Sieci Gurumuda
Obiekt porusza się ruchem jednostajnym liniowym, jeśli jego prędkość jest stała. Prędkość obejmuje wartość i kierunek prędkości. Kierunek prędkości = kierunek przemieszczenia = kierunek ruchu. Kierunek prędkości obiektu stałego = kierunek ruchu obiektu stałego lub kierunek ruchu obiektu nieruchomego = obiekt porusza się prostoliniowo. Wartość prędkości lub prędkość jest stała = prędkość jest zawsze taka sama.
Ruch liniowy nierównomierny to ruch ze stałym przyspieszeniem. Innymi słowy, ruch liniowy nierównomierny = ruch, w którym przyspieszenie jest stałe, a kierunek przyspieszenia jest stały. Kierunek przyspieszenia jest stały = kierunek prędkości jest stały = kierunek przemieszczenia jest stały = kierunek ruchu jest stały = obiekt porusza się po linii prostej. Stała wartość przyspieszenia oznacza, że wartość prędkości lub szybkości rośnie regularnie.
W życiu codziennym często widzimy obiekty, które doświadczają ruchu swobodnego spadania, na przykład ruch owoców spadających z drzewa, ruch obiektów spadających lub upuszczanych z określonej wysokości. Dlaczego obiekty doświadczają ruchu swobodnego spadania? Patrząc na nie na pierwszy rzut oka, obiekt doświadcza swobodnego spadania, jakby miał stałą prędkość, czyli innymi słowy, obiekt nie przyspiesza. Dzieje się tak, ponieważ każdy obiekt spadający swobodnie doświadcza stałego przyspieszenia. Ta przyczyna powoduje ruch swobodnego spadania, w tym na przykład ruch liniowy nierównomierny. Jak udowodnić, że obiekty doświadczające swobodnego spadania doświadczają stałego przyspieszenia lub wzrostu prędkości?
W życiu codziennym często spotykamy obiekty poruszające się jednostajnym ruchem okrężnym. Przykładem obiektu poruszającego się jednostajnym ruchem okrężnym jest sekundnik, minutnik i igła zegara analogowego. Sekundnik zawsze obraca się o 360 stopni przez 60 sekund (jedną minutę) lub o 6 stopni przez jedną sekundę. Minutnik zawsze obraca się o 360 stopni przez 60 minut (jedną godzinę) lub o 6 stopni przez jedną minutę. Igła godzinowa również zawsze obraca się o 360 stopni przez 24 godziny (jedną dobę). Jeśli obiekt porusza się po regularnym okręgu, taki jak sekundnik, minutnik lub igła zegara, to mówi się, że wykonuje ruch okrężny. Czy potrafisz podać przykłady obiektów poruszających się po okręgu?
Wielkości fizyczne ruchu kołowego obejmują przemieszczenie kątowe, prędkość kątową i przyspieszenie kątowe.
Przemieszczenie w ruchu okrężnym nazywa się przemieszczeniem kątowym. Przemieszczenie kątowe, uwzględniające wielkości wektorowe, ma zatem wartość i kierunek. Kierunek przemieszczenia kątowego jest zazwyczaj wyrażony zgodnie z ruchem wskazówek zegara (zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara).
Istnieją trzy jednostki przemieszczenia kątowego. Po pierwsze, stopień (o). Jeden obwód koła jest równy 360 stopniom.oPo drugie, obrót. Jeden obwód koła równa się jednemu obrotowi. Po trzecie, radiany. Spójrz na poniższy rysunek. Jeśli obiekt porusza się po okręgu, to r = promień okręgu, x = długość toru kołowego, po którym obiekt się porusza = obwód okręgu.
Obiekt, którego ruchy paraboliczne zawsze mają prędkość początkową. Ponieważ ruch paraboliczny jest połączeniem ruchów w kierunku poziomym i pionowym, prędkość początkowa ma również składowe poziomą i pionową.
Jeżeli obiekt porusza się parabolicznie, jak na rysunkach 1 i 3, to początkową prędkość w kierunku poziomym (vox ) i początkową prędkość w kierunku pionowym (voy ) oblicza się przy użyciu równania:
Siła to coś, co powoduje przyspieszenie obiektów. Innymi słowy, siła to coś, co porusza, zatrzymuje lub zmienia kierunek ruchu obiektu. Siła jest wielkością wektorową, a zatem ma wartość i kierunek. Symbolem siły jest F (Force – siła). F to ogólny symbol siły. Istnieje kilka rodzajów sił i nie wszystkie mają symbol F. Jednostką międzynarodowego układu miar jest kg m/s², czyli niuton.
Siła wypadkowa (ΣF) to suma wszystkich sił działających na obiekt. Siła jest wielkością wektorową, więc siłę całkowitą oblicza się na podstawie reguły dodawania wektorów.
Tarcie to opór działający między powierzchniami stykających się ze sobą obiektów. W tym temacie badana siła tarcia jest powiązana z siłą tarcia działającą między dwiema stykającymi się powierzchniami ciała stałego. Należą do nich tarcie między podstawą belki a powierzchnią podłogi, tarcie między podstawą buta a powierzchnią podłogi, tarcie między kołami samochodu a powierzchnią drogi.
Siła tarcia zawsze działa na powierzchnię ciał stałych, które się stykają, nawet jeśli są one bardzo gładkie. Nawet gładkie powierzchnie są w rzeczywistości bardzo szorstkie w skali mikroskopowej. Gdy obiekt się porusza, te mikroskopijne grzbiety zakłócają ruch. Na poziomie atomowym, wypustka na powierzchni powoduje, że atomy znajdują się bardzo blisko innych powierzchni, dzięki czemu siły elektryczne między atomami mogą tworzyć wiązania chemiczne, jako połączenie między dwiema powierzchniami poruszającego się obiektu. Gdy obiekt się porusza, na przykład gdy popychasz książkę po powierzchni stołu, ruch książki napotyka przeszkody i ostatecznie się zatrzymuje. Dzieje się tak z powodu tworzenia i rozluźniania wiązania.
W temacie prawa Newtona dowiedzieliśmy się, że każdy obiekt, który początkowo pozostaje w spoczynku, staje się ruchomy, a każdy obiekt, który początkowo się porusza, staje się ruchomy, jeśli istnieje „coś”, co go porusza lub zatrzymuje. Coś takiego nazywa się „siłą”. Dlaczego owoc spada lub porusza się w kierunku powierzchni ziemi po uwolnieniu z łodygi? Prawo Newtona głosi, że jeśli owoc się porusza, musi na niego działać siła. Siła, która powoduje, że owoc lub jakikolwiek obiekt spada w kierunku powierzchni ziemi, nazywa się siłą grawitacji.
Kiedy pchasz książkę po powierzchni stołu, aż się poruszy, twoja ręka dotyka książki. Podobnie, kiedy przywiązujesz przedmiot liną, a następnie ciągniesz go, aż się poruszy, twoja ręka dotyka liny, a lina dotyka przedmiotu. W tym przypadku siła pchania, siła ciągnięcia, siła naciągu liny i siły tego typu nazywane są siłami dotyku lub siłami kontaktowymi. Siła grawitacji Ziemi, która przyciąga owoc spadający w kierunku powierzchni Ziemi. Lub siła grawitacji Ziemi, która przyciąga Księżyc na orbitę Ziemi, występuje bez kontaktu między Ziemią, owocem i Księżycem.
Dlatego siły grawitacyjne lub siły tego typu nazywane są siłami bezdotykowymi. Jak owoce mogły spaść, a Księżyc „spaść” w kierunku Ziemi bez styku Ziemi z owocami i Księżycem? Naukowcy, w tym Newton , mieli trudności z wyobrażeniem sobie koncepcji siły bezdotykowej. Aby ułatwić sobie wyobrażenie i zrozumienie koncepcji siły bezdotykowej, przywołuje się pojęcie pola.