في العالم المادي ، تعتبر الحركة من أكثر الظواهر شيوعًا. يُعرف فرع العلم الذي يتعامل مع سلوك الأجسام المتحركة باسم "الميكانيكا".
تنقسم الميكانيكا أيضًا إلى قسمين - علم الحركة وديناميكيات.
تتعامل علم الحركة مع دراسة الحركة دون مراعاة سبب الحركة.
الديناميات هي سبب الحركة ، أي القوة.
الحركة تعني الحركة. يُقال أن الكائن يتحرك إذا غير موضعه فيما يتعلق بمحيطه في وقت معين. يُقال أن الكائن في حالة راحة إذا لم يغير موضعه فيما يتعلق بمحيطه. الإطار المرجعي هو كائن أو مشهد آخر نقارن به موضع الكائن المحدد.
يتم التحكم في كل نوع من أنواع الحركة بواسطة نوع مختلف من القوة.
عندما يغطي جسم ما مسافات متساوية في فترات زمنية متساوية ، يُقال إنه في حركة موحدة. الحركة المنتظمة هي الحركة بسرعة ثابتة في خط مستقيم. مثال: كرة متدحرجة.
عندما يغطي جسم ما مسافات غير متساوية في فترات زمنية متساوية ، يُقال إنه في حركة غير موحدة.
الحركة غير المنتظمة هي الحركة التي ليس لها نمط واضح لحركتها. مثال: نحلة طائر.
هناك نوعان من الحركة الأساسية: الترجمة والدوران.
الترجمة تعني الحركة على طول المسار.
الدوران يعني الحركة حول محور ثابت. المحور هو المركز الذي يدور حوله شيء ما.
يتم تعريف حركة الترجمة من خلال صافي القوة (مجموع القوى المختلفة) التي تعمل على كائن ما.
يتم تحديد الدوران بواسطة عزم الدوران. عزم الدوران هو القوة التي تسبب دوران الجسم.
أنواع الحركة
2. الحركة الدورانية هي حركة جسم ، في مسار دائري على طول نقطة ثابتة كمركز معين وتكون الحركة على طول محيط المسار ، على مسافة منتظمة من المركز. هذا النوع من الحركة هو نقطة البداية للعديد من الآليات. مثال: عجلة دوارة.
3. الحركة الترددية هي حركة ذهاب وإياب. مثال: حركة اليويو لأعلى ولأسفل.
4. الحركة المتذبذبة هي حركة ترددية مع عناصر الحركة الدورانية مثل التأرجح. يمكن أن يكون التذبذب حركة دورية تكرر نفسها في دورة منتظمة أو فترات زمنية متساوية ، مثل الكرسي الهزاز أو تذبذب البندول في الساعة. البندول الذي يتأرجح من نقطة ارتباط ثابتة ويتتبع قوسًا هو مثال كلاسيكي على الحركة المتذبذبة. تقوم مروحة الرش أو المروحة المتذبذبة بنفس الشيء ، باستثناء أنها تتأرجح في مستوى أفقي بدلاً من مستوى عمودي ويتم تشغيلها بواسطة المحركات بدلاً من الجاذبية. تكون الحركة المتذبذبة حول نقطة توازن أو قيمة متوسطة.
هناك ثلاثة متغيرات للتذبذب:
في كثير من الأحيان ، تتحرك الأشياء بحركة معقدة. يمكن تقسيم الحركة المعقدة إلى أنواع أبسط من الحركة. مثال على الحركة المعقدة هو الطائر الطائر. تتكون حركة الفريسبي من حركة خطية وحركة دورانية.
تؤثر قوى الاحتكاك والجاذبية على حركة الأجسام - فهي تبطئ الحركة.
تسمى قوة الاحتكاك التي تبطئ حركة الجسم ، وتوقف الجسم المتحرك في النهاية ، الاحتكاك الحركي. على سبيل المثال ، عندما تدفع صندوقًا على الأرض ، فإن جزءًا من طاقة الدفع يحرك الصندوق ، ويفقد جزء من الطاقة بسبب الاحتكاك الحركي. كلما كان السطح أقل نسيجًا ، كلما تحرك الكائن بعيدًا. يحدث هذا لأن الأسطح الملساء لها قوة احتكاك أقل. يتأثر الاحتكاك بقوام كل من السطح والجسم المتحرك.
المسافة والإزاحة
المسافة بين المحطة A والنهاية B هي 150 كم. ينتقل الحافلة من المحطة A إلى المحطة B. تبلغ المسافة التي تقطعها الحافلة 150 كم. أثناء السفر على نفس المسار ، تعود الحافلة من المحطة B إلى المحطة A. وبالتالي فإن المسافة الإجمالية التي قطعتها الحافلة أثناء الرحلة من A إلى B ثم من B إلى A هي 150 كم + 150 كم = 300 كم.
حافلة تتحرك من A إلى B ومرة أخرى من B إلى A
ما هو القصور الذاتي؟
القصور الذاتي يعني مقاومة أي تغيير في الحركة. جميع الأشياء لديها القصور الذاتي. كلما كبرت كتلة الجسم ، زاد خمول الجسم. ينص قانون نيوتن الأول للحركة على أن الأجسام المتحركة ستستمر في التحرك في نفس الاتجاه وبنفس السرعة. كما ينص على أن الأشياء في حالة سكون ما لم تعمل عليها قوة خارجية. عندما يضغط سائق السيارة على الفرامل ، تبطئ السيارة. ومع ذلك ، سيستمر الأشخاص في السيارة بنفس السرعة التي كانت تسير بها السيارة بسبب قصورهم الذاتي. يعمل حزام الأمان كقوة لإبقاء الناس في مكانهم. تساعد أحزمة الأمان في حماية الناس من التعرض للأذى عندما تتوقف السيارة بشكل مفاجئ.
حركة متناغمة بسيطة
الحركة التوافقية البسيطة (SHM) هي نوع من الحركة التذبذبية. للحركة التوافقية البسيطة ثلاثة أشياء ، إنها تفعل ذلك في الأساس: تعود الحركة دائمًا إلى حالة التوازن ، وتتبع نفس المسار وتتأرجح حول التوازن. ينتج SHM عندما تكون القوة أو عزم الدوران الذي يميل إلى استعادة التوازن يتناسب طرديًا مع الإزاحة من التوازن تتناسب طرديًا مع الإزاحة من التوازن.
السرعة هي المسافة المقطوعة في وقت معين. السرعة = المسافة / الوقت. وحدة سرعة النظام الدولي للوحدات م / ث. السرعة هي كمية قياسية.
جسم يتحرك بسرعة موحدة إذا كان يغطي مسافات متساوية في فترات زمنية متساوية.
إذا اختلفت المسافة المقطوعة مع الوقت ، يُقال أن الجسم يتحرك بسرعة متغيرة.
متوسط السرعة والسرعة اللحظية
عندما نسافر في مركبة ، تتغير سرعة السيارة من وقت لآخر ، حسب الظروف الموجودة على الطريق. في مثل هذه الحالة ، يتم حساب السرعة بأخذ نسبة المسافة الإجمالية التي تقطعها السيارة إلى إجمالي الوقت المستغرق للرحلة. هذا يسمى متوسط السرعة.
ستكون السرعة اللحظية هي السرعة في أي لحظة معينة خلال تلك الفترة الزمنية ، ويتم قياسها باستخدام عداد السرعة في الوقت الفعلي.
السرعة الاتجاهية
تُعرَّف السرعة بأنها المسافة التي يقطعها جسم متحرك في اتجاه معين بوحدة الوقت أو السرعة في اتجاه معين.
السرعة = (المسافة المقطوعة في اتجاه محدد) / الوقت المستغرق
يمكن تعريف السرعة أيضًا على أنها معدل تغيير الإزاحة.
السرعة هي كمية متجهة.
يقال إن الجسم يتحرك بسرعة موحدة إذا كان يغطي مسافات متساوية في فترات زمنية متساوية في اتجاه محدد.
يقال إن الجسم يتحرك بسرعة متغيرة إذا اكتشف مسافات غير متساوية في فترات زمنية متساوية والعكس صحيح في اتجاه محدد أو إذا غير اتجاه الحركة.
التسريع
يُعرَّف التسارع بأنه معدل تغير سرعة جسم متحرك بمرور الوقت. يمكن أن يكون هذا التغيير تغييرًا في سرعة الجسم أو اتجاه حركته أو كليهما.
التسارع = معدل تغير السرعة بمرور الوقت
وحدة تسارع النظام الدولي للوحدات م / ث 2
التسارع هو كمية متجهة.
هناك أنواع مختلفة من التسارع:
