Что такое движение?

Земля вращается вокруг Солнца, а стрелки – вокруг центра часов. Птицы и самолеты летают в небе. Все это примеры движения. Физика помогает описать движение, используя для этого физические величины.

Самолет – одно из наиболее быстрых средств передвижения.

Механическое движение

Движением можно назвать любое изменение ситуации. В приведенных выше примерах тело меняет свое положение относительно какого-то другого тела. Стрелки перемещаются относительно шкалы часов, взлетающий самолет отдаляется от поверхности Земли, а Земля движется относительно Солнца. Изменение месторасположения, положения или формы тела называется механическим движением. Для определения факта движения необходимо наличие наблюдателя. Им может быть человек, животное или устройство (например, видеокамера). Движение всегда происходит относительно чего-либо. Как правило, говорится о движении относительно наблюдателя, например, как приближается или удаляется автомобиль относительно наблюдателя. Однако в некоторых случаях для наблюдения за движением используют фиксированные точки. Например, на соревнованиях по бегу обозначают место старта и финиша.

На фотографии расположение велосипедиста относительно других тел не меняется, поэтому мы не ощущаем движения. В реальности же мы видим изменение расположения велосипедиста относительно окружающих его предметов (деревьев, домов и т. д.) и ощущаем движение.

Механическое движение – это...

  • изменение температуры, массы или веса тела.
  • изменение месторасположения, положения или формы тела.
  • изменение скорости, плотности или цвета тела.

Подумай!

  • Почему сидя в движущемся поезде трудно правильно оценить скорость и направление движения проносящихся мимо объектов?

Виды механического движения

При поступательном движении изменяется месторасположение тела. К этому виду относятся, например, прямолинейное и круговое движение. В случае поступательного движения можно начертить траекторию. Траектория – это путь движения тела.

При прямолинейном движении тело движется в одном направлении, а траектория представляет собой прямую линию. Например, пули некоторых пистолетов пролетают прямолинейно около 2,3 км прежде, чем начинают падать. Эту же величину можно выразить в метрах (2300 м) или мегаметрах (0,0023 Мм).

Траектория поступательного движения может быть различной формы. Например, траектория вращения планет вокруг Солнца имеет форму овала. Земля делает полный оборот вокруг Солнца за один год.

Траектория лыжника отчетливо видна на снегу.
Ветер может повлиять на прямолинейную траекторию пули.

Вращательным движением называется движение, при котором тело вращается вокруг воображаемой оси. Так, карусель и Земля вращаются вокруг собственной оси. Земля совершает полный оборот вокруг своей оси за одни сутки. При вращательном движении невозможно нарисовать траекторию тела. Стоит отметить, что у самой карусели траектория отсутствует, однако находящийся на карусели человек движется по кругу.

Овальное поступательное движение (Земля вращается вокруг Солнца) и вращательное движение (Земля вращается вокруг собственной оси).

Когда мы надуваем воздушный шар, он словно бы движется (увеличивается), но шар не вращается и не сдвигается с места. Такое движение, в процессе которого меняется форма или размер тела, называется деформацией. Например, вследствие легкой автомобильной аварии меняется форма автомобиля, а жестяная банка становится меньше в результате сжатия. Периодическая, т. е. регулярно повторяющаяся деформация называется колебанием. Так, пружина пружинного маятника растягивается и вновь сжимается множество раз.

Деформация происходит, например, при колебании пружины или в результате автомобильной аварии.
          • Падение яблока с дерева.
          • Ускорение спортивного автомобиля на полосе разгона.
          • Вращение Луны вокруг Земли.
          • Бег спортсмена по стадиону.
          • Вращение карусели.
          • Вращение педалей велосипеда.
          • Лепка фигурок из пластилина.
          • Растягивание пружины.

          Подумай!

          • Приведи примеры поступательного движения с разными траекториями.
          • Можно ли назвать движение стрелки часов вращательным? Почему?
          • Опиши, какие виды механического движения можно показать при помощи куска пластилина.

          Важную роль при движении играют время и расстояние

          При поступательном движении мы преодолеваем определенное расстояние, и на это уходит время, которое мы можем измерить.

          Расстояние – это длина пути движения тела, т. е. траектории. Например, расстояние между Тарту и Таллинном 186 километров, а спринтер преодолевает расстояние в 100 м.

          Время – это продолжительность события, измеренная в единицах времени. Основной единицей времени является секунда, но часто используется также минута или час. С точки зрения движения важно знать, сколько времени требуется на преодоление какого-либо расстояния. Например, один год – это время, за которое Земля совершает один оборот вокруг Солнца, а сутки – время, за которое Земля делает один оборот вокруг собственной оси.

          Скорость показывает, какое расстояние тело проходит за одну единицу времени. Чтобы вычислить скорость, нужно разделить расстояние на время.

          Инженеры и ученые рассчитали с большой точностью, какую скорость должен развить космический корабль, чтобы полететь в космос.

          Основной единицей скорости является  1 м с , но, сидя в машине, ты наверняка замечал, что на спидометре указана единица  км ч . Если все время ехать с одинаковой скоростью  90 км ч , то за каждую единицу времени, т. е. за каждый час, будет пройдено расстояние в 90 км.

          За один час автомобиль преодолевает расстояние 50 км.
          ​Средняя скорость движения автомобиля:   км ч .

          Человек прошел 2 км за 30 минут.
          ​Средняя скорость его движения:   км ч .

          Спринтер бежит со скоростью  10 м с .
          ​За 20 секунд он пробежит  м.

          Ученик идет в школу со скоростью  5 км ч .

          Для преодоления расстояния в 500 м от дома до школы ему потребуется ​ мин.

          Подумай!

          • Какое расстояние проедет автомобиль за два часа, если скорость его движения равна  90 км ч ?  А за 30 минут?
          • Скорость каких тел удобнее измерять в единицах  м с ,  а каких – в единицах  км ч ?
          • Для чего необходимо знать скорость космического корабля?

          Основные понятия

          • Механическое движение – изменение месторасположения, положения или формы тела.
          • Существует три вида механического движения: поступательное движение, вращательное движение и деформация.
          • Траектория – путь движения тела.
          • Расстояние – длина пути движения тела, т. е. траектории.
          • Время – продолжительность события, измеренная в единицах времени.
          • Скорость показывает, какое расстояние преодолевает тело за одну единицу времени.
          Өтінемін күте тұрыңыз