§ 1. Основные понятия механики

Что значит «механическое движение относительно»?

Что называют траекторией движения; пройденным путём?

1. Механическое движение — один из самых распространённых и легко наблюдаемых видов движения. Примерами механического движения могут служить: движение транспорта, деталей машин и механизмов, маятника и стрелок часов, небесных тел и молекул, перемещение животных и рост растений и т. д.

Механическим движением называют изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

2. Одно и то же тело может, оставаясь неподвижным относительно одних тел, двигаться относительно других. Например, сидящие в автобусе пассажиры неподвижны относительно корпуса автобуса и движутся вместе с ним относительно людей на улице, домов, деревьев (рис. 1). Таким образом, когда говорят о движении какого-либо тела, необходимо указывать тело, относительно которого это движение рассматривается.

Тело, относительно которого рассматривается движение тел, называют телом отсчёта.

тело отсчёта

3. Положение тела в пространстве можно определить с помощью координат. Если тело движется вдоль прямой линии, например бегун на короткой дистанции, то его положение на этой линии можно характеризовать только одной координатой х. Для этого с телом отсчёта связывают систему координат, состоящую из одной координатной оси ОХ (рис. 2).

Рис. 2

Если тело совершает движение в пределах некоторой плоскости, например футболист на поле, то его положение определяют с помощью двух координат х и у, а система координат в этом случае состоит из двух взаимно перпендикулярных осей: ОХ и OY (рис. 3).

Когда рассматривается движение тела в пространстве, например движение летящего самолёта, то система координат, связанная с телом отсчёта, будет состоять из трёх взаимно перпендикулярных координатных осей: OX, OY и OZ (рис. 4).

При движении тела его координаты изменяются с течением времени, поэтому необходимо иметь прибор для измерения времени — часы.

Тело отсчёта, связанная с ним система координат и прибор для измерения времени образуют систему отсчёта.

Любое движение рассматривается относительно выбранной системы отсчёта.

4. Изучить движение тела — значит определить, как изменяется его положение, т. е. его координата с течением времени. Если известно, как изменяется координата тела со временем, можно определить его положение (координату) в любой момент времени.

Основная задача механики состоит в определении положения (координаты) тела в любой момент времени.

Чтобы указать, как изменяется положение тела с течением времени, нужно установить связь между величинами, характеризующими это движение.

Раздел механики, изучающий способы описания движения тел, называют кинематикой.

Продолжение >>>