לאן מוביל המסלול?

תנועה של כל גוף ניתן לתאר אם יש דרך לקבוע את מיקומה בחלל בכל רגע. כדי לעשות זאת, אנחנו צריכים גוף התייחסות (כדי לדעת איזה סוג של אובייקט אנחנו נשקול את התנועה), וגם להקים לעצמנו את הדרך שבה אנו נתאר את התנועה.

מכיוון שלגופים יש ממדים (כלומר, במידה מסוימת בחלל), אנחנו צריכים להחליט באיזה מקרים אנחנו יכולים להזניח אותם ולא לעקוב אחר התנועה של כל נקודה. זה אפשרי בשני מקרים: אם הגוף נע בצורה כזאת שכל הקווים המצוירים בו נעים במקביל לעצמם (תנועה זו נקראת תנועה טרנסלציונית), וגם אם ממדי הגוף מורשים להיות מוזנחים בתנאי הבעיה (חשבו על הגוף כעל נקודה חומרית). זה קורה אם הנתיב נסע על ידי הגוף הוא פעמים רבות יותר מאשר הממדים הפיזיים שלה.

במכניקה, כברירת מחדל, הגוף נלקח לנקודת חומר, אלא אם צוין אחרת.

קו התנועה של נקודה בחלל הוא מסלול תנועה. מה זה? המושג "מסלול", אשר הגדרתו ניתנת על ידי מכניקה קלאסית, מרמז על מכלול של כל עמדות ברצף על ידי נקודה חומרית בחלל.

כדי לקבוע את המיקום כי נקודת חומר תופסת בחלל בכל זמן מסוים, להשתמש במושגים של וקטור רדיוס או מערכת קואורדינטות. ערכי הקואורדינטות x, y, z מאפיינים את הסדר הליניארי של הנקודה יחסית לצירים המתאימים. הנוסחה לשינוי קואורדינטות אלה (או המיקום של וקטור הרדיוס) היא הנוסחה שבה נקבע מסלולו.

מכיוון שהתנועה מתרחשת לא רק בחלל, אלא גם בזמן, המרכיב השלישי של מסגרת ההתייחסות הוא מכשיר למדידת זמן (שעון או שעון עצר). יחד עם מערכת הקואורדינטות ונקודת ההתחלה (גוף ההתייחסות) הם יוצרים את ה"סט "הנחוץ לתיאור התנועה של נקודת החומר שלנו.

תן לתוואי של התנועה להיות arc עם המוצא בנקודה M1, שהקואורדינטות שלה הן X1, Y1 ו- Z1, והסיום בנקודה M2 (קואורדינטות X2, Y2, Z2). המרחק בין נקודת החומר לאורך המסלול שלה (אורך הקשת | M1M2 |) ייקרא אורך השביל. זוהי כמות סקלרית.

אם אנו מציירים מקטע מכוון (וקטור) r מנקודה M1 לנקודה M2, אז זה ייקרא עקירה של נקודת החומר. מושג זה אינו זהה למושג השביל. הנתיב והעקירה של הנקודה חופפים רק במקרה של תנועת קו ישר.

חוק התנועה הקינמטית (או שיטת קביעת הקואורדינטות שלו בכל רגע) הוא פונקציה של זמן והוא יכול לקחת את הצורה האנליטית של פונקציית הקואורדינטות או את וקטור הרדיוס של המשתנה t, המציין את זמן התנועה. זה יכול לבוא לידי ביטוי על ידי נוסחה, בצורה של שולחן או כגרף.

עם תנועה אחידה, יש דבר כזה מהירות של נקודה חומרית. המהירות היא מנה של חלוקת כמות העקירה בזמן הנסיעה. אם המסלול הוא ישר, אבל הגוף נע בצורה לא אחידה, כלומר במהירויות שונות בחלקים שונים של הנתיב, אז אנחנו יכולים לדבר על המהירות הממוצעת.

במכניקה, תנועה מסוגים שונים נחשבת - אחידה אחידה, אחידה מואצת אחידה ואחידה לאורך ההיקף.

המאפיינים של תנועה מכנית הם יחסיים, התנועה יכולה להיחשב מיד בשתי מערכות או יותר תיאום, חלקם קבועים, אחרים ניידים. לדוגמה, מכונית זזה לאורך הכביש יחסית להולכי רגל ההולכת על צדה (נקודה ניידת), אשר עצמה נע ביחס לעץ הגדל ליד הכביש (נקודת התייחסות קבועה). במקרה זה, מהירות הגוף (המכונית) תהיה מורכבת משני מהירויות - המהירות שלה ביחס הראשון - ניידים - המערכת (להולכי רגל) ואת המהירות של הולכי הרגל יחסית קבוע (עץ).