Zurückgelegte Strecke. Ziehen um

Abschnitt 1 MECHANIK

Kapitel 1: GRUNDLEGENDE KINEMATIK

Mechanisches Uhrwerk. Flugbahn. Weg und Bewegung. Geschwindigkeitszugabe

Mechanische Körperbewegung nennt man die Änderung seiner Position im Raum relativ zu anderen Körpern im Laufe der Zeit.

Studien zur mechanischen Bewegung von Körpern Mechanik. Der Teilbereich der Mechanik, der die geometrischen Eigenschaften der Bewegung ohne Berücksichtigung der Massen von Körpern und wirkenden Kräften beschreibt, heißt Kinematik .

Mechanische Bewegung ist relativ. Um die Position eines Körpers im Raum zu bestimmen, müssen Sie seine Koordinaten kennen. Um die Koordinaten eines Materialpunkts zu bestimmen, müssen Sie zunächst einen Referenzkörper auswählen und ihm ein Koordinatensystem zuordnen.

Referenzkörperwird ein Körper genannt, relativ zu dem die Position anderer Körper bestimmt wird. Der Referenzkörper wird willkürlich gewählt. Es kann alles sein: Land, Gebäude, Auto, Schiff usw.

Das Koordinatensystem, der Bezugskörper, mit dem es verknüpft ist, und die Angabe der Zeitbezugsform Bezugsrahmen , relativ zu dem die Bewegung des Körpers betrachtet wird (Abb. 1.1).

Ein Körper, dessen Abmessungen, Form und Struktur bei der Untersuchung einer bestimmten mechanischen Bewegung vernachlässigt werden können, wird genannt materieller Punkt . Ein materieller Punkt kann als Körper betrachtet werden, dessen Abmessungen viel kleiner sind als die Abstände, die für die im Problem betrachtete Bewegung charakteristisch sind.

Flugbahnes ist die Linie, entlang derer sich der Körper bewegt.

Je nach Art der Flugbahn werden Bewegungen in geradlinige und krummlinige unterteilt

Wegist die Länge der Flugbahn ℓ(m) ( Abb.1.2)

Der Vektor, der von der Anfangsposition des Partikels zu seiner Endposition gezogen wird, wird aufgerufen ziehen um dieses Teilchens für eine bestimmte Zeit.

Im Gegensatz zu einem Weg ist die Verschiebung kein Skalar, sondern eine vektorielle Größe, da sie nicht nur angibt, wie weit, sondern auch in welche Richtung sich der Körper in einer bestimmten Zeit bewegt hat.

Bewegungsvektormodul(d. h. die Länge des Segments, das den Start- und Endpunkt der Bewegung verbindet) kann gleich der zurückgelegten Strecke oder kleiner als die zurückgelegte Strecke sein. Das Verschiebungsmodul kann jedoch niemals größer sein als die zurückgelegte Strecke. Wenn sich beispielsweise ein Auto auf einer gekrümmten Bahn von Punkt A nach Punkt B bewegt, ist die Größe des Verschiebungsvektors kleiner als die zurückgelegte Strecke ℓ. Der Weg und der Verschiebungsmodul sind nur in einem einzigen Fall gleich, wenn sich der Körper geradlinig bewegt.



Geschwindigkeitist ein vektorquantitatives Merkmal der Körperbewegung

Durchschnittsgeschwindigkeit– Dies ist eine physikalische Größe, die dem Verhältnis des Bewegungsvektors eines Punktes zur Zeitspanne entspricht

Die Richtung des Durcstimmt mit der Richtung des Verschiebungsvektors überein.

Sofortige Geschwindigkeit, Das heißt, die Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt ist eine vektorielle physikalische Größe, die der Grenze entspricht, zu der die Durchschnittsgeschwindigkeit tendiert, wenn das Zeitintervall Δt unendlich abnimmt.

Der momentane Geschwindigkeitsvektor ist tangential zur Bewegungstrajektorie gerichtet (Abb. 1.3).

