Механическое движение и его виды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования и Науки

Одесский Национальный Экономический Университет

Кафедра экспертизы товаров и услуг

Реферат

на тему:

«Механическое движение»

Студентки 1 курса

Специальность:

«Товароведение»

Либеровой А.Г.

Одесса, 2014

План

Вступление

1. Понятие механического движения

2. Виды механического движения

3. Относительность движения

Выводы

Использованная литература

Вступление

Актуальность данной темы очень велика, ведь любое действие природы происходит из-за механического движения. Например, движения автомобиля, шара, поднятие в воздух самолета, скатывания цилиндра и другие движения на Земле и за пределами Земли. Так как это действительна важная и нужная тема, ее изучали уже многие ученные и исследователи. Эти исследования характеризуются большой разнородностью, базируются на различных исходных посылках и основаниях. Особую актуальность, поэтому приобретает целостное описание.

Предмет исследования: механическое движение.

Цель исследования: более подробно разобраться в понятие механического движения и его видах.

1. Понятие механического движения

Механимческим движемнием называется изменение положения тела в пространстве, относительно других тел с течением времени.

В мировом пространстве механические движения совершают Земля, Луна и другие планеты, кометы, Солнце, звезды, туманности. На Земле мы наблюдаем механические движения облаков, воды в реках и океанах, животных и птиц; механические движения совершают и построенные человеком корабли, автомобили, поезда и самолеты; части машин, станков и приборов; пули, снаряды, авиабомбы и мины, и т. д.

Изучением механических движений занимается раздел физики, называемый механикой. Слово «механика» произошло от греческого слова «механз», что значит машина, приспособление. Известно, что уже древние египтяне, а затем греки, римляне и другие народы строили различные машины, употреблявшиеся для транспорта, в строительном и военном деле; во время действия этих машин в них происходило движение (перемещение) различных частей: рычагов, колес, грузов и т.д. Изучение перемещения частей этих машин привело к созданию науки о движениях тел - механики.

Движение тела может носить совершенно различный характер в зависимости от того, по отношению к каким телам наблюдается изменение его положения.

Например, яблоко, лежащее на столике движущегося вагона, находится в покое по отношению к столику и всем другим предметам в вагоне; но оно находится в движении по отношению к предметам, расположенным на земле, вне вагона поезда. В безветренную погоду струи дождя представляются вертикальными, если за ними следить из окна вагона, стоящего на станции; при этом капли оставляют на оконном стекле вертикальные следы. Но по отношению к движущемуся вагону струи дождя представятся косыми: дождевые капли будут оставлять на стекле наклонные следы, причем наклон будет тем больше, чем больше скорость вагона.

2. Виды механического движения

По разным признакам можно выделить разные виды механического движения.

Сравнивая траектории движения, движение можно поделить на две группы: к одной группе можно отнести прямолинейное, к другой - криволинейное движение.

Криволинейное движение можно рассматривать как самостоятельный вид движения, а можно свести к сумме движений по дугам окружностей различных радиусов кривизны.

Рассматривая положения движущихся тел через равные промежутки времени, можно выделить равномерное и неравномерное движения.

Неравномерное движение, в свою очередь, можно поделить на равнопеременное и неравнопеременное, а равнопеременное - на равноускоренное и равнозамедленное.

Одним из видов механического движения является поступательное движение.

Наиболее простой вид движение тела, при котором все его точки движутся одинаково - описывают одинаковые траектории. Легко воспроизвести этот тип движения.

Можно доказать, что при поступательном движении любая прямая, проведенная в теле, остается параллельной самой себе.

Этим признаком удобно пользоваться, чтобы ответить на вопрос, является ли движение данного тела поступательным. Например, при скатывании цилиндра по наклонной плоскости прямые, пересекающие ось, не остаются параллельными сами себе, следовательно, качение цилиндра- не поступательное движение (рис. 6, а). Но при соскальзывании по плоскости бруска с плоскими гранями любая прямая, проведенная в нем, останется параллельной самой себе, соскальзывание бруска - поступательное движение (рис. 6, б).

Поступательным движением является движение иглы в швейной машине, движение поршня в цилиндре паровой машины или в цилиндре мотора, движение гвоздя, забиваемого в стенку, движение кабинок «чертова колеса». Приблизительно поступательным является движение напильника при опиловке плоскости, движение кузова автомашины (но не колес) при езде по прямой и т. д.

Однако колеса автомобиля совершают другой вид движения. Этот вид движения называется вращательным.

При вращательном движении все точки тела описывают окружности, центры которых лежат на прямой, называемой осью вращения. Окружности расположены в параллельных плоскостях, перпендикулярных к оси вращения. Точки оси остаются при этом неподвижными. Всякая прямая, проходящая под углом к оси вращения, не остается при движении параллельной самой себе. Таким образом, вращение не является поступательным движением.

Вращательное движение весьма широко применяется в технике; движения колес, блоков, валов и осей различных механизмов, пропеллера и т. п. являются примерами вращательного движения. Суточное движение Земли есть также вращательное движение.

Еще одним видом механического движения является колебательное движение.

Примером колебательного движения является движение гири, подвешенной на пружине. Это движение периодическое. Оно носит поступательный характер, поскольку любая линия, проведенная на данном теле, при его движении будет перемещаться параллельно самой себе. Но к поступательному характеру движения добавляется еще возвратный характер. Другой пример: движение груза, подвешенного на нити.

Таким образом, колебательное движение тоже является периодическим движением, но в отличие от вращательного, оно является возвратно-поступательным.

Движения точки, прежде всего, различаются по виду описываемой ею траектории. Если траектория, которую описывает точка, представляет собой прямую линию, то ее движение называется прямолинейным. Если траектория движения - кривая, то движение называется криволинейным.

Поскольку разные точки тела могут двигаться по-разному, понятие прямолинейного (или криволинейного) движения относится к движению отдельных точек, а не всего тела в целом. Так, прямолинейность движения одной или нескольких точек тела вовсе не означает прямолинейного движения всех других точек тела. Например, при скатывании цилиндра все точки, лежащие на оси цилиндра, движутся прямолинейно, тогда как другие точки цилиндра описывают криволинейные траектории. Только при поступательном движении тела, когда все его точки движутся одинаково, можно говорить о прямолинейности движения тела в целом и вообще о траектории всего тела.

Описанием движения одной точки тела часто можно ограничиться и в том случае, когда тело совершает поступательное, й вращательное движение, если при этом расстояние до оси вращения очень велико по сравнению с размерами тела. Таково, например, движение самолета, описывающего вираж, или движение поезда на закруглении пути, или движение Луны относительно Земли. В этом случае окружности, описываемые различными точками тела, очень мало отличаются друг от друга. Траектории движения этих точек оказываются почти одинаковыми, и если нас не интересует поворот тела как целого, то для описания движения его точек также достаточно указать, как движется какая-либо одна точка тела.

Механическое движение можно рассматривать для разных механических объектов.

Движение материальной точки полностью определяется изменением её координат во времени (например, двух на плоскости). Изучением этого занимается кинематика точки. В частности, важными характеристиками движения являются траектория материальной точки, перемещение, скорость и ускорение.

Движение твёрдого тела складывается из движения какой-либо его точки (например, центра масс) и вращательного движения вокруг этой точки. Изучается кинематикой твёрдого тела.

Если вращение отсутствует, то движение называется поступательным и полностью определяется движением выбранной точки. Движение при этом не обязательно является прямолинейным.

Для описания вращательного движения - движения тела относительно выбранной точки, например закреплённого в точке, - используют Углы Эйлера. Их количество в случае трёхмерного пространства равно трём.

Также для твёрдого тела выделяют плоское движение - движение, при котором траектории всех точек лежат в параллельных плоскостях, при этом оно полностью определяется одним из сечений тела, а сечение тела - положением любых двух точек.

Движение сплошной среды. Здесь предполагается, что движение отдельных частиц среды довольно независимо друг от друга (обычно ограничено лишь условиями непрерывности полей скорости), поэтому число определяющих координат бесконечно (неизвестными становятся функции).

Вывод

По разным признакам можно выделить разные виды механического движения.

Сравнивая траектории движения, к одной группе можно отнести прямолинейное, к другой - криволинейное движение.

Рассматривая положения движущихся тел через равные промежутки времени, можно выделить равномерное и неравномерное движения.

Неравномерное движение делиться на равнопеременное и неравнопеременное, а равнопеременное - на равноускоренное и равнозамедленное.

Движение тела, при котором все точки данного тела движутся одинаково называется поступательным движением.

Вращательным движением называют движение какого-либо тела вокруг некоторой оси. Все точки данного тела при таком движении осуществляют перемещение по окружностям, а ось является центром этих окружностей.

Колебательным движением называют такое периодическое движение, при котором совершается поочередно движение в двух противоположных направлениях.

Вращательное и поступательное движения относят к самым простым видам механического движения.

Описание движения тела должно дать возможность определить положение тела в любой момент времени.

Также существует другая система оценивания механического движения:

• движения материальной точки

• движения твердого тела

• движения сплошной среды

3. Относительность движения

движение механический поступательный

Относительность - зависимость механического движения тела от системы отсчёта. Система отсчета представляет собой совокупность системы координат для определения положения тела в пространстве и часов для определения времени. Не указав систему отсчёта, не имеет смысла говорить о движении.

Все тела во Вселенной движутся, поэтому не существует тел, которые находятся в абсолютном покое. По той же причине определить движется тело или нет, можно только относительно какого-либо другого тела.

Например, автомобиль движется по дороге. Дорога находится на планете Земля. Дорога неподвижна. Поэтому можно измерить скорость автомобиля относительно неподвижной дороги. Но дорога неподвижна относительно Земли. Однако сама Земля вращается вокруг Солнца. Следовательно, дорога вместе с автомобилем также вращается вокруг Солнца. Следовательно, автомобиль совершает не только поступательное движение, но и вращательное (относительно Солнца). А вот относительно Земли автомобиль совершает только поступательное движение. В этом проявляется относительность механического движения.

Еще один пример, яблоко, лежащее на столике движущегося вагона, находится в покое по отношению к столику и всем другим предметам в вагоне; но оно находится в движении по отношению к предметам, расположенным на земле, вне вагона поезда. В безветренную погоду струи дождя представляются вертикальными, если за ними следить из окна вагона, стоящего на станции; при этом капли оставляют на оконном стекле вертикальные следы. Но по отношению к движущемуся вагону струи дождя представятся косыми: дождевые капли будут оставлять на стекле наклонные следы, причем наклон будет тем больше, чем больше скорость вагона.

Вывод

Относительность механического движения - это зависимость траектории движения тела, пройденного пути, перемещения и скорости от выбора системы отсчёта.

Всякое движение и, в частности, покой являются относительными.

Таким образом, давая ответ на вопрос, покоится ли тело или движется и как оно движется, мы должны указать, относительно каких тел рассматривается движение интересующего нас тела. В тех случаях, когда это не указывается прямо, мы всегда подразумеваем такие тела. Так, говоря просто опадении камня, движении автомобиля или самолета, мы всегда подразумеваем, что дело идет о движении по отношению к Земле; говоря о движении Земли в целом, мы обычно имеем в виду движение относительно Солнца или звезд, и т. д.

Выводы

Изучение с помощью современных методов исследование показало, что изменение положения данного тела по отношению к каким-либо другим телам называется механическим движением.

В мировом пространстве механические движения совершают Земля, Луна и другие планеты, кометы, Солнце, звезды, туманности. На Земле мы наблюдаем механические движения облаков, воды в реках и океанах, животных и птиц; механические движения совершают и построенные человеком корабли, автомобили, поезда и самолеты; части машин, станков и приборов; пули, снаряды, авиабомбы и мины, и т. д. и т. д.

Изучением механических движений занимается раздел физики, называемый механикой.

Движение данного тела может носить совершенно различный характер в зависимости от того, по отношению к каким телам наблюдается изменение его положения.

Например, яблоко, лежащее на столике движущегося вагона, находится в покое по отношению к столику и всем другим предметам в вагоне; но оно находится в движении по отношению к предметам, расположенным на земле, вне вагона поезда. В безветренную погоду струи дождя представляются вертикальными, если за ними следить из окна вагона, стоящего на станции; при этом капли оставляют на оконном стекле вертикальные следы. Но по отношению к движущемуся вагону струи дождя представятся косыми: дождевые капли будут оставлять на стекле наклонные следы, причем наклон будет тем больше, чем больше скорость вагона.

Зависимость характера движения от выбора тел, к которым движение относится, называется относительностью движения. Всякое движение и, в частности, покой являются относительными.

Механическое движение можно рассматривать для разных механических объектов:

• Движение материальной точки полностью определяется изменением её координат во времени (например, двух на плоскости). Изучением этого занимается кинематика точки. В частности, важными характеристиками движения являются траектория материальной точки, перемещение, скорость и ускорение.

• Прямолинейное движение точки (когда она всегда находится на прямой, скорость параллельна этой прямой)

• Криволинейное движение - движение точки по траектории, не представляющей собою прямую, с произвольным ускорением и произвольной скоростью в любой момент времени (например, движение по окружности).

• Движение твёрдого тела складывается из движения какой-либо его точки (например, центра масс) и вращательного движения вокруг этой точки. Изучается кинематикой твёрдого тела.

• Если вращение отсутствует, то движение называется поступательным и полностью определяется движением выбранной точки. Движение при этом не обязательно является прямолинейным.

• Для описания вращательного движения - движения тела относительно выбранной точки, например закреплённого в точке, - используют Углы Эйлера. Их количество в случае трёхмерного пространства равно трём.

• Также для твёрдого тела выделяют плоское движение - движение, при котором траектории всех точек лежат в параллельных плоскостях, при этом оно полностью определяется одним из сечений тела, а сечение тела - положением любых двух точек.

• Движение сплошной среды. Здесь предполагается, что движение отдельных частиц среды довольно независимо друг от друга (обычно ограничено лишь условиями непрерывности полей скорости), поэтому число определяющих координат бесконечно (неизвестными становятся функции).

Использованная литература

И.П. Гурский “Элементарная физика”

Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев “Физика”

А.А. Пинский, Г.Ю. Граковский “ Физика”

Г.С. Ландсберга “Элементарный учебник физики“

В.А. Андреев, В.П. Дущенко, А.М. Федорченко “Теоретическая физика. Классическая механика”

Размещено на Allbest.ru