Mi a mozgás? A fizikában ez a fogalom olyan cselekvést jelent, amely egy test térbeli helyzetének egy bizonyos vonatkozási ponthoz viszonyított változásához vezet egy bizonyos időtartamon keresztül. Tekintsük részletesebben a testek mozgását leíró alapvető fizikai mennyiségeket és törvényeket.
A koordinátarendszer és az anyagi pont fogalma
Mielőtt rátérnénk a mozgás fogalmának elemzésére, meg kell határoznunk néhány alapfogalmat.
E fogalmak egyike az anyagi pont. A fizikában gyakran olyan esetekre gondolnak, amikor a test alakja és méretei nem fontosak, mivel elhanyagolhatóak az általa megtett távolságokhoz képest. Amikor a szóban forgó tárgy geometriai méretei nem fontosak a probléma megoldásához, azt mondják, hogy ez egy anyagi pont.
A mozgás leírásának egy másik fontos fogalma a koordinátarendszer, amely szerint számok és tengelyek halmazának egyértelműen meg kell határoznia egy anyagi pont helyzetét a térben.
A mozgást leíró mennyiségek
A fizika azon ágát, amely a mozgó tárgyak viselkedését vizsgálja, kinematikának nevezik. A kinematikában gyakran figyelembe veszik egy anyagi pont mozgását. A mozgás ismeretében fel kell sorolni azokat a főbb elemeket, amelyek közvetlenül kapcsolódnak hozzá:
- Trajektória – képzeletbeli vonal a térben, amely mentén a test mozog. Lehet egyenes, parabola, elliptikus és így tovább.
- Út (S) - ez az a távolság, amelyet egy anyagi pont a mozgása során megtesz. Az SI útvonalat méterben (m) mérik.
- Sebesség (v) – fizikai mennyiség, amely meghatározza, hogy egy anyagi pont mekkora utat tesz meg időegység alatt. M/s-ban mérve (m/s).
- Gyorsulás (a) – egy anyagi pont mozgási sebességének változását leíró érték. SI-ben van kifejezve m/c-ben2.
- Mozgási idő (t).
A mozgás törvényei. Matematikai megfogalmazásuk
Miután rájöttünk, hogy mi a mozgás és milyen mennyiségek határozzák meg, írhatunk egy kifejezést az útvonalra: S=vt. Az egyenlet által leírt mozgást egyenletes egyenes vonalúnak nevezzük. Ha az anyagi pont sebessége változik, akkor az út képletét a következőképpen kell felírni: S=v0t+at2 /2, itt a v0 sebességet kezdetinek nevezzük (t=0 időpontban). Minden más t időpontban egy anyagi pont sebességét a következő képlet határozza meg: v=v0 + at. Ezt a fajta mozgást egyenes vonalú egyenletesen gyorsított mozgásnak nevezzük.(egyenletesen lassú).
A figyelembe vett képletek meglehetősen egyszerűek, mivel egyenes vonalú mozgásra használják őket. A természetben a tárgyak gyakran görbe vonalú pályákon mozognak. Ezekben az esetekben fontos figyelembe venni a sebesség és a gyorsulás vektortulajdonságait. Például az egyik egyszerű mozgás egy görbe pályán egy anyagi pont kör mentén történő mozgása. Ebben az esetben bevezetik a centripetális gyorsulás fogalmát, amely nem a sebesség modulusában, hanem annak irányában határozza meg a változást. Ezt a gyorsulást a következő képlettel számítjuk ki: a=v2/R, ahol R a kör sugara.
Példák mozgásra
Miután foglalkoztunk azzal a kérdéssel, hogy mi a mozgás, az érthetőség kedvéért hasznos néhány példát hozni a mindennapi életben és a természetben.
Gépkocsi mozgatása az úton, biciklizés, labdával ugrálás a pázsiton, hajó lebegtetése a tengerben, repülőgép repülése az égen, síelő leereszkedő havas hegyoldalon, sprinter, aki sportágban fut verseny mind a tárgyak mozgásának példája a mindennapi életben.
A bolygók forgása a Nap körül, egy kő földre zuhanása, a fák leveleinek és ágainak oszcillációja a szél hatására, az élőlények szöveteit alkotó sejtek mozgása élőlények, végül az atomok és molekulák termikus kaotikus mozgása a természeti objektumok mozgásának példája.
Ha filozófiai oldalról közelíted meg a kérdést, akkor azt kell mondani, hogy a mozgás a lét alapvető tulajdonsága, hiszen minden, ami körülöttünk létezik,állandó mozgásban és változásban van.
