Mwendo wa mstari, au mwendo wa mstari ulionyooka, unarejelea msogeo wa kitu kwenye njia iliyonyooka kutoka sehemu moja hadi nyingine. Aina hii ya mwendo ni mojawapo ya dhana za kimsingi zaidi katika fizikia, ikitumika kama msingi wa kuelewa mienendo na mienendo changamano zaidi. Mwendo wa mstari unaweza kuelezewa kulingana na umbali, uhamishaji, kasi, kasi, na kuongeza kasi.
Umbali ni kiasi cha kola ambacho kinarejelea jumla ya urefu wa njia iliyofunikwa na kitu kinachotembea, bila kuzingatia mwelekeo wake. Hupimwa kwa vitengo vya urefu kama vile mita (m) au kilomita (km).
Uhamishaji, kwa upande mwingine, ni idadi ya vekta ambayo inawakilisha mabadiliko katika nafasi ya kitu. Inachukua kuzingatia ukubwa na mwelekeo. Uhamishaji unafafanuliwa kama umbali mfupi zaidi kutoka kwa nafasi ya kwanza hadi ya mwisho ya kitu na hupimwa kwa vitengo sawa na umbali.
\( \textrm{Umbali} = \textrm{Jumla ya urefu wa njia iliyofunikwa} \) \( \textrm{Uhamisho} = \textrm{Nafasi ya mwisho} - \textrm{Nafasi ya awali} \)Kasi ni kiasi cha scalar kinachoelezea jinsi kitu kinavyosonga. Inafafanuliwa kama umbali unaosafirishwa kwa kila kitengo cha wakati. Kitengo cha kawaida cha kasi ni mita kwa sekunde (m / s).
Kasi, sawa na uhamishaji, ni wingi wa vekta. Inaelezea kiwango cha mabadiliko ya uhamishaji na inajumuisha ukubwa (kasi) na mwelekeo. Kasi inaweza kuhesabiwa kwa kugawanya uhamishaji kwa muda wa wakati ambapo mabadiliko katika nafasi yalitokea.
\( \textrm{Kasi} = \frac{\textrm{Umbali}}{\textrm{Wakati}} \) \( \textrm{Kasi} = \frac{\textrm{Uhamisho}}{\textrm{Wakati}} \)Kuongeza kasi ni kiasi cha vekta kinachoelezea kiwango cha mabadiliko ya kasi. Inaonyesha jinsi kitu kinavyoongeza kasi, kupunguza kasi au kubadilisha mwelekeo wake. Kitengo cha kawaida cha kuongeza kasi ni mita kwa pili ya mraba (m/s \(^2\) ).
\( \textrm{Kuongeza kasi} = \frac{\textrm{Badilisha katika Kasi}}{\textrm{Wakati}} \)Mwendo wa vitu unaweza kuelezewa kwa usahihi kwa kutumia seti ya milinganyo inayojulikana kama milinganyo ya mwendo. Milinganyo hii inatumika kwa vitu vinavyosogea kwa kuongeza kasi ya mara kwa mara kwenye mstari ulionyooka. Kuna milinganyo mitatu ya msingi ya mwendo:
1. \(v = u + at\) 2. \(s = ut + \frac{1}{2}at^2\) 3. \(v^2 = u^2 + 2as\)Ambapo: - \(v\) ni kasi ya mwisho, - \(u\) ni kasi ya awali, - \(a\) ni kuongeza kasi, - \(t\) ni wakati, na - \(s\) ni kuhama.
Zingatia gari linaloanzia kupumzika kwenye taa ya trafiki na kuongeza kasi kwa kasi isiyobadilika ya \(3 \, \textrm{m/s}^2\) kwa sekunde \(5\) . Tunaweza kutumia milinganyo ya mwendo kuelezea mwendo wa gari.
Imetolewa: - Kasi ya awali ( \(u\) ) = \(0 \, \textrm{m/s}\) , - Kuongeza kasi ( \(a\) ) = \(3 \, \textrm{m/s}^2\) , - Muda ( \(t\) ) = \(5 \, \textrm{s}\) .
Kwa kutumia \(v = u + at\) , kasi ya mwisho ya gari ( \(v\) ) inaweza kuhesabiwa kama:
\( v = 0 + (3 \times 5) = 15 \, \textrm{m/s} \)Ili kupata uhamishaji ( \(s\) ), tunatumia \(s = ut + \frac{1}{2}at^2\) :
\( s = (0 \times 5) + \frac{1}{2} \times 3 \times (5^2) = 37.5 \, \textrm{m} \)Mfano huu unaonyesha jinsi mwendo wa mstari wa gari unavyoweza kuelezewa na kukokotolewa kwa kutumia dhana na milinganyo ya kimsingi.
Mwendo wa mstari ni dhana muhimu katika fizikia ambayo hutoa uelewa wa kimsingi wa jinsi vitu vinavyosonga katika mstari ulionyooka. Kwa kusoma mwendo wa mstari, tunaweza kuelezea na kutabiri harakati za vitu kwa kutumia umbali, uhamishaji, kasi, kasi, na kuongeza kasi. Milinganyo ya mwendo hutoa zana yenye nguvu ya kukokotoa vipengele mbalimbali vya mwendo wa mstari kwa vitu vilivyo chini ya uongezaji kasi wa mara kwa mara.
