Sa pisikal na mundo, ang isa sa mga pinakakaraniwang phenomena ay ang paggalaw. Ang sangay ng agham na tumatalakay sa pag-uugali ng mga gumagalaw na bagay ay kilala bilang 'mechanics'.
Ang mekanika ay nahahati pa sa dalawang seksyon - Kinematics at Dynamics.
Ang Kinematics ay tumatalakay sa pag-aaral ng paggalaw nang hindi isinasaalang-alang ang sanhi ng paggalaw.
Ang dinamika ay nababahala sa sanhi ng paggalaw, lalo na ang puwersa.
Ang ibig sabihin ng galaw ay galaw. Ang isang bagay ay sinasabing gumagalaw kung binago nito ang posisyon nito kaugnay ng kapaligiran nito sa isang takdang panahon. Ang isang bagay ay sinasabing nakapahinga kung ito ay hindi nagbabago ng posisyon nito sa paggalang sa kanyang kapaligiran. Ang isang frame of reference ay isa pang bagay o eksena kung saan inihahambing natin ang posisyon ng ibinigay na bagay.
Ang bawat uri ng paