Движение

Физика описывает закономерности самых равных видов движения — от обращения планет вокруг Солнца до полета стрелы в воздухе. Основные характеристики движения — скорость и ускорение. Характер движения тела меняется в том случае, когда на тело начинает действовать сила или несколько сил.

Скорость 

Скорость — величина, показывающая, как быстро движется тело. движение перелетной птицы крачкиЧтобы  рассчитать среднюю скорость движения, нужно пройденное телом расстояние разделить на время движения. В физике скорость чаше всего из­меряется в метрах в секунду. Скорость света составляет 300 млн. м/с. Световой луч перемешается быстрее, чем любой другой объект во Вселенной. Перелетная птица крачка за 2 часа пролетела 90 км. Её средняя скорость – 45 км/ч. В физике скорость чаще всего измеряется в метрах в секунду. Скорость света составляет 300 млн. м/с. Скорость движущегося объекта может меняться. Так, спринтер медленнее всего бежит в начале дистанции. Его скорость после старта будет меньше его средней скорости. Скорость тела в определенный момент движения называется мгновенной скоростью. Мировой рекорд на стометровке в 1994 году составлял 9,86 с. Значит, средняя скорость составила 10,14 м/с. В конце первого метра мгновенная скорость бегуна составляла 3 м/с. Через какое-то время она возросла до 11 м/с. Скорости лидера и аутсайдера забега соответственна 3,1 и 3,0 м/с к югу. Скорость лидера по отношению к аутсайдеру — 0,1 м/с к югу.

Кроме численного значения, скорость имеет направление (т. е. скорость — векторная величина). Поэтому скорость может меняться и при изменении направления движения, даже если численное ее значение остается неизменным. круговое движение автомобиляСкорость этой машины постоянно меняется благодаря изменению направления, хотя численное её значение (10 км/с) сохраняется.  Для полной характеристики скорости необходимо указывать не только ее величину в м/с. но и направление. Если человек проходит за секунду четыре метра на север, то его скорость — 4 м/с к се­веру. Относительная скорость — это скорость по отношению к другому движущему­ся телу. Два реактивных самолёта летят с одинаковой скоростью в одном направленииДва реактивных самолёта летят с одинаковой скоростью в одном направлении. Скорость каждого самолёта по отношению к другому равна нулю.

Ускорение 

Ускорение — это изменение скорости, в т.ч. и ее направления. Ускорение измеряется в метрах секунду. Эта единица на первый взгляд кажется странной, но смысл её легко понять. Если ускорение 1 м/с2 (1 метр в секунду за секунду) означает, что скорость его каждую секунду возраста­ет на 1 м/с. Сразу после прыжка ускорение парашютистов составляет 9,8 м/с2. Когда скорость падает, говорят об отрицательном ускорении, или замедлении. Любое изменение скорости означает наличие ускорения или замедления. В автоделе ускорение обычно измеряют в километрах в час за секунду. Как вам известно, одна и та же величин может измеряться в разных единицах. «Порше-959» набирает скорость с нуля до 100 км/ч за 3,9 с. Гепард может развить скорость с нуля до 70 км/чСледовательно, его среднее ускорение – 7,1 м/с2. Если автомобиль движется в правлении   с   постоянной   скоростью 50 км/ч, его ускорение равно нулю, что ни численное значение ни направление не меняются. Гепард может развить скорость с нуля до 70 км/ч быстрее, чем многие автомобили.

Конечная скорость 

Когда тело падает вниз, его ускорение постепенно уменьшается, и наконец тело достигает максимальной скорости. Парашютист начинает ускорение неуклонно падает, пока парашютист не развивает скорость около 200 км/ч. Это его конечная скорость. Дальше его ускорение равно нулю. Любое тело, падающее в жидкой или газообразной среде, обязательно рано или поздно достигает конечной скорости. Ускорение сходит на нет, когда силы, действующие на тело, компенсируют друг друга. Ускорение падающих парашютистов уменьшается, и наконец, они достигают конечной скорости.

Тяготение – это сила, тянущая тело вниз. Но когда тело начинает падать, его ускорение уменьшается благодаря сопротивлению жидкости или газа, т.е. трению. Чем быстрее падает тело, тем больше сопротивление среды. Наконец наступает момент, когда сила трения становится равной силе тяготения. Тогда ускорение исчезает, и, следовательно, тело достигло конечной скорости. Падение монеты на дно пустого стакана происходит быстрее, чем не дно стакана с водой, так как конечная скорость монеты в воде ниже, чем в воздухе. Это значит, что силы тяготения и трения раньше компенсируют друг друга, и ускорение исчезает раньше.

Круговое движение 

Все движущиеся тела стремятся двигаться по прямой (смотрите раздел «Динамика»). Сила, заставляющая тело двигаться по кругу, называется центростремительной силой. Центростремительной можно назвать лю­бую силу, притягивающую тело к центру окружности. Сила земного тяготения для Луны является центростремительной. Она заставляет Луну обращаться по круговой орбите.

Если привязать небольшой груз к струпе и начать вертеть его над головой, сила натянутой струны окажется центростремительной для груза.Сила тяготения Солнца заставляет Землю и другие планеты обращаться вокруг Солнца Если вращать груз достаточно быстро, он не упадет. Если струну отпустить, центростремительная сила исчезнет, и груз улетит по касательной. Именно так происходит при метании молота. Прежде чем метнуть молот, спортсмен вначале приводит его в движение. Проволока натягивается, и головка молота движется по кругу. Мускульное усилие обеспечивает центростремительную силу для молота. Чем быстрее вращается головка, тем большая центростремительная сила ей требуется. Как только центростремительная сила исчезает, молот улетает. Сила тяготения Солнца заставляет Землю и другие планеты обращаться вокруг Солнца, т.е. является для них центростремительной. Благодаря ей Солнечная система стабильна.

Гироскоп

Гироскоп – эти диск, быстро вращающийся внутри свободно движущейся рамки. Описать движение гироскопа непросто, но основное то, что рамка может довольно сильно наклоняться, но всё же не падать, сопротивляясь силе тяготения. При вращении гироскоп успешно сопротивляется силе тяготения. Когда вращение замедляется гироскоп зашатается и упадёт. Гироскопы используются в транспорте. На внешней стороне корпуса судов устанавливают гиростабилизаторы – своеобразные «плавники», прикрепленные к гироскопам. Гироскоп препятствует любому повороту «плавников». Это позволяет судну ровнее держаться на волнах.