Bir cismin və ya maddi nöqtənin hərəkətinə deyilir. Mexanikanın əsas vəzifəsi nədir? Kinematikanın əsas anlayışları

1. Mexanik hərəkət ən çox yayılmış və asanlıqla müşahidə edilən hərəkət növlərindən biridir. Mexanik hərəkətə nümunələr bunlardır: nəqliyyatın hərəkəti, maşın hissələri və mexanizmləri, sarkaç və saat əqrəbləri, göy cisimləri və molekulları, heyvanların hərəkəti və bitki böyüməsi və s.

Mexanik hərəkət zamanla bir cismin digər cisimlərə nisbətən kosmosdakı mövqeyinin dəyişməsidir.

2. Bir və eyni cisim bəzi cisimlərə nisbətən hərəkətsiz qalarkən, digərlərinə nisbətən hərəkət edə bilər. Məsələn, avtobusda oturan sərnişinlər avtobusun gövdəsinə nisbətən hərəkətsizdirlər və küçədəki insanlara, evlərə, ağaclara nisbətən onunla birlikdə hərəkət edirlər (şək. 1). Beləliklə, cismin hərəkətindən danışarkən bu hərəkətin hansı cismə aid edildiyini göstərmək lazımdır.

Cismlərin hərəkətinin nəzərə alındığı cismə istinad cismi deyilir.

3. Koordinatlardan istifadə edərək cismin kosmosdakı mövqeyini təyin etmək olar. Əgər cisim düz xətt boyunca hərəkət edirsə, məsələn, sprinter, onda onun bu xəttdəki mövqeyi yalnız bir koordinatla xarakterizə edilə bilər. x. Bunun üçün bir koordinat oxundan ibarət olan koordinat sistemi istinad orqanı ilə əlaqələndirilir ÖKÜZ(Şəkil 2).

Əgər cisim müəyyən bir müstəvidə hərəkət edərsə, məsələn, meydançada bir futbolçu, onda onun mövqeyi iki koordinatdan istifadə etməklə müəyyən edilir. x Və y, və bu vəziyyətdə koordinat sistemi iki qarşılıqlı perpendikulyar oxdan ibarətdir: ÖKÜZ Və OY(Şəkil 3).

Kosmosda bir cismin hərəkəti, məsələn, uçan bir təyyarənin hərəkəti nəzərə alındıqda, istinad cismi ilə əlaqəli koordinat sistemi üç qarşılıqlı perpendikulyar koordinat oxundan ibarət olacaqdır: ÖKÜZ, OY Və OZ(Şəkil 4).

Cism hərəkət etdikdə onun koordinatları zamanla dəyişir, ona görə də vaxtı ölçmək üçün bir cihaza - saata sahib olmaq lazımdır.

İstinad orqanı, onunla əlaqəli koordinat sistemi və vaxtı ölçmək üçün cihaz bir istinad sistemini təşkil edir.

İstənilən hərəkət seçilmiş istinad sisteminə nisbətən nəzərə alınır.

4. Cismin hərəkətini öyrənmək onun mövqeyinin, yəni koordinatının zamanla necə dəyişdiyini müəyyən etmək deməkdir. Əgər cismin koordinatının zamanla necə dəyişdiyini bilirsinizsə, istənilən vaxt onun mövqeyini (koordinatını) təyin edə bilərsiniz.

Mexanikanın əsas vəzifəsi mövqeyi müəyyən etməkdir (koordinatları)istənilən vaxt orqanlar.

Bir cismin mövqeyinin zamanla necə dəyişdiyini göstərmək üçün bu hərəkəti xarakterizə edən kəmiyyətlər arasında əlaqə yaratmaq lazımdır.

Cismlərin hərəkətini təsvir etmək yollarını öyrənən mexanikanın bölməsi adlanır kinematika.

5. Hər hansı bir bədən müəyyən ölçülərə malikdir. Hərəkət edərkən bədən hissələri, məsələn, liftin döşəməsi və tavanı kosmosda müxtəlif mövqelər tutur. Sual yaranır, bədənin koordinatlarını necə təyin etmək olar? Bir sıra hallarda bədənin hər bir nöqtəsinin mövqeyini göstərməyə ehtiyac yoxdur.

Məsələn, liftin bütün nöqtələri (şək. 5) translyasiya olaraq hərəkət edir, yəni hərəkət edərkən eyni şeyi təsvir edirlər. trayektoriyalar. Bunu xatırladaq trayektoriya cismin hərəkət etdiyi xəttdir.

Tərcümə hərəkəti zamanı bədənin bütün nöqtələri bərabər şəkildə hərəkət etdiyi üçün hər bir nöqtənin hərəkətini ayrıca təsvir etməyə ehtiyac yoxdur.

Bədənin ölçüsünün laqeyd qala biləcəyi problemləri həll edərkən də bunu edə bilməzsiniz. Məsələn, bir futbol topunun qola nə qədər sürətlə dəydiyini müəyyən etmək üçün topun hər bir nöqtəsinin hərəkətini nəzərə almağa ehtiyac yoxdur. Top qapı dirəyinə dəyirsə, onda siz artıq onun ölçüsünə laqeyd qala bilməzsiniz. Başqa bir misal. Kosmik gəminin Yerdən kosmik stansiyaya qədər hərəkət vaxtını hesablamaqla, gəmini maddi nöqtə hesab etmək olar. Gəminin stansiya ilə docking rejimi hesablanırsa, o zaman gəminin ölçüsünə laqeyd yanaşmaq olmaz.

Beləliklə, cisimlərin hərəkəti ilə bağlı bir sıra problemləri həll etmək üçün konsepsiya təqdim olunur maddi nöqtə.

Maddi nöqtə bu problemdə ölçüləri nəzərə alına bilməyən cisimdir.

Yuxarıdakı nümunələrdə bir futbol topu hədəfə doğru uçma sürətini hesablayarkən maddi nöqtə və ya hərəkət vaxtını təyin edərkən kosmik gəmi hesab edilə bilər.

Maddi nöqtə real cisimlərin, real cisimlərin fiziki modelidir. Bədənin maddi bir nöqtə olduğuna inanaraq, biz konkret problemin həlli üçün vacib olmayan xüsusiyyətləri, xüsusən də bədənin ölçüsünü və formasını laqeyd edirik.

6. Siz yol anlayışını yaxşı bilirsiniz. Bunu xatırladaq yol bədənin trayektoriya boyunca qət etdiyi məsafədir.

Yol hərflə göstərilir l, SI yol vahididir metr (1m).

Hərəkət trayektoriyasını, trayektoriyadakı ilkin vəziyyəti və bu müddət ərzində onun keçdiyi yolu bilməklə cismin müəyyən müddətdən sonrakı vəziyyətini müəyyən etmək olar.

Əgər cismin hərəkət trayektoriyası məlum deyilsə, onun müəyyən bir andakı mövqeyi müəyyən edilə bilməz, çünki bədən müxtəlif istiqamətlərdə eyni yolu keçə bilər. Bu zaman bədənin hərəkət istiqamətini və bu istiqamətdə qət edilən məsafəni bilmək lazımdır.

Zamanın ilkin anında icazə verin t 0 = 0 bədən nöqtədə idi A(Şəkil 6) və zaman anında t- nöqtədə B. Bu nöqtələri və seqmentin sonunda nöqtəni birləşdirək B Bir ox qoyaq. Bu vəziyyətdə ox bədənin hərəkət istiqamətini göstərir.

Cismin yerdəyişməsi bədənin başlanğıc vəziyyətini son vəziyyəti ilə birləşdirən istiqamətlənmiş seqmentdir (vektor).

Bu vəziyyətdə vektordur.

Hərəkət - vektor kəmiyyəti, istiqaməti və ədədi dəyəri (modulu) var. Hərəkət hərflə göstərilir s, və onun modulu s. SI hərəkət vahidi, yollar kimidir metr (1m).

Bədənin ilkin vəziyyətini və müəyyən müddət ərzində yerdəyişməsini bilməklə, bu müddətin sonunda cismin vəziyyətini müəyyən etmək mümkündür.

Nəzərə almaq lazımdır ki, ümumi halda yerdəyişmə bədənin trayektoriyası ilə, yerdəyişmə modulu isə qət edilən məsafə ilə üst-üstə düşmür. Məsələn, Moskvadan Sankt-Peterburqa gedən qatar geri qayıdıb. Bu şəhərlər arasındakı məsafə 650 km-dir. Buna görə də qatarın qət etdiyi məsafə 1300 km, yerdəyişmə isə sıfırdır. Yer dəyişdirmə modulunun və qət edilən məsafənin üst-üstə düşməsi yalnız cisim bir istiqamətdə düz yol boyunca hərəkət etdikdə baş verir.

Özünü test sualları

1. Mexanik hərəkət nə adlanır?

2. İstinad sistemi nə adlanır? Niyə istinad sistemi tətbiq olunur?

3. Mexanikanın əsas vəzifəsi nədir?

4. Maddi nöqtəyə nə deyilir? Maddi nöqtə modeli niyə təqdim olunur?

5. Bədənin ilkin mövqeyini və müəyyən bir müddət ərzində keçdiyi yolu bilməklə, bu müddətin sonunda bədənin vəziyyətini müəyyən etmək mümkündürmü?

6. Hərəkət nə adlanır? Bədənin hərəkəti qət edilən məsafədən nə ilə fərqlənir?

Məşq 1

1. Yolun düz hissəsi ilə hərəkət edən avtomobil bir nöqtədə dayandı A(Şəkil 7). Nöqtənin koordinatları nədir Aəlaqəli istinad sistemində: a) ağacla (nöqtə O) yolun kənarında; b) evlə (nöqtə B)?

2. Aşağıdakı problemlərdən hansını həll edərkən tədqiq olunan orqanlar maddi nöqtələr kimi götürülə bilər:

3. Bir şəxs tərəfi 10 m olan kvadrat sahəsinin perimetri ətrafında gəzir.İnsanın qət etdiyi məsafə və onun hərəkət modulu nə qədərdir?

4. Top 2 m hündürlükdən düşür və döşəməyə dəydikdən sonra 1,5 m hündürlüyə qalxır.Topun bütün hərəkət müddəti ərzində keçdiyi yol və onun hərəkət modulu necədir?

Mexanik hərəkət. İstinad sisteminin rolu. Maddi nöqtənin hərəkətini təsvir etmək üsulları. Əsas kinematik kəmiyyətlər: yerdəyişmə, sürət, sürətlənmə.

Mexanika

Ətrafımızdakı maddi aləmdə hər hansı fiziki hadisə və ya proses zaman və məkanda baş verən təbii dəyişikliklər silsiləsi deməkdir. Mexanik hərəkət, yəni verilmiş cismin (və ya onun hissələrinin) digər cisimlərə nisbətən mövqeyinin dəyişməsi fiziki prosesin ən sadə növüdür. Cismlərin mexaniki hərəkəti fizikanın adlı bölməsində öyrənilir mexanika. Mexanikanın əsas vəzifəsi istənilən vaxt bədənin mövqeyini təyin edin.

Mexanikanın əsas hissələrindən biri adlandırılan kinematika, bu hərəkətin səbəblərini aydınlaşdırmadan cisimlərin hərəkətini nəzərdən keçirir. Kinematika suala cavab verir: bədən necə hərəkət edir? Mexanikanın başqa bir vacib hissəsidir dinamika, bəzi cisimlərin digərlərinə təsirini hərəkətin səbəbi hesab edən. Dinamik suala cavab verir: niyə bədən bu şəkildə hərəkət edir, başqa cür deyil?

Mexanika ən qədim elmlərdən biridir. Bu sahədə müəyyən biliklər yeni dövrdən (Aristotel (e.ə. IV əsr), Arximed (e.ə. III əsr)) çox əvvəl məlum idi. Bununla belə, mexanika qanunlarının keyfiyyətcə formalaşdırılmasına yalnız eramızın 17-ci əsrində başlanmışdır. e., Q. Qaliley sürətlərin toplanmasının kinematik qanununu kəşf etdikdə və cisimlərin sərbəst düşmə qanunlarını quranda. Qalileydən bir neçə onillik sonra böyük İ.Nyuton (1643-1727) dinamikanın əsas qanunlarını formalaşdırdı.

Nyuton mexanikasında cisimlərin hərəkəti vakuumda işığın sürətindən qat-qat az sürətlərdə nəzərə alınır. Onu çağırırlar klassik və ya Nyutonçu mexanika, relativistik mexanikadan fərqli olaraq, 20-ci əsrin əvvəllərində əsasən A. Eynşteynin (1879–1956) işi sayəsində yaradılmışdır.

Relyativistik mexanikada cisimlərin hərəkəti işıq sürətinə yaxın sürətlə nəzərə alınır. Klassik Nyuton mexanikası υ üçün relativistik mexanikanın məhdudlaşdırıcı halıdır<< c.

Kinematika

Kinematikanın əsas anlayışları

Kinematika cisimlərin hərəkətinə səbəb olan səbəblər müəyyən edilmədən nəzərdən keçirilən mexanikanın bir sahəsidir.

Mexanik hərəkət Zamanla digər cisimlərə nisbətən kosmosdakı mövqeyinin dəyişməsi cism adlanır.

Mexanik hərəkət nisbətən. Eyni cismin müxtəlif cisimlərə nisbətən hərəkəti fərqli olur. Bir cismin hərəkətini təsvir etmək üçün hərəkətin hansı bədənə münasibətdə nəzərdən keçirildiyini göstərmək lazımdır. Bu bədən adlanır istinad orqanı.

İstinad orqanı ilə əlaqəli koordinat sistemi və vaxtı hesablamaq üçün saat forması istinad sistemi , istənilən vaxt hərəkət edən cismin mövqeyini təyin etməyə imkan verir.

Beynəlxalq Vahidlər Sistemində (SI) uzunluq vahididir metr, və zaman vahidi üçün - ikinci.

Hər bir bədənin müəyyən ölçüləri var. Bədənin müxtəlif hissələri kosmosda müxtəlif yerlərdədir. Bununla belə, bir çox mexanika problemlərində bədənin ayrı-ayrı hissələrinin mövqelərini göstərməyə ehtiyac yoxdur. Əgər cismin ölçüləri digər cisimlərə olan məsafələrlə müqayisədə kiçikdirsə, bu cismi onun hesab etmək olar maddi nöqtə. Bu, məsələn, planetlərin Günəş ətrafında hərəkətini öyrənərkən edilə bilər.

Bədənin bütün hissələri bərabər şəkildə hərəkət edirsə, belə hərəkət deyilir mütərəqqi . Məsələn, Ferris Wheel attraksionunda kabinlər, yolun düz hissəsində avtomobil və s. translyasiya ilə hərəkət edir.. Bədən irəliyə doğru hərəkət etdikdə onu həm də maddi nöqtə hesab etmək olar.

Ölçüləri verilmiş şəraitdə diqqətdən kənarda qala bilən cismə deyilir maddi nöqtə .

Mexanikada maddi nöqtə anlayışı mühüm rol oynayır.

Zamanla bir nöqtədən digərinə hərəkət edən bir cisim (maddi nöqtə) adlanan müəyyən bir xətti təsvir edir bədən hərəkət traektoriyası .

Hər hansı bir zamanda kosmosda maddi nöqtənin mövqeyi ( hərəkət qanunu ) koordinatların zamandan asılılığından istifadə etməklə müəyyən edilə bilər x = x (t),y = y (t), z = z (t) (koordinat üsulu) və ya başlanğıcdan verilmiş nöqtəyə çəkilmiş radius vektorunun zamandan asılılığından (vektor üsulu) istifadə etməklə (şək. 1.1.1).

İndiyədək müxtəlif cisimlərin hərəkəti ilə bağlı bir çox məsələləri həll edərkən biz “yol” adlı fiziki kəmiyyətdən istifadə etmişik. Yol uzunluğu dedikdə, nəzərdən keçirilən vaxt ərzində cismin keçdiyi trayektoriyanın bütün hissələrinin uzunluqlarının cəmi nəzərdə tutulur.

Yol - skalyar kəmiyyət(yəni istiqaməti olmayan kəmiyyət).

Fəaliyyətin müxtəlif sahələrində (məsələn, yerüstü və hava nəqliyyatının dispetçer xidmətində, astronavtikada, astronomiyada və s.) müxtəlif praktiki problemləri həll etmək üçün hərəkət edən cismin verilmiş bir anda harada olacağını hesablamağı bacarmaq lazımdır. zaman nöqtəsi.

Göstərək ki, bədənin müəyyən bir müddətdə hansı yolu keçdiyini bilə-bilə belə bir problemi həll etmək həmişə mümkün olmur. Bunun üçün Şəkil 3-ə müraciət edək, a.

düyü. 3. Bədənin keçdiyi yolu bilmək bədənin son vəziyyətini müəyyən etmək üçün kifayət deyil

Tutaq ki, müəyyən bir cismin (maddi nöqtə kimi götürülə bilən) O nöqtəsindən hərəkət etməyə başladığını və 1 saat ərzində 20 km məsafə qət etdiyini bilirik.

Bu cismin O nöqtəsini tərk etdikdən 1 saat sonra harada olacağı sualına cavab vermək üçün onun hərəkəti haqqında kifayət qədər məlumatımız yoxdur. Bir cisim, məsələn, düz şimal istiqamətində hərəkət edərək, O nöqtəsindən 20 km məsafədə yerləşən A nöqtəsinə çata bilər (nöqtələr arasındakı məsafə bu nöqtələri birləşdirən düz xətt boyunca ölçülür). Lakin o, O nöqtəsindən 10 km məsafədə yerləşən B nöqtəsinə çataraq cənuba dönüb O nöqtəsinə qayıda bilərdi, eyni zamanda onun qət etdiyi məsafə də 20 km-ə bərabər olacaqdır. Verilmiş yol dəyərinə görə, cisim birbaşa cənub-şərqə doğru hərəkət edərsə C nöqtəsinə və hərəkəti təsvir edilmiş əyri yol boyunca olarsa D nöqtəsinə çata bilər.

Belə qeyri-müəyyənlikdən qaçmaq üçün müəyyən bir zaman nöqtəsində cismin fəzada mövqeyini tapmaq üçün yerdəyişmə adlı fiziki kəmiyyət tətbiq edilmişdir.

• Cismin yerdəyişməsi (maddi nöqtə) cismin ilkin vəziyyətini sonrakı mövqeyi ilə birləşdirən vektordur.

Tərifə görə yerdəyişmə vektor kəmiyyətdir (yəni istiqaməti olan kəmiyyət). O, s ilə işarələnir, yəni yol ilə eyni hərf, yalnız üstündə bir ox ilə. Yol kimi, SI 1-də yerdəyişmə metrlə ölçülür. Hərəkəti ölçmək üçün digər uzunluq vahidləri də istifadə olunur, məsələn, kilometrlər, millər və s.

Şəkil 3, b cismin 20 km getdiyi halda edəcəyi yerdəyişmələrin vektorlarını aşağıdakı kimi göstərir: şimal istiqamətində OA düz trayektoriyası boyunca (vektor s OA), cənub-şərq istiqamətində OS düz trayektoriyası boyunca (vektor s OS). ) və əyrixətti trayektoriya boyunca OD (vektor s OD). Və əgər cisim 20 km yol qət edərək B nöqtəsinə çataraq O nöqtəsinə qayıdırsa, bu halda onun yerdəyişmə vektoru sıfıra bərabər olacaqdır.

Bədənin ilkin mövqeyini və hərəkət vektorunu, yəni onun istiqamətini və modulunu bilməklə, bu cismin harada yerləşdiyini birmənalı olaraq müəyyən etmək olar. Məsələn, O nöqtəsindən çıxan cismin yerdəyişmə vektorunun şimala istiqamətləndiyi və modulunun 20 km-ə bərabər olduğu məlumdursa, onda əminliklə deyə bilərik ki, cismin A nöqtəsindədir (bax. şək. 3). , b).

Beləliklə, hərəkətin müəyyən uzunluqda və istiqamətdə ox ilə təmsil olunduğu rəsmdə hərəkət vektorunu başlanğıc mövqeyindən çıxarmaqla bədənin son vəziyyətini tapmaq olar.

Suallar

1. Bu cismin ilkin mövqeyini (t 0 = 0-da) və t müddətində onun keçdiyi yolu bilməklə, verilmiş t zamanında cismin vəziyyətini müəyyən etmək həmişə mümkündürmü? Cavabınızı nümunələrlə dəstəkləyin.
2. Cismin (maddi nöqtənin) hərəkəti nə adlanır?
3. Bu cismin ilkin vəziyyətini və cismin t müddətində etdiyi hərəkət vektorunu bilməklə, t zamanının verilmiş anında cismin vəziyyətini birmənalı şəkildə müəyyən etmək mümkündürmü? Cavabınızı nümunələrlə dəstəkləyin.

Məşq 2

1. Avtomobilin sürücüsü spidometrdən istifadə edərək hansı fiziki kəmiyyəti müəyyən edir - qət edilən məsafəni və ya hərəkəti?
2. Avtomobil müəyyən vaxt ərzində necə hərəkət etməlidir ki, sürətölçən bu müddət ərzində avtomobilin etdiyi hərəkət modulunu təyin etmək üçün istifadə olunsun?

1 Yada salaq ki, SI-də (Beynəlxalq Vahidlər Sistemi) kütlə vahidi kiloqramdır (kq), uzunluq - metr (m), vaxt - saniyə (s). Onlar digər kəmiyyət vahidlərindən asılı olmayaraq seçildiyi üçün əsas adlanırlar. Əsaslar vasitəsilə müəyyən edilən vahidlərə törəmələr deyilir. Alınan SI vahidlərinə misal olaraq m/s, kq/m3 və bir çox başqalarını göstərmək olar.

Məktəbdən hər kəs yəqin ki, bədənin mexaniki hərəkəti deyilən şeyi xatırlayır. Əgər belə deyilsə, onda bu məqalədə təkcə bu termini xatırlamağa deyil, həm də fizika kursundan, daha doğrusu “Klassik mexanika” bölməsindən əsas bilikləri yeniləməyə çalışacağıq. Həmçinin bu anlayışın təkcə müəyyən bir elm sahəsində deyil, digər elmlərdə də necə istifadə olunduğuna dair nümunələr göstəriləcəkdir.

Mexanika

Əvvəlcə bu anlayışın nə demək olduğuna baxaq. Mexanika müxtəlif cisimlərin hərəkətini, onlar arasındakı qarşılıqlı əlaqəni, habelə üçüncü qüvvələrin və hadisələrin bu cisimlərə təsirini öyrənən fizikanın bir sahəsidir. Magistral yolda maşının hərəkəti, futbol topunun qapıya vurması - bütün bunlar bu xüsusi intizamda öyrənilir. Adətən “Mexanika” terminindən istifadə edərkən onlar “Klassik mexanika” mənasını verirlər. Bu nədir, aşağıda sizinlə müzakirə edəcəyik.

Klassik mexanika üç böyük hissəyə bölünür.

1. Kinematika - cisimlərin niyə hərəkət etməsi sualını nəzərə almadan onların hərəkətini öyrənir? Burada bizi yol, trayektoriya, yerdəyişmə, sürət kimi kəmiyyətlər maraqlandırır.
2. İkinci bölmə dinamikadır. İş, güc, kütlə, təzyiq, impuls, enerji kimi anlayışlardan istifadə edərək hərəkətin səbəblərini öyrənir.
3. Üçüncü bölmə, ən kiçik, tarazlıq kimi bir vəziyyəti öyrənir. İki hissəyə bölünür. Biri bərk cisimlərin, ikincisi isə mayelərin və qazların tarazlığını işıqlandırır.

Çox vaxt klassik mexanika Nyuton mexanikası adlanır, çünki o, Nyutonun üç qanununa əsaslanır.

Nyutonun üç qanunu

Onlar ilk dəfə 1687-ci ildə İsaak Nyuton tərəfindən təsvir edilmişdir.

1. Birinci qanun cismin ətalətindən bəhs edir. Bu, maddi nöqtəyə heç bir xarici qüvvə təsir etmədikdə onun hərəkət istiqamətinin və sürətinin qorunduğu bir xüsusiyyətdir.
2. İkinci qanunda deyilir ki, sürətlənmə əldə edən cisim bu sürətlənmə ilə istiqamətdə üst-üstə düşür, lakin onun kütləsindən asılı olur.
3. Üçüncü qanunda deyilir ki, təsir qüvvəsi həmişə reaksiya qüvvəsinə bərabərdir.

Hər üç qanun aksiomadır. Başqa sözlə, bunlar sübut tələb etməyən postulatlardır.

Mexanik hərəkət nədir?

Bu, zamanla digər cisimlərə nisbətən bir cismin kosmosdakı mövqeyinin dəyişməsidir. Bu zaman maddi nöqtələr mexanika qanunlarına uyğun olaraq qarşılıqlı təsir göstərir.

