شبکههای گورومودا
اگر سرعت جسم ثابت باشد، یک جسم حرکت خطی یکنواخت را تجربه می‌کند. سرعت شامل بزرگی و جهت سرعت است. جهت سرعت = جهت جابجایی = جهت حرکت. جهت سرعت یک جسم ثابت = جهت حرکت یک جسم ثابت، یا جهت حرکت یک جسم ثابت = جسم در حال حرکت مستقیم است. بزرگی سرعت یا تندی ثابت است = سرعت همیشه و در همه زمان‌ها یکسان است.
حرکت خطی غیر یکنواخت، حرکتی با شتاب ثابت است. به عبارت دیگر، حرکت خطی غیر یکنواخت = حرکت با بزرگنمایی شتاب ثابت است و جهت شتاب نیز ثابت است. جهت شتاب ثابت است = جهت سرعت ثابت است = جهت جابجایی ثابت است = جهت حرکت ثابت است = جسم در یک خط مستقیم حرکت می‌کند. بزرگی شتاب ثابت به این معنی است که بزرگی سرعت یا تندی به طور منظم افزایش می‌یابد.
در زندگی روزمره، اغلب اجسامی را می‌بینیم که حرکت سقوط آزاد را تجربه می‌کنند، به عنوان مثال، حرکت افتادن میوه از درخت، حرکت اجسامی که از ارتفاع مشخصی سقوط می‌کنند یا رها می‌شوند. چرا اجسام حرکت سقوط آزاد را تجربه می‌کنند؟ اگر با یک نگاه مشاهده شود، جسم سقوط آزاد را طوری تجربه می‌کند که گویی سرعت ثابتی دارد، یا به عبارت دیگر جسم شتاب نمی‌گیرد. واقعیت این است که هر جسمی که آزادانه سقوط می‌کند، شتاب ثابتی را تجربه می‌کند. این دلیل باعث حرکت سقوط آزاد می‌شود، از جمله مثال حرکت خطی غیر یکنواخت. چگونه ثابت کنیم که اجسامی که سقوط آزاد را تجربه می‌کنند، شتاب ثابتی را تجربه می‌کنند یا سرعت آنها افزایش می‌یابد؟
در زندگی روزمره، اغلب با اشیایی مواجه می‌شویم که در یک حرکت دایره‌ای یکنواخت حرکت می‌کنند. یک نمونه از جسمی که حرکت دایره‌ای یکنواخت دارد ، عقربه ثانیه‌شمار، عقربه دقیقه‌شمار و عقربه ساعت روی ساعت آنالوگ است. عقربه ثانیه‌شمار همیشه به مدت ۶۰ ثانیه (یک دقیقه) با زاویه ۳۶۰ درجه می‌چرخد یا به مدت یک ثانیه با زاویه ۶ درجه می‌چرخد . عقربه دقیقه‌شمار همیشه به مدت ۶۰ دقیقه (یک ساعت) با زاویه ۳۶۰ درجه می‌چرخد یا به مدت یک دقیقه با زاویه ۶ درجه می‌چرخد . عقربه ساعت‌شمار نیز همیشه به مدت ۲۴ ساعت (یک روز) با زاویه ۳۶۰ درجه می‌چرخد . اگر جسمی در یک دایره منظم مانند عقربه ثانیه‌شمار، عقربه دقیقه‌شمار یا عقربه ساعت حرکت کند، گفته می‌شود که این اجسام حرکت دایره‌ای انجام می‌دهند. آیا می‌توانید نمونه‌هایی از اشیایی که در یک حرکت دایره‌ای حرکت می‌کنند را به خاطر بیاورید؟
کمیت‌های فیزیک در حرکت دایره‌ای شامل جابجایی زاویه‌ای، سرعت زاویه‌ای و شتاب زاویه‌ای هستند.
جابجایی در حرکت دایره‌ای، جابجایی زاویه‌ای نامیده می‌شود. بنابراین، جابجایی زاویه‌ای شامل کمیت‌های برداری، دارای اندازه و جهت است. جهت جابجایی زاویه‌ای معمولاً در جهت عقربه‌های ساعت (در جهت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت) بیان می‌شود.
سه واحد برای جابجایی زاویه‌ای وجود دارد. اول، درجه (o). یک محیط دایره برابر با ۳۶۰ درجه است.oدوم، دوران. یک دور دایره برابر با یک دور است. سوم، رادیان. به شکل زیر توجه کنید. اگر جسمی در یک دایره حرکت کند، آنگاه r = شعاع دایره، x = طول مسیر دایره‌ای که جسم طی می‌کند = محیط دایره.
جسمی که حرکات سهموی آن همیشه دارای سرعت اولیه است. از آنجا که حرکت سهموی ترکیبی از حرکات در جهت افقی و عمودی است، سرعت اولیه نیز دارای مؤلفه‌های افقی و عمودی است.
اگر جسم مانند شکل‌های ۱ و ۳ به صورت سهموی حرکت کند، سرعت اولیه در جهت افقی (v ox ) و سرعت اولیه در جهت عمودی (v oy ) با استفاده از معادله زیر محاسبه می‌شوند:
نیرو چیزی است که باعث شتاب گرفتن اجسام می‌شود. به عبارت دیگر، نیرو چیزی است که یک جسم را حرکت می‌دهد، متوقف می‌کند یا جهت حرکت آن را تغییر می‌دهد. نیرو یک کمیت برداری است و بنابراین، دارای بزرگی و جهت است. نماد نیرو F (نیرو) است. F نماد عمومی نیرو است. انواع مختلفی از نیروها وجود دارد و همه نیروها نماد F ندارند. واحد سیستم بین‌المللی کیلوگرم متر بر مجذور ثانیه یا همان نیوتن است.
نیروی برآیند (ΣF) مجموع تمام نیروهایی است که بر یک جسم وارد می‌شوند. نیرو یک کمیت برداری است، بنابراین نیروی کل بر اساس قانون جمع برداری محاسبه می‌شود.
اصطکاک نیروی کششی است که بین سطوح اجسامی که با یکدیگر در تماس هستند، عمل می‌کند. در این مبحث، نیروی اصطکاک مورد مطالعه مربوط به نیروی اصطکاکی است که بین دو سطح جسم جامد که با هم در تماس هستند، عمل می‌کند. مانند اصطکاک بین پایه تیر و سطح کف، اصطکاک بین پایه کفش و سطح کف، اصطکاک بین چرخ‌های ماشین و سطح جاده.
نیروی اصطکاک همیشه روی سطح اجسام جامدی که با یکدیگر در تماس هستند، عمل می‌کند، حتی اگر اجسام بسیار صاف باشند. حتی سطوح صاف نیز در مقیاس میکروسکوپی بسیار ناهموار هستند. وقتی جسمی حرکت می‌کند، این برآمدگی‌های میکروسکوپی در حرکت اختلال ایجاد می‌کنند. در سطح اتمی، یک برآمدگی روی سطح باعث می‌شود اتم‌ها بسیار به سطوح دیگر نزدیک شوند، به طوری که نیروهای الکتریکی بین اتم‌ها می‌توانند پیوندهای شیمیایی تشکیل دهند، مانند اتحادی بین دو سطح یک جسم متحرک. وقتی جسمی حرکت می‌کند، به عنوان مثال وقتی کتابی را روی سطح میز هل می‌دهید، حرکت کتاب با موانعی مواجه می‌شود و در نهایت متوقف می‌شود. این به دلیل تشکیل و آزادسازی پیوند است.
در مبحث قانون نیوتن، آموخته شد که هر جسمی که در ابتدا ساکن است، به حرکت در می‌آید، یا هر جسمی که در ابتدا حرکت می‌کند، در صورتی ساکن می‌شود که «چیزی» وجود داشته باشد که آن جسم را حرکت دهد یا متوقف کند. به آن چیز «نیرو» می‌گویند. چرا میوه پس از رها شدن از ساقه، به سمت سطح زمین می‌افتد یا حرکت می‌کند؟ قانون نیوتن بیان می‌کند که اگر میوه حرکت کند، باید نیرویی بر میوه وارد شود. نیرویی که باعث می‌شود میوه یا هر جسمی به سمت سطح زمین سقوط کند، نیروی گرانش نامیده می‌شود.
وقتی کتابی را روی سطح میز هل می‌دهید تا کتاب حرکت کند، دست شما کتاب را لمس می‌کند. به همین ترتیب، وقتی جسمی را با یک تکه طناب می‌بندید، سپس آن را می‌کشید تا حرکت کند، دست شما طناب را لمس می‌کند، طناب جسم را لمس می‌کند. در این حالت، نیروی هل دادن، نیروی کشش، نیروی کشش طناب و نیروهایی از این قبیل، نیروهای تماسی یا نیروهای تماسی نامیده می‌شوند. نیروی گرانش زمین که میوه را به سمت سطح زمین می‌کشد. یا نیروی گرانش زمین که ماه را به مدار زمین می‌کشد، بدون تماس بین زمین و میوه و ماه رخ می‌دهد.
بنابراین، نیروهای گرانشی یا نیروهایی از این دست، نیروهای غیر تماسی نامیده می‌شوند. چگونه ممکن است میوه بیفتد و ماه به سمت زمین "سقوط" کند، بدون اینکه بین زمین و میوه و ماه تماسی وجود داشته باشد؟ دانشمندان، از جمله نیوتن ، تصور مفهوم نیروی غیر تماسی را دشوار یافتند. برای اینکه راحت‌تر بتوان مفهوم نیروی غیر تماسی را تصور و درک کرد، مفهوم میدان مطرح می‌شود.