Pravocrtno ili pravocrtno gibanje odnosi se na kretanje objekta po ravnoj putanji od jedne točke do druge. Ova vrsta gibanja jedan je od najtemeljnijih pojmova u fizici, koji služi kao temelj za razumijevanje složenijih gibanja i dinamike. Pravocrtno gibanje može se opisati u smislu udaljenosti, pomaka, brzine, brzine i ubrzanja.
Udaljenost je skalarna veličina koja se odnosi na ukupnu duljinu puta koju je prešao objekt u kretanju, bez obzira na njegov smjer. Mjeri se u jedinicama duljine kao što su metri (m) ili kilometri (km).
S druge strane, pomak je vektorska veličina koja predstavlja promjenu položaja objekta. Uzima u obzir i veličinu i smjer. Pomak se definira kao najkraća udaljenost od početne do konačne pozicije objekta i mjeri se u istim jedinicama kao i udaljenost.
\( \textrm{Udaljenost} = \textrm{Ukupna duljina prijeđene staze} \) \( \textrm{Istisnina} = \textrm{Konačna pozicija} - \textrm{Početni položaj} \)Brzina je skalarna veličina koja opisuje koliko se brzo objekt kreće. Definira se kao prijeđena udaljenost po jedinici vremena. Standardna jedinica za brzinu je metar u sekundi (m/s).
Brzina je, slično pomaku, vektorska veličina. Opisuje brzinu promjene pomaka i uključuje veličinu (brzinu) i smjer. Brzina se može izračunati dijeljenjem pomaka s vremenskim intervalom tijekom kojeg je došlo do promjene položaja.
\( \textrm{Ubrzati} = \frac{\textrm{Udaljenost}}{\textrm{Vrijeme}} \) \( \textrm{Brzina} = \frac{\textrm{Istisnina}}{\textrm{Vrijeme}} \)Ubrzanje je vektorska veličina koja opisuje brzinu promjene brzine. Pokazuje koliko brzo objekt ubrzava, usporava ili mijenja svoj smjer. Standardna jedinica ubrzanja je metar u sekundi na kvadrat (m/s \(^2\) ).
\( \textrm{Ubrzanje} = \frac{\textrm{Promjena brzine}}{\textrm{Vrijeme}} \)Gibanje objekata može se točno opisati pomoću skupa jednadžbi poznatih kao jednadžbe gibanja. Ove se jednadžbe primjenjuju na objekte koji se kreću ravnom crtom konstantnom akceleracijom. Postoje tri primarne jednadžbe gibanja:
1. \(v = u + at\) 2. \(s = ut + \frac{1}{2}at^2\) 3. \(v^2 = u^2 + 2as\)Gdje je: - \(v\) konačna brzina, - \(u\) početna brzina, - \(a\) ubrzanje, - \(t\) vrijeme i - \(s\) je pomak.
Zamislite automobil koji kreće iz stanja mirovanja na semaforu i ubrzava konstantnom brzinom od \(3 \, \textrm{m/s}^2\) \(5\) sekundi. Jednadžbama gibanja možemo opisati kretanje automobila.
Zadano: - Početna brzina ( \(u\) ) = \(0 \, \textrm{m/s}\) , - Ubrzanje ( \(a\) ) = \(3 \, \textrm{m/s}^2\) , - Vrijeme ( \(t\) ) = \(5 \, \textrm{s}\) .
Koristeći \(v = u + at\) , konačna brzina automobila ( \(v\) ) može se izračunati kao:
\( v = 0 + (3 \times 5) = 15 \, \textrm{m/s} \)Da bismo pronašli pomak ( \(s\) ), koristimo \(s = ut + \frac{1}{2}at^2\) :
\( s = (0 \times 5) + \frac{1}{2} \times 3 \times (5^2) = 37.5 \, \textrm{m} \)Ovaj primjer pokazuje kako se linearno gibanje automobila može opisati i izračunati pomoću osnovnih fizikalnih koncepata i jednadžbi.
Linearno gibanje ključni je koncept u fizici koji pruža temeljno razumijevanje kako se objekti kreću pravocrtno. Proučavajući linearno gibanje, možemo opisati i predvidjeti kretanje objekata koristeći udaljenost, pomak, brzinu, brzinu i ubrzanje. Jednadžbe gibanja nude snažan skup alata za izračun različitih aspekata linearnog gibanja za objekte pod stalnim ubrzanjem.
