата и клоните на дърветата под въздействието на вятъра, движението на клетките, които изграждат тъканите на живота организмите и накрая, термичното хаотично движение на атоми и молекули са примери за движението на природни обекти.
Ако подходите към въпроса от философска гледна точка, тогава трябва да се каже, че движението е основно свойство на битието, тъй като всичко, което съществува около нас,е в постоянно движение и промяна.