Bir neçə növə bölünür:

• Maddi nöqtənin hərəkəti onun koordinatlarını tapmaq və zamanla koordinatlarda dəyişiklikləri izləməklə ölçülür. Bu göstəriciləri tapmaq absis və ordinat oxları boyunca dəyərləri hesablamaq deməkdir. Bu, trayektoriya, yerdəyişmə, sürətlənmə və sürət kimi anlayışlarla işləyən nöqtənin kinematikası ilə öyrənilir. Obyektin hərəkəti düzxətli və ya əyrixətti ola bilər.
• Sərt cismin hərəkəti əsas götürülən nöqtənin yerdəyişməsindən və onun ətrafında fırlanma hərəkətindən ibarətdir. Sərt cisimlərin kinematikası ilə öyrənilir. Hərəkət translyasiya ola bilər, yəni müəyyən bir nöqtə ətrafında fırlanma yoxdur və bütün bədən bərabər şəkildə hərəkət edir, eləcə də düz - bütün bədən təyyarəyə paralel hərəkət edirsə.
• Davamlı mühitin hərəkəti də var. Bu, yalnız hansısa sahə və ya sahə ilə birləşən çoxlu sayda nöqtələrin hərəkətidir. Çoxlu hərəkət edən cisimlər (və ya maddi nöqtələr) səbəbindən burada bir koordinat sistemi kifayət deyil. Buna görə də cisimlərin sayı qədər koordinat sistemi var. Buna misal olaraq dənizdəki dalğanı göstərmək olar. Davamlıdır, lakin bir çox koordinat sistemlərində çoxlu sayda fərdi nöqtələrdən ibarətdir. Beləliklə, belə çıxır ki, dalğanın hərəkəti davamlı mühitin hərəkətidir.

Hərəkətin nisbiliyi

Mexanikada hərəkətin nisbiliyi kimi bir anlayış da var. Bu, istənilən istinad sisteminin mexaniki hərəkətə təsiridir. Bunun mənası nədi? İstinad sistemi koordinat sistemi üstəgəl saatdır, sadəcə olaraq, dəqiqələrlə birləşdirilmiş x və ordinat oxlarıdır. Belə sistemdən istifadə etməklə maddi nöqtənin verilmiş məsafəni hansı müddət ərzində qət etdiyi müəyyən edilir. Başqa sözlə, koordinat oxuna və ya digər cisimlərə nisbətən hərəkət etmişdir.

İstinad sistemləri ola bilər: hərəkət edən, inertial və qeyri-inertial. Gəlin izah edək:

• İnertial CO, maddi nöqtənin mexaniki hərəkəti adlanan şeyi yaradan cisimlərin bunu düz və bərabər şəkildə etdiyi və ya ümumiyyətlə istirahətdə olduğu bir sistemdir.
• Müvafiq olaraq, qeyri-inertial CO birinci CO-ya nisbətən sürətlənmə və ya fırlanma ilə hərəkət edən bir sistemdir.
• Onu müşayiət edən CO, maddi nöqtə ilə birlikdə bədənin mexaniki hərəkəti adlanan şeyi yerinə yetirən bir sistemdir. Yəni cisim harada və hansı sürətlə hərəkət edirsə, bu CO da onunla birlikdə hərəkət edir.

Maddi nöqtə

Niyə bəzən “bədən”, bəzən isə “maddi nöqtə” anlayışı istifadə olunur? İkinci hal, obyektin özünün ölçülərinə laqeyd yanaşmaq mümkün olduqda göstərilir. Yəni kütlə, həcm və s. kimi parametrlərin məsələnin həlli üçün heç bir əhəmiyyəti yoxdur. Məsələn, məqsəd piyadanın Yer planetinə nisbətən nə qədər sürətlə hərəkət etdiyini öyrənməkdirsə, o zaman piyadanın boyu və çəkisi nəzərə alına bilər. O, maddi nöqtədir. Bu obyektin mexaniki hərəkəti onun parametrlərindən asılı deyil.

İstifadə olunan mexaniki hərəkətin anlayışları və kəmiyyətləri

Mexanikada onlar müxtəlif kəmiyyətlərlə işləyir, onların köməyi ilə parametrlər qoyulur, məsələlərin şərtləri yazılır və həll yolu tapılır. Gəlin onları sadalayaq.

• Zamanla kosmosa (və ya koordinat sisteminə) nisbətən cismin (və ya maddi nöqtənin) yerinin dəyişməsinə yerdəyişmə deyilir. Bir cismin mexaniki hərəkəti (maddi nöqtə) əslində "hərəkət" anlayışının sinonimidir. Sadəcə olaraq, ikinci anlayış kinematikada, birincisi isə dinamikada istifadə olunur. Bu alt bölmələr arasındakı fərq yuxarıda izah edilmişdir.
• Trayektoriya, bir cismin (maddi nöqtənin) mexaniki hərəkət adlanan hərəkətini yerinə yetirdiyi bir xəttdir. Onun uzunluğuna yol deyilir.
• Sürət verilmiş hesabat sisteminə nisbətən hər hansı maddi nöqtənin (bədənin) hərəkətidir. Hesabat sisteminin tərifi də yuxarıda verilmişdir.

Mexanik hərəkəti təyin etmək üçün istifadə edilən naməlum kəmiyyətlər aşağıdakı düsturdan istifadə edilən məsələlərdə tapılır: S=U*T, burada “S” məsafə, “U” sürət, “T” isə zamandır.

Tarixdən

"Klassik mexanika" anlayışı qədim zamanlarda meydana çıxdı və sürətlə inkişaf edən tikinti ilə bağlı idi. Arximed paralel qüvvələrin əlavə edilməsi haqqında teoremi tərtib edib təsvir etdi və “ağırlıq mərkəzi” anlayışını təqdim etdi. Statik belə başladı.

Qalileonun sayəsində "Dinamikalar" 17-ci əsrdə inkişaf etməyə başladı. Ətalət qanunu və nisbilik prinsipi onun məziyyətidir.

İsaak Nyuton, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, Nyuton mexanikasının əsasını təşkil edən üç qanun təqdim etdi. O, həmçinin ümumdünya cazibə qanununu kəşf etdi. Klassik mexanikanın əsasları beləcə qoyuldu.

Klassik olmayan mexanika

Fizikanın bir elm kimi inkişafı, astronomiya, kimya, riyaziyyat və başqa sahələrdə böyük imkanların yaranması ilə klassik mexanika tədricən əsas yox, çox tələb olunan elmlərdən birinə çevrildi. İşıq sürəti, kvant sahə nəzəriyyəsi və sair kimi anlayışlar aktiv şəkildə təqdim edilməyə və işlədilməyə başlayanda “Mexanika”nın əsasını təşkil edən qanunlar əskik olmağa başladı.

Kvant mexanikası fizikanın atomlar, molekullar, elektronlar və fotonlar şəklində ultra kiçik cisimlərin (maddi nöqtələrin) öyrənilməsi ilə məşğul olan bölməsidir. Bu intizam ultra kiçik hissəciklərin xüsusiyyətlərini çox yaxşı təsvir edir. Bundan əlavə, onların müəyyən bir vəziyyətdə davranışını, eləcə də təsirindən asılı olaraq proqnozlaşdırır. Kvant mexanikasının verdiyi proqnozlar klassik mexanikanın fərziyyələrindən çox əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər, çünki sonuncu molekullar, atomlar və digər şeylər səviyyəsində baş verən bütün hadisələri və prosesləri təsvir etmək iqtidarında deyil - çox kiçik və çılpaq gözlə görünməzdir.

Relyativistik mexanika fizikanın prosesləri, hadisələri, habelə qanunları işıq sürəti ilə müqayisə edilə bilən sürətlə öyrənən bölməsidir. Bu intizam tərəfindən öyrənilən bütün hadisələr “klassik” üçölçülü fəzadan fərqli olaraq dördölçülü fəzada baş verir. Yəni hündürlüyə, enə və uzunluğa daha bir göstərici əlavə edirik - vaxt.

Mexanik hərəkətin başqa hansı tərifi var?

Biz yalnız fizika ilə bağlı əsas anlayışları əhatə etdik. Ancaq bu terminin özü təkcə mexanikada deyil, istər klassik olsun, istərsə də qeyri-klassik.

“Sosial-iqtisadi statistika” adlı elmdə əhalinin mexaniki hərəkətinin tərifi miqrasiya kimi verilir. Başqa sözlə desək, bu, insanların yaşayış yerini dəyişmək məqsədilə uzun məsafələrə, məsələn, qonşu ölkələrə və ya qonşu qitələrə getməsidir. Belə bir hərəkətin səbəbləri təbii fəlakətlər, məsələn, daimi daşqınlar və ya quraqlıq, dövlətlərində iqtisadi və sosial problemlər və ya xarici qüvvələrin müdaxiləsi, məsələn, müharibə səbəbindən öz ərazisində yaşamağa davam edə bilməmək ola bilər.

Bu məqalə mexaniki hərəkət deyilən şeyi araşdırır. Təkcə fizikadan deyil, başqa elmlərdən də nümunələr verilir. Bu, terminin birmənalı olmadığını göstərir.