Механикалық қозғалыс

Механикалық қозғалыс — дене орнының және оның бөліктерінің уақыт аралығында бір-біріне қатысты өзгеріс. Кеңістіктегі бағдарын сақтау не сақтамауына байланысты қозғалыс түрлері: бірінші текті қозғалыс және екінші текті қозғалыс. Жазықтықта бірінші ретті қозғалыс тік бұрышты координаттар жүйесінде (х,у) аналитикалық түрде келесі формулалар арқылы берілуі мүмкін: х′=х cos α – y sіn α + a, y′=x sіn α + y cos α + b, мұндағы a мен b параметрлері жазықтықтың (a, b) векторына параллель көшірілуін, ал α параметрі жазықтықтың координаттар бас нүктесінен айналуын сипаттайды. Жазықтықтағы меншіксіз қозғалыс тік бұрышты координаттарда (х, у) мынадай формулалар арқылы берілуі мүмкін: х=хcos + y sіn +a, y=xsіn – y cos +b. Кеңістікте қозғалыстың аналитикалық түрі, оның бірінші текті немесе екінші текті болуына байланысты анықтауышы 1-ге немесе –1-ге тең матрицасы ортогональды сызықтық түрлендірулер арқылы беріледі. Біз өміріміздің алғашқы күндерінен бастап-ақ айналамыздағы болып жатқан алуан түрлі өзгерістерге, әсіресе дыбыс, қозғалыс сияқты физикалық құбылыстарға ерекше назар аударамыз. Бізді қоршаған әлемнен әр түрлі қозғалыстарды жиі бақылауға болады. Мысалы, аспандағы қалықтаған бұлтты, ұшып бара жатқан ұшақты, жүріп келе жаткан машинаны, піскен алманың жерге құлап түскенін, үстел үстімен қозғалған арбашаны, серіппеде тербеліп тұрған шарды және тағы басқаларды көреміз. Бұл жағдайлардың бәрінде де дене қозғалды дейміз. Зейін қойып қарасақ, осы келтірілген мысалдардың барлығына ортақ құбылыс - дененің басқа денелермен салыстырғанда бұрынғы орнының өзгеруі болып табылады. Демек, дененің қозғалатыны немесе қозғалмайтыны туралы айту үшін, оның айналасындағы баска денелерге қатысты орнын өзгертетінін не өзгертпейтінін білуіміз керек. Келтірілген мысалдағы бұлт, ұшақ, машина және алма Жермен салыстырғанда бұрынғы орнын өз- 1. 20 м/с жылдамдықпен біркалыпты гертеді. Ал арбаша үстелмен, шар тіреуішпен, яғни оны ұстап тұрған қолмен салыстырғанда орнын өзгертеді. Бұл мысалдардан мынадай маңызды тұжырым жасауға болады: денелер уақыттың өтуіне қарай бір-бірімен салыстырғанда бастапқы орнын. өзгерте алады. Қозғалыстың салыстырмалылығы Дене кей жағдайда тұтас қозғалмай, оның жеке бөліктері ғана қозғалуы мүмкін. Мысалы, дене шынықтыру кезінде тік тұрған адамның қолы немесе аяғы денесіне қатысты бұрынғы орнын өзгертеді. Шұбалшаң қозғалғанда оның денесіндегі буылтықтарының бірімен-бірін салыстырғандағы орны өзгереді. Сол сияқты серіппе созылғанда не сығылғанда оның бөліктерінің салыстырмалы орны өзгереді. Бұдан мынадай қорытынды жасауға болады: денелердің бөліктері де уақыттың өтуіне қарай бір-бірімен салыстырганда бұрынғы орнын өзгерте алады. Денелердің және олардың бөліктерінің осылай орнын өзгерту процесі табиғатта болып жаткан барлық құбылыстарда маңызды орын алады. Сонымен, дененің немесе дене бөлшектерінің уақыт өтуіне қарай бір-бірімен салыстырғандағы орнының өзгеруі механикалық қозғалыс деп аталады. Қозғалмайды деп есептелетін және басқа денелердің қозғалысы соған салыстырылып қарастырылатын денені санақ денесі деп атау келісілген. Ал онымен салыстырғанда орнын өзгертетін дене қозғалыстағы дене деп аталатын болды. Қозғалып бара жатқан және қозғалмай тұрған денелер жайлы келтірілген мысалдар тек қозғалыс қана емес, сондай-ак тыныштықта салыстырмалы екенін көрсетеді. Абсолют тыныштықта болатын дене жоқ. Қозғалыс - барлық денелерге, табиғаттағы нәрселердің бәріне, бүкіл материялық дүниеге тән қасиет. Санақ жүйесі Зерттеліп отырған қозғалысты сипаттау үшін дененің уакытқа байланысты өз орнын қалай өзгертетінін білу керек. Ол үшін санак денесімен байланысқан координата жуйесін сызамыз. Координата жүйесі өзара тікбұрыш жасап қиылысатын үш түзу сызықтан тұрады. Санак денесі осы түзулердің қиылысу нүктесінде, яғни О нүктесінде орналасқан деп есептеледі. Санақ денесімен байланыскан сызықтар жүйесін координата жуйесі деп, ал сызықтардың қиылысу нүктесін санақ басы немесе координата басы деп атайды. Дене орнының уақыт өтуіне қарай өзгеруін бақылау үшін тек координата жүйесін таңдап алу жеткіліксіз. Сондықтан қозғалыс басталған мезеттен бастап уақытты есептейтін сағат қажет. Уақытты өлшеу арқылы координата жүйесі деген ұғымның орнына санақ жцйесі деген ұғымды да пайдалануға болады. Сонымен, санақ жүйесі деп санақ денесімен байланысқан координата жүйесі мен сағатты айтамыз. Дене қозғалысы осы жүйеге қатысты қарастырылады. Қозғалысты сипаттау үшін әр түрлі санак жүйесін таңдап алуға болады. Бір ғана дененің әр түрлі санақ жүйесіне катысты қозғалысы түрліше көрініс береді. Мысалы, Жер бетіндегі денелердің қозғалысын карастырғанда Жермен байланысты санақ жүйесін алған тиімді. Ал Жердің өз қозғалысын карастырғанда санак жүйесін Күнмен байланыстырған ыңғайлы. Дереккөздер ﻿