Механично движение.Относителност на движението и  Средна скорост

 

  1. Механично движение на тяло наричаме изменението на положението на тялото с течение на времето по отношение на отправното тяло.


 2.Относителност на движенията - Всяко движение,а също и покоят на телата,имат относителен характер.


 Пример :
Ако седим във влак, след тръгването му седящият пътник е в състояние на покой по отношение на пода на влака, но по отношение на перона той е в движение. В ежедневието сме свикнали да отчитаме положението на телата по отношение на земната повърхност, т.е. да избираме за отправно тяло Земята. Ако казваме, че един автомобил е в покой, то това преценяваме обикновено по отношение на Земята. Но ако изберем за отправно тяло Слънцето, то излиза, че автомобилът и всички ние се въртим заедно със Земята около Слънцето и участваме в едно много сложно движение. От този пример можем да направим извода, че в природата няма абсолютен покой. Механичното движение и покоят са относителни.
 

3.Средна скорост-Средната скорост при променливо движение е тази скорост,с която тялото при равномерно движение би изминало същия път за същото време.



Пример:

От графиката се вижда, че горната формула ни дава средна скорост, а не текуща. Текущата скорост се мени непрекъсано, но избирайки два момента от време и виждайки какво разстояние е изминато между тях (или обратното), можем да намерим средната скорост на обекта за даденото време или разстояние.

                                                          Равнопроменливо движение

 1.Моментна скорост- Средната скорост,измерена за малък интервал от време,за който тя не се променя,се нарича моментна скорост.


2.Равнопроменливо движение.Ускорение - Ускорението е величина,която характеризира бързината, с която се променя скоростта, и е равно на изменението на скоростта, разделено на времето, за което е станало това изменение.

Когато скоростта на едно тяло се измени, то претърпява ускорение. Например, ако в един момент се движим с 6 м/с, а една секунда по-късно с 8 м/с, значи скоростта ни се е увеличила с 2 метра в секунда за една секунда. Така получихме и мерна единица за ускорение: метър в секунда в секунда или за по-кратко метър в секунда на квадрат. Това се бележи с m/s², а понякога и ms^-2. Естествено и всяка друга комбинация от разстояние върху време по време е подходяща (например миля в минута в час). Често използвана единица за ускорение е и g. С него се бележи ускорението на падащ обект върху земната повърхност⁴ (игнорирайки съпротивлението на въздуха). Земното ускорение g е равно на 9.807 m/s².

3.Земно ускорение - всички тела, падащи към земната повърхност,се движат с едно и също постоянно ускорение.

                      ПРИНЦИПИ НА МЕХАНИКАТА

Исак Нютон е английски физик, математик, астроном, философ, алхимик и богослов. Приносът на Нютон в развитието на математиката и различни области на физиката изиграва важна роля в Научната революция и той е „смятан от мнозина за най-великият и най-влиятелен учен живял някога.В областта на механиката Нютон открива закона за всемирното привличане и чрез предложените Закони за движение поставя основите на класическата механика. Освен това той формулира принципа за запазване на импулса и момента на импулса и пръв показва, че движението на небесните тела и на предметите на Земята се подчинява на общи закони, демонстрирайки съответствието между законите на Кеплер за движението на планетите и собствената му теория за гравитацията и премахвайки последните съмнения към хелиоцентричната теория.

                              Първи принцип на механиката(Инерция).Сили

Всяко тяло запазва състоянието си на покой или на праволинейно равномерно движение, докато външно въздействие не го изведе от това състояние.

Пример:

Ако равнината  е наклонена, под действие на земното привличане топчето ще започне да се движи праволинейно и равноускорително надолу. Нагоре по равнината топчето може да се изкачва само ако му е придадена начална скорост. Земното привличане пречи на това движение и го прекратява: след известно време топчето спира и започва да се движи надолу. Да си представим сега, че равнината е хоризонтална точка. Ако в началния момент топчето е неподвижно, то ще остане неподвижно, защото няма наклон, по който да се спуска надолу. Нека придадем на топчето някаква начална скорост. Тъй като няма наклон, земното привличане нито ще ускорява, нито ще забавя топчето. Освен това няма триене между топчето и равнината, което да пречи на движението. Галилей стига до извода, че топчето ще продължи да се движи неограничено дълго време праволинейно и равномерно. Следователно  при отсъствието на триене съществуват две "естествени състояния" на топчето върху хоризонталната равнина: състояние на покой  и състояние на праволинейно равновесно положение.

                                        Втори принцип на механиката

   Ускорението е правопропорционално на силата,която го причинява, и обратнопропорционално на масата на тялото.

 Силата,която действа на тяло, е равна на произведението от масата на тялото и полученото от него ускорение F=ma. Силата F е равнодействаща на всички сили, които действат върху тялото.

 Пример: Как се движи едно тяло, ако му действа сила? Когато опъваме нишката на трупчето от фигурата, то започва да се движи праволинейно по посока на действащата сила.

Подобни опити ни убеждават, че под действие на сила от покой тялото започва праволинейно движение в посока на силата.

                                          Трети принцип на механиката

 _{Ако едно тяло действа на друго с дадена силa F1,то и второто тяло действа на първото със сила F2 , равна по големина и противоположна посока,като силите лежат на една права.} 

Пример:

На фигурата е показан плувец, който се оттласква с крака от стената на басейна и започва да плува навътре.

По време на тласъка краката действат на стената със сила F_1.  Тя е приложена към стената и не може да задвижи плувеца. Както знаем, неподвижнети тела започват да се движат само под действие на сили, които са приложени върху тях самите, а не върху други тела. Движението на плувеца показва, че стената от своя страна му действа с друга сила F₂, насочена по посока на движението, т.е. навътре към басейна. Ще наречем силата F₁ – сила на действие, а F₂ – сила на противодействие. Двете сили имат противоположни посоки и са приложени към различни тела. 

                           Механична работа и енергия

                                        Механична работа и мощност

1.Механична работа- Механична работа на сила е величина,числено равна на произведението от големината на силата F и пътя S, изминат от тялото.
A-работа [ J ] -измерва се в джаули
F- сила [ N ]-измерва се в нютони
s-път

2.Работата ,която се извършва за даден интервал от време,се нарича мощност: P= A/t
Мерната единица за мощност се нарича ват [W]: 1W = 1 J/1s
Често се използва единицата киловат [kW]: 1kW= 1000 W.

Единицата за работа (джаул) може да бъде изразена чрез единицата киловатчас (kWh).Един киловатчас е работата,която се извършва за един час при мощност 1 kW.