რა არის მოძრაობა? ფიზიკაში ეს ცნება ნიშნავს მოქმედებას, რომელიც იწვევს სხეულის პოზიციის ცვლილებას სივრცეში გარკვეული პერიოდის განმავლობაში გარკვეულ საცნობარო წერტილთან მიმართებაში. მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ ძირითადი ფიზიკური სიდიდეები და კანონები, რომლებიც აღწერს სხეულების მოძრაობას.
კოორდინატთა სისტემის და მატერიალური წერტილის კონცეფცია
სანამ გადავიდეთ კითხვის ანალიზზე, რა არის მოძრაობა, აუცილებელია განვსაზღვროთ რამდენიმე ძირითადი ცნება.
ერთ-ერთი ამ კონცეფციიდან არის მატერიალური წერტილი. ფიზიკაში ხშირად განიხილება შემთხვევები, როდესაც სხეულის ფორმა და ზომები უმნიშვნელოა, რადგან ისინი უმნიშვნელოა მის მიერ გავლილ მანძილებთან შედარებით. როდესაც განხილული ობიექტის გეომეტრიული ზომები არ არის მნიშვნელოვანი პრობლემის გადასაჭრელად, ისინი ამბობენ, რომ ეს არის მატერიალური წერტილი.
მოძრაობის აღწერის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კონცეფცია არის კოორდინატთა სისტემა, რომლის მიხედვითაც რიცხვებისა და ღერძების ერთობლიობა ცალსახად განსაზღვრავს მატერიალური წერტილის პოზიციას სივრცეში.
მოძრაობის აღმწერი რაოდენობა
ფიზიკის დარგს, რომელიც სწავლობს მოძრავი ობიექტების ქცევას, კინემატიკა ეწოდება. კინემატიკაში ხშირად განიხილება მატერიალური წერტილის მოძრაობა. იმის ცოდნა, თუ რა არის მოძრაობა, უნდა ჩამოვთვალოთ ის ძირითადი ელემენტები, რომლებიც უშუალოდ უკავშირდება მას:
- ტრაექტორია - წარმოსახვითი ხაზი სივრცეში, რომლის გასწვრივაც სხეული მოძრაობს. ის შეიძლება იყოს სწორი, პარაბოლური, ელიფსური და ასე შემდეგ.
- ბილიკი (S) - ეს არის მანძილი, რომელსაც გადის მატერიალური წერტილი მისი მოძრაობის პროცესში. SI ბილიკი იზომება მეტრებში (მ).
- სიჩქარე (v) - ფიზიკური სიდიდე, რომელიც განსაზღვრავს რამდენ მანძილზე გაივლის მატერიალური წერტილი დროის ერთეულზე. იზომება მეტრებში წამში (მ/წმ).
- აჩქარება (a) - მნიშვნელობა, რომელიც აღწერს მატერიალური წერტილის მოძრაობის სიჩქარის ცვლილებას. ის გამოიხატება SI-ში m/c2.
- მოძრაობის დრო (t).
მოძრაობის კანონები. მათი მათემატიკური ფორმულირება
როცა გავარკვიეთ რა არის მოძრაობა და რა სიდიდეები განსაზღვრავს მას, შეგვიძლია დავწეროთ გამონათქვამი ბილიკისთვის: S=vt. ამ განტოლებით აღწერილ მოძრაობას ერთგვაროვანი სწორხაზოვანი ეწოდება. თუ მატერიალური წერტილის სიჩქარე იცვლება, მაშინ გზის ფორმულა უნდა დაიწეროს შემდეგნაირად: S=v0t+at2 /2, აქ სიჩქარე v0 ეწოდება საწყისი (t=0 დროს). ნებისმიერ სხვა დროს t, მატერიალური წერტილის სიჩქარე განისაზღვრება ფორმულით: v=v0 + at. ამ ტიპის მოძრაობას ეწოდება სწორხაზოვანი თანაბრად აჩქარებული.(თანაბრად ნელი).
განხილული ფორმულები საკმაოდ მარტივია, რადგან ისინი გამოიყენება სწორხაზოვანი მოძრაობისთვის. ბუნებაში, ობიექტები ხშირად მოძრაობენ მრუდი ბილიკების გასწვრივ. ამ შემთხვევებში მნიშვნელოვანია სიჩქარისა და აჩქარების ვექტორული თვისებების გათვალისწინება. მაგალითად, ერთ-ერთი მარტივი მოძრაობა მოსახვევი ბილიკის გასწვრივ არის მატერიალური წერტილის მოძრაობა წრის გასწვრივ. ამ შემთხვევაში შემოდის ცენტრიდანული აჩქარების კონცეფცია, რომელიც განსაზღვრავს ცვლილებას არა სიჩქარის მოდულის, არამედ მისი მიმართულებით. ეს აჩქარება გამოითვლება ფორმულით: a=v2/R, სადაც R არის წრის რადიუსი.
მოძრაობის მაგალითები
მას შემდეგ რაც განვიხილეთ რა არის მოძრაობა, სიცხადისთვის სასარგებლოა რამდენიმე მაგალითის მოყვანა ყოველდღიურ ცხოვრებაში და ბუნებაში.
მანქანით მოძრაობა გზაზე, ველოსიპედის ტარება, ბურთის გადახტომა გაზონზე, გემის ცურვა ზღვაში, თვითმფრინავის ფრენა ცაში, მოთხილამურე, რომელიც თოვლიან მთის ფერდობზე ჩამოდის, სპრინტერი სპორტში დარბის. კონკურენცია არის საგნების მოძრაობის მაგალითი ყოველდღიურ ცხოვრებაში.
პლანეტების ბრუნვა მზის გარშემო, ქვის მიწაზე დაცემა, ხის ფოთლებისა და ტოტების რხევა ქარის გავლენის ქვეშ, უჯრედების მოძრაობა, რომლებიც ქმნიან სასიცოცხლო ქსოვილებს. ორგანიზმები და ბოლოს, ატომებისა და მოლეკულების თერმული ქაოტური მოძრაობა ბუნებრივი ობიექტების მოძრაობის მაგალითებია.
თუკი საკითხს ფილოსოფიური კუთხით მივუდგებით, მაშინ უნდა ითქვას, რომ მოძრაობა არსების ფუნდამენტური თვისებაა, რადგან ყველაფერი, რაც ჩვენს ირგვლივ არსებობს,არის მუდმივ მოძრაობაში და ცვლილებაში.