Im SI-System wird die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m/s) gemessen, d. h. als Geschwindigkeitseinheit gilt die Geschwindigkeit einer solchen gleichmäßigen geradlinigen Bewegung, bei der ein Körper in einer Sekunde eine Strecke von einem Meter zurücklegt. Geschwindigkeit wird oft in Kilometern pro Stunde gemessen.

oder 1

Geschwindigkeitszugabe

Alle mechanischen Phänomene werden in einem bestimmten Bezugsrahmen betrachtet: Bewegung macht nur relativ zu anderen Körpern Sinn. Bei der Analyse der Bewegung desselben Körpers in verschiedenen Bezugssystemen erweisen sich alle kinematischen Bewegungseigenschaften (Weg, Flugbahn, Verschiebung, Geschwindigkeit, Beschleunigung) als unterschiedlich.

Beispielsweise bewegt sich ein Personenzug mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h auf der Bahnstrecke. Eine Person läuft mit einer Geschwindigkeit von 5 km/h am Waggon dieses Zuges entlang. Wenn wir die Eisenbahn als stationär betrachten und sie als Referenzsystem nehmen, dann ist die Geschwindigkeit einer Person relativ zur Eisenbahn gleich der Addition der Geschwindigkeiten des Zugs und der Person, also

60 km/h + 5 km/h = 65 km/h, wenn eine Person in die gleiche Richtung wie der Zug geht und

60 km/h – 5 km/h = 55 km/h, wenn eine Person entgegen der Zugrichtung geht.

Dies gilt in diesem Fall jedoch nur, wenn sich Person und Zug auf derselben Linie bewegen. Wenn sich eine Person in einem Winkel bewegt, muss dieser Winkel berücksichtigt werden und die Tatsache, dass Geschwindigkeit eine Vektorgröße ist.

Schauen wir uns das oben beschriebene Beispiel genauer an – mit Details und Bildern.

In unserem Fall ist die Eisenbahn also ein stationärer Bezugsrahmen. Der Zug, der sich auf dieser Straße bewegt, ist ein beweglicher Bezugsrahmen. Der Waggon, in dem sich die Person bewegt, ist Teil des Zuges. Die Geschwindigkeit einer Person relativ zum Wagen (relativ zum bewegten Bezugssystem) beträgt 5 km/h. Bezeichnen wir es mit dem Buchstaben . Die Geschwindigkeit des Zuges (und damit des Waggons) relativ zu einem festen Bezugssystem (also relativ zur Eisenbahn) beträgt 60 km/h. Bezeichnen wir es mit dem Buchstaben . Mit anderen Worten: Die Geschwindigkeit des Zuges ist die Geschwindigkeit des sich bewegenden Bezugssystems relativ zum stationären Bezugssystem.

Die Geschwindigkeit eines Menschen relativ zur Eisenbahn (relativ zu einem festen Bezugssystem) ist uns noch unbekannt. Bezeichnen wir es mit dem Buchstaben .

Ordnen wir das Koordinatensystem XOY dem festen Bezugssystem zu (Abb. 1.4) und dem bewegten Bezugssystem – , relativ zur Eisenbahn.

Über einen kurzen Zeitraum Δt treten folgende Ereignisse auf:

Eine Person bewegt sich relativ zum Schlitten in einiger Entfernung

· Der Wagen bewegt sich in einiger Entfernung relativ zur Schiene

Während dieses Zeitraums ist die Bewegung einer Person relativ zur Eisenbahn dann:

Das Gesetz der Addition von Verschiebungen . In unserem Beispiel ist die Bewegung einer Person relativ zur Eisenbahn gleich der Summe der Bewegungen der Person relativ zum Wagen und des Wagens relativ zur Eisenbahn.

Teilen beider Seiten der Gleichheit durch einen kleinen Zeitraum Dt, in dem die Bewegung stattfand:

Wir bekommen:

Abb. 1.3
Das ist das Gesetz Geschwindigkeitszusatz: s Die Geschwindigkeit eines Körpers relativ zu einem stationären Bezugssystem ist gleich der Summe der Geschwindigkeiten des Körpers in einem bewegten Bezugssystem und der Geschwindigkeit des mobilen Bezugssystems selbst relativ zu einem stationären Bezugssystem.

Flugbahn- das ist die Linie, die der Körper beschreibt, wenn er sich bewegt.

Bienenflugbahn

Weg ist die Länge der Flugbahn. Das heißt, die Länge der möglicherweise gekrümmten Linie, entlang derer sich der Körper bewegte. Pfad ist eine skalare Größe! Ziehen um- Anzahl der Vektoren ! Dabei handelt es sich um einen Vektor, der vom Ausgangspunkt des Körpers zum Endpunkt verläuft. Hat einen numerischen Wert, der der Länge des Vektors entspricht. Weg und Verschiebung sind grundsätzlich unterschiedliche physikalische Größen.

Möglicherweise stoßen Sie auf unterschiedliche Weg- und Bewegungsbezeichnungen:

Anzahl der Bewegungen

Lassen Sie den Körper während der Zeitspanne t 1 eine Bewegung s 1 ausführen und während der nächsten Zeitspanne t 2 eine Bewegung s 2 ausführen. Dann ist für die gesamte Bewegungszeit die Verschiebung s 3 die Vektorsumme

Gleichmäßige Bewegung

Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit in Größe und Richtung. Was bedeutet das? Betrachten Sie die Bewegung eines Autos. Fährt sie geradeaus, zeigt der Tacho den gleichen Geschwindigkeitswert an (Geschwindigkeitsmodul), dann ist diese Bewegung gleichmäßig. Sobald das Auto die Richtung ändert (dreht), bedeutet dies, dass der Geschwindigkeitsvektor seine Richtung geändert hat. Der Geschwindigkeitsvektor ist in die gleiche Richtung gerichtet, in die das Auto fährt. Eine solche Bewegung kann nicht als gleichmäßig angesehen werden, obwohl der Tacho die gleiche Zahl anzeigt.

Die Richtung des Geschwindigkeitsvektors stimmt immer mit der Bewegungsrichtung des Körpers überein

Kann die Bewegung auf einem Karussell als gleichmäßig angesehen werden (wenn weder beschleunigt noch gebremst wird)? Das ist unmöglich, die Bewegungsrichtung ändert sich ständig und damit auch der Geschwindigkeitsvektor. Aus der Argumentation können wir schließen, dass eine gleichmäßige Bewegung vorliegt es bewegt sich immer geradlinig! Dies bedeutet, dass bei gleichförmiger Bewegung der Weg und die Verschiebung gleich sind (erklären Sie, warum).

Es ist nicht schwer, sich vorzustellen, dass sich der Körper bei gleichmäßiger Bewegung über gleiche Zeiträume hinweg um die gleiche Strecke bewegt.

Einzelne physikalische Begriffe, vermischt mit alltäglichen Vorstellungen von der Welt, sehen sehr ähnlich aus. Im üblichen Verständnis sind Weg und Bewegung dasselbe, nur ein Konzept beschreibt den Prozess und das zweite – das Ergebnis. Wenn wir uns jedoch enzyklopädischen Definitionen zuwenden, wird deutlich, wie gravierend der Unterschied zwischen ihnen ist.

Definition

Weg ist eine Bewegung, die zu einer Veränderung der Lage eines Objekts im Raum führt. Es handelt sich um eine skalare Größe ohne Richtung, die die zurückgelegte Gesamtstrecke angibt. Der Weg kann entlang einer Geraden, einer Kurve, im Kreis oder auf andere Weise erfolgen.

Ziehen um ist ein Vektor, der den Unterschied zwischen der Anfangs- und Endposition eines Punktes im Raum nach Zurücklegen eines bestimmten Weges angibt. Eine Vektorgröße ist immer positiv und hat auch eine bestimmte Richtung. Der Weg stimmt nur dann mit der Bewegung überein, wenn er geradlinig ausgeführt wird und sich die Richtung nicht ändert.

Vergleich

Somit ist der Weg primär, die Bewegung sekundär. Bei der ersten Menge kommt es auf den Beginn der Bewegung an, bei der zweiten kann darauf verzichtet werden. Der Hauptunterschied zwischen diesen Konzepten besteht darin, dass der Weg keine Richtung hat, die Bewegung jedoch schon. Daher weitere Merkmale, die die Begriffe charakterisieren. Somit umfasst die Weglänge die gesamte Strecke, die ein Objekt in einer bestimmten Zeit zurücklegt. Verschiebung ist eine Vektorgröße, die eine relative Raumänderung charakterisiert.

Entscheidet sich ein Unternehmer, vier Einzelhandelsgeschäfte, die jeweils 10 Kilometer voneinander entfernt liegen, zu umrunden und dann nach Hause zurückzukehren, beträgt sein Weg 80 Kilometer. Die Verschiebung wird jedoch gleich Null sein, da sich die Position im Raum gemäß den Ergebnissen des Folgenden nicht geändert hat. Der Weg ist immer positiv, da man erst darüber sprechen kann, nachdem die Bewegung begonnen hat. Entscheidend für diesen Wert ist die Geschwindigkeit, die sich auf die Gesamtstrecke auswirkt.

Schlussfolgerungen-Website

  1. Typ. Der Weg ist eine skalare Größe, die Verschiebung eine vektorielle Größe.
  2. Messmethode. Der Weg errechnet sich aus der zurückgelegten Gesamtstrecke, die Bewegung aus der Ortsänderung des Objekts im Raum.
  3. Ausdruck. Die Verschiebung kann gleich Null sein (wenn die Bewegung entlang einer geschlossenen Bahn ausgeführt wurde), die Bahn jedoch möglicherweise nicht.

Die Position eines materiellen Punktes wird im Verhältnis zu einem anderen, willkürlich gewählten Körper, genannt Referenzstelle. Nimmt Kontakt zu ihm auf Bezugsrahmen– eine Reihe von Koordinatensystemen und Uhren, die einem Referenzkörper zugeordnet sind.

Im kartesischen Koordinatensystem wird die Position des Punktes A zu einem bestimmten Zeitpunkt relativ zu diesem System durch drei Koordinaten x, y und z oder einen Radiusvektor gekennzeichnet R ein Vektor, der vom Ursprung des Koordinatensystems zu einem bestimmten Punkt gezogen wird. Wenn sich ein materieller Punkt bewegt, ändern sich seine Koordinaten im Laufe der Zeit. R=R(t) oder x=x(t), y=y(t), z=z(t) – Kinematische Gleichungen eines materiellen Punktes.

Die Hauptaufgabe der Mechanik– Wenn man den Zustand des Systems zu einem bestimmten Anfangszeitpunkt t 0 sowie die Gesetze kennt, die die Bewegung regeln, kann man den Zustand des Systems zu allen folgenden Zeitpunkten t bestimmen.

Flugbahn Bewegung eines materiellen Punktes – eine durch diesen Punkt im Raum beschriebene Linie. Abhängig von der Form der Flugbahn gibt es geradlinig Und krummlinig Punktbewegung. Wenn die Flugbahn eines Punktes eine flache Kurve ist, d.h. liegt vollständig in einer Ebene, dann heißt die Bewegung des Punktes Wohnung.

Die Länge des Abschnitts der Flugbahn AB, den der materielle Punkt seit Beginn der Zeit zurückgelegt hat, wird aufgerufen PfadlängeΔs ist eine Skalarfunktion der Zeit: Δs=Δs(t). Maßeinheit - Meter(m) – die Länge des Weges, den Licht im Vakuum in 1/299792458 s zurücklegt.

IV. Vektormethode zur Spezifizierung von Bewegung

Radiusvektor R ein Vektor, der vom Ursprung des Koordinatensystems zu einem bestimmten Punkt gezogen wird. Vektor Δ R=R-R 0 , der von der Anfangsposition eines sich bewegenden Punktes zu seiner Position zu einem bestimmten Zeitpunkt gezogen wird, heißt ziehen um(Zunahme des Radiusvektors eines Punktes über den betrachteten Zeitraum).

Durchschnittsgeschwindigkeitsvektor< v> wird als Inkrementverhältnis bezeichnet Δ R Radiusvektor eines Punktes zum Zeitintervall Δt: (1). Die Richtung der Durchschnittsgeschwindigkeit stimmt mit der Richtung Δ überein R.Bei unbegrenzter Abnahme von Δt tendiert die Durchschnittsgeschwindigkeit zu einem Grenzwert, der aufgerufen wird momentane Geschwindigkeitv. Die Momentangeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit eines Körpers zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einem bestimmten Punkt der Flugbahn: (2). Momentane Geschwindigkeit v ist eine Vektorgröße, die der ersten Ableitung des Radiusvektors eines sich bewegenden Punktes nach der Zeit entspricht.

Um die Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung zu charakterisieren v Punkte in der Mechanik, eine vektorielle physikalische Größe namens Beschleunigung.

Mittlere Beschleunigung Eine ungleichmäßige Bewegung im Intervall von t bis t+Δt wird als Vektorgröße bezeichnet, die dem Verhältnis der Geschwindigkeitsänderung Δ entspricht v zum Zeitintervall Δt:

Momentane Beschleunigung a materieller Punkt zum Zeitpunkt t wird die Grenze der durchschnittlichen Beschleunigung sein: (4). Beschleunigung A ist eine Vektorgröße, die der ersten Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit entspricht.

V. Koordinatenmethode zur Angabe der Bewegung

Die Position des Punktes M kann durch den Radiusvektor charakterisiert werden R oder drei Koordinaten x, y und z: M(x,y,z). Der Radiusvektor kann als Summe von drei entlang der Koordinatenachsen gerichteten Vektoren dargestellt werden: (5).

Aus der Definition von Geschwindigkeit (6). Wenn wir (5) und (6) vergleichen, erhalten wir: (7). Unter Berücksichtigung von (7) kann Formel (6) geschrieben werden (8). Das Geschwindigkeitsmodul finden Sie unter:(9).

Ähnliches gilt für den Beschleunigungsvektor:

(10),

(11),

    Eine natürliche Art, Bewegung zu definieren (Bewegung anhand von Flugbahnparametern beschreiben)

Die Bewegung wird durch die Formel s=s(t) beschrieben. Jeder Punkt der Flugbahn ist durch seinen Wert s gekennzeichnet. Der Radiusvektor ist eine Funktion von s und die Flugbahn kann durch die Gleichung angegeben werden R=R(S). Dann R=R(t) kann als komplexe Funktion dargestellt werden R. Differenzieren wir (14). Wert Δs – Abstand zwischen zwei Punkten entlang der Flugbahn, |Δ R| - der Abstand zwischen ihnen in einer geraden Linie. Je näher die Punkte kommen, desto kleiner wird der Unterschied. , Wo τ – Einheitsvektor tangential zur Flugbahn. , dann hat (13) die Form v=τ V (15). Daher ist die Geschwindigkeit tangential zur Flugbahn gerichtet.

Die Beschleunigung kann in jedem Winkel zur Tangente an die Bewegungsbahn erfolgen. Aus der Definition der Beschleunigung (16). Wenn τ tangential zur Flugbahn ist, dann ist ein Vektor senkrecht zu dieser Tangente, d.h. normal gerichtet. Einheitsvektor, in Normalenrichtung bezeichnet N. Der Wert des Vektors beträgt 1/R, wobei R der Krümmungsradius der Flugbahn ist.

Ein Punkt, der in einem Abstand vom Pfad und R in Richtung der Normalen liegt N, wird als Krümmungsmittelpunkt der Flugbahn bezeichnet. Dann (17). Unter Berücksichtigung des oben Gesagten kann Formel (16) geschrieben werden: (18).

Die Gesamtbeschleunigung besteht aus zwei zueinander senkrechten Vektoren: entlang der Bewegungsbahn gerichtet und tangential genannt, und Beschleunigung senkrecht zur Bewegungsbahn entlang der Normalen gerichtet, d.h. zum Krümmungsmittelpunkt der Flugbahn und wird als Normal bezeichnet.

Wir ermitteln den Absolutwert der Gesamtbeschleunigung: (19).

Vorlesung 2 Bewegung eines materiellen Punktes im Kreis. Winkelverschiebung, Winkelgeschwindigkeit, Winkelbeschleunigung. Zusammenhang zwischen linearen und winkelkinematischen Größen. Vektoren der Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigung.

Vorlesungsübersicht

    Kinematik der Rotationsbewegung

Bei der Rotationsbewegung ist das Maß für die Verschiebung des gesamten Körpers über einen kurzen Zeitraum dt der Vektor elementare Körperrotation. Elementare Wendungen (gekennzeichnet mit oder) kann als betrachtet werden Pseudovektoren (als ob).

Winkelbewegung - eine Vektorgröße, deren Größe gleich dem Drehwinkel ist und deren Richtung mit der Richtung der Translationsbewegung übereinstimmt rechte Schraube (Entlang der Rotationsachse gerichtet, sodass die Rotation des Körpers von seinem Ende aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn zu erfolgen scheint.) Die Einheit der Winkelverschiebung ist rad.

Die Änderungsrate der Winkelverschiebung im Laufe der Zeit wird charakterisiert durch Winkelgeschwindigkeit ω . Die Winkelgeschwindigkeit eines starren Körpers ist eine vektorielle physikalische Größe, die die Änderungsrate der Winkelverschiebung eines Körpers über die Zeit charakterisiert und gleich der Winkelverschiebung ist, die der Körper pro Zeiteinheit ausführt:

Gerichteter Vektor ω entlang der Drehachse in die gleiche Richtung wie (nach der richtigen Schraubenregel). Einheit der Winkelgeschwindigkeit - rad/s

Die Änderungsrate der Winkelgeschwindigkeit im Zeitverlauf wird charakterisiert durch Winkelbeschleunigung ε

(2).

Der Vektor ε ist entlang der Rotationsachse in die gleiche Richtung wie dω gerichtet, d.h. mit beschleunigter Rotation, mit langsamer Rotation.

Die Einheit der Winkelbeschleunigung ist rad/s 2 .

Während dt einen beliebigen Punkt eines starren Körpers A bewegen DR, den Weg gegangen zu sein ds. Aus der Abbildung geht das deutlich hervor DR gleich dem Vektorprodukt der Winkelverschiebung zum Radius – Punktvektor R : DR =[ · R ] (3).

Lineare Geschwindigkeit eines Punktes hängt mit der Winkelgeschwindigkeit und dem Radius der Flugbahn durch die Beziehung zusammen:

In Vektorform kann die Formel für die lineare Geschwindigkeit wie folgt geschrieben werden: Vektorprodukt: (4)

Per Definition des Vektorprodukts Sein Modul ist gleich , wobei der Winkel zwischen den Vektoren und ist und die Richtung mit der Richtung der Translationsbewegung des rechten Propellers bei seiner Drehung von nach übereinstimmt.

Differenzieren wir (4) nach der Zeit:

Unter Berücksichtigung der linearen Beschleunigung, der Winkelbeschleunigung und der linearen Geschwindigkeit erhalten wir:

Der erste Vektor auf der rechten Seite ist tangential zur Flugbahn des Punktes gerichtet. Es charakterisiert die Änderung des linearen Geschwindigkeitsmoduls. Daher ist dieser Vektor die Tangentialbeschleunigung des Punktes: A τ =[ ε · R ] (7). Das Tangentialbeschleunigungsmodul ist gleich A τ = ε · R. Der zweite Vektor in (6) ist auf den Kreismittelpunkt gerichtet und charakterisiert die Richtungsänderung der Lineargeschwindigkeit. Dieser Vektor ist die Normalbeschleunigung des Punktes: A N =[ ω · v ] (8). Sein Modul ist gleich a n =ω·v oder unter Berücksichtigung dessen v = ω· R, A N = ω 2 · R = v 2 / R (9).

    Sonderfälle der Rotationsbewegung

Bei gleichmäßiger Drehung: , somit .

Es kann eine gleichmäßige Rotation charakterisiert werden Rotationsperiode T- die Zeit, die ein Punkt benötigt, um eine vollständige Umdrehung durchzuführen,

Rotationsfrequenz - die Anzahl der vollen Umdrehungen, die ein Körper während seiner gleichförmigen Bewegung im Kreis pro Zeiteinheit durchführt: (11)

Geschwindigkeitseinheit - Hertz (Hz).

Mit gleichmäßig beschleunigter Drehbewegung :

Vorlesung 3 Newtons erstes Gesetz. Gewalt. Das Prinzip der Unabhängigkeit der wirkenden Kräfte. Resultierende Kraft. Gewicht. Newtons zweites Gesetz. Impuls. Gesetz der Impulserhaltung. Newtons drittes Gesetz. Impulsmoment eines materiellen Punktes, Kraftmoment, Trägheitsmoment.

Vorlesungsübersicht

    Newtons erstes Gesetz

    Newtons zweites Gesetz

    Newtons drittes Gesetz

    Impulsmoment eines materiellen Punktes, Kraftmoment, Trägheitsmoment

    Newtons erstes Gesetz. Gewicht. Gewalt

Das erste Newtonsche Gesetz: Es gibt Bezugssysteme, relativ zu denen sich Körper geradlinig und gleichmäßig bewegen oder ruhen, wenn keine Kräfte auf sie einwirken oder die Wirkung der Kräfte kompensiert wird.

Newtons erstes Gesetz ist nur in einem Trägheitsbezugssystem erfüllt und behauptet die Existenz eines Trägheitsbezugssystems.

Trägheit- das ist die Eigenschaft von Körpern, danach zu streben, ihre Geschwindigkeit konstant zu halten.

Trägheit bezeichnet die Eigenschaft von Körpern, eine Geschwindigkeitsänderung unter dem Einfluss einer ausgeübten Kraft zu verhindern.

Körpermasse– Dies ist eine physikalische Größe, die ein quantitatives Maß für die Trägheit ist, es ist eine skalare additive Größe. Additivität der Masse ist, dass die Masse eines Körpersystems immer gleich der Summe der Massen jedes einzelnen Körpers ist. Gewicht– die Grundeinheit des SI-Systems.

Eine Form der Interaktion ist mechanische Interaktion. Durch mechanische Wechselwirkung kommt es zu einer Verformung von Körpern sowie zu einer Änderung ihrer Geschwindigkeit.

Gewalt– Dies ist eine Vektorgröße, die ein Maß für die mechanische Einwirkung anderer Körper oder Felder auf den Körper ist, wodurch der Körper eine Beschleunigung erhält oder seine Form und Größe verändert (verformt). Kraft wird durch ihren Modul, ihre Wirkungsrichtung und ihren Angriffspunkt auf den Körper charakterisiert.

Wenn wir die physikalischen Prozesse im häuslichen Bereich berücksichtigen, scheinen viele davon sehr gut zu sein. Daher werden die Konzepte von Weg und Bewegung als ein und dasselbe wahrgenommen, der einzige Unterschied besteht darin, dass das erste eine Beschreibung der Handlung und das zweite das Ergebnis der Handlung ist. Wenn Sie sich jedoch zur Klärung an Informationsquellen wenden, können Sie sofort einen erheblichen Unterschied zwischen diesen Vorgängen feststellen.

Was ist der Weg?

Ein Weg ist eine Bewegung, die zu einer Änderung des Standorts eines Objekts oder einer Person führt. Diese Größe ist eine skalare Größe, hat also keine Richtung, kann aber zur Bestimmung der zurückgelegten Strecke verwendet werden.

Der Pfad kann auf folgende Arten ausgeführt werden:

  • In einer geraden Linie.
  • Krummlinig.
  • Im Kreis.
  • Andere Methoden sind möglich (z. B. eine Zick-Zack-Flugbahn).

Der Pfad kann niemals negativ sein und mit der Zeit abnehmen. Die Entfernung wird in Metern gemessen. In der Physik wird der Buchstabe am häufigsten zur Bezeichnung eines Pfades verwendet S, in seltenen Fällen wird der Buchstabe L verwendet. Mithilfe eines Pfades können wir nicht vorhersagen, wo sich das benötigte Objekt zu einem bestimmten Zeitpunkt befinden wird.

Bewegungsmerkmale

Die Verschiebung ist die Differenz zwischen dem Start- und Endpunkt der Position einer Person oder eines Objekts im Raum, nachdem ein bestimmter Weg zurückgelegt wurde.

Der Verschiebungswert ist immer positiv und hat auch eine klare Richtung.

Ein Zusammentreffen von Bewegung und Weg ist nur möglich, wenn der Weg geradlinig verläuft und sich die Richtung nicht ändert.

Mithilfe der Bewegung können Sie berechnen, wo sich eine Person oder ein Objekt zu einem bestimmten Zeitpunkt befand.

Um Bewegung zu bezeichnen, wird der Buchstabe S verwendet, aber da Bewegung eine Vektorgröße ist, wird über diesem Buchstaben ein Pfeil → platziert, der anzeigt, dass Bewegung ein Vektor ist. Zur Verwirrung zwischen Weg und Bewegung trägt leider auch die Tatsache bei, dass beide Konzepte auch mit dem Buchstaben L bezeichnet werden können.

Was haben die Konzepte Weg und Bewegung gemeinsam?

Obwohl Weg und Bewegung völlig unterschiedliche Konzepte sind, gibt es bestimmte Elemente, die zur Verwechslung der Konzepte beitragen:

  1. Weg und Verschiebung können immer nur positive Größen sein.
  2. Der gleiche Buchstabe L kann zur Angabe von Weg und Bewegung verwendet werden.

Selbst wenn man bedenkt, dass diese Konzepte nur zwei gemeinsame Elemente haben, ist ihre Bedeutung so groß, dass sie viele Menschen verwirrt. Vor allem Schüler haben Probleme beim Physikstudium.

Die Hauptunterschiede zwischen den Konzepten Weg und Bewegung?

Diese Konzepte weisen eine Reihe von Unterschieden auf, die Ihnen immer dabei helfen, festzustellen, welche Menge, Weg oder Bewegung vor Ihnen liegt:

  1. Der Weg ist das primäre Konzept und die Bewegung ist zweitrangig. Beispielsweise bestimmt die Bewegung den Unterschied zwischen den Start- und Endpunkten der Position einer Person im Raum, nachdem sie einen bestimmten Weg zurückgelegt hat. Dementsprechend ist es unmöglich, den Verschiebungswert zu ermitteln, ohne zunächst den Pfad zu verwenden.
  2. Der Beginn der Bewegung spielt für den Weg eine große Rolle, aber der Beginn der Bewegung ist absolut nicht notwendig, um die Bewegung zu bestimmen.
  3. Der Hauptunterschied zwischen diesen Größen besteht darin, dass der Weg keine Richtung hat, die Bewegung jedoch schon. Beispielsweise wird der Weg nur geradeaus ausgeführt, die Bewegung ermöglicht aber auch eine Rückwärtsbewegung.
  4. Darüber hinaus unterscheiden sich die Konzepte im Aussehen. Pfad bezieht sich auf eine skalare Größe und Verschiebung bezieht sich auf eine Vektorgröße.
  5. Kalkülmethode. Beispielsweise wird ein Pfad anhand der zurückgelegten Gesamtstrecke berechnet, und die Verschiebung wiederum wird anhand einer Positionsänderung eines Objekts im Raum berechnet.
  6. Der Weg kann niemals Null sein, aber die Bewegung darf Null sein.

Nachdem Sie diese Unterschiede studiert haben, können Sie sofort verstehen, was der Unterschied zwischen den Konzepten Weg und Bewegung ist, und sie nie wieder verwechseln.

Unterschied zwischen Weg und Bewegung mit Beispielen

Um den Unterschied zwischen Weg und Bewegung schnell zu verstehen, können Sie bestimmte Beispiele verwenden:

  1. Das Auto bewegte sich 2 Meter vorwärts und 2 Meter rückwärts. Der Weg ist die Summe der zurückgelegten Gesamtstrecke, also 4 Meter. Und die Verschiebung ist der Start- und Endpunkt, also ist sie in diesem Fall gleich Null.
  2. Darüber hinaus lässt sich der Unterschied zwischen Weg und Bewegung aus eigener Erfahrung erkennen. Sie müssen am Start eines 400-Meter-Laufbands stehen und zwei Runden laufen (die zweite Runde endet am Startpunkt). Das Ergebnis ist, dass der Weg 800 Meter (400+400) betrug und die Verschiebung 0 ist, da Start- und Endpunkt gleich sind.
  3. Der nach oben geschleuderte Ball erreichte eine Höhe von 15 Metern und fiel dann auf die Erde. In diesem Fall beträgt der Weg 30 Meter, da 15 Meter nach oben und 15 Meter nach unten hinzukommen. Und die Verschiebung wird gleich 0 sein, da die Kugel in ihre ursprüngliche Position zurückgekehrt ist.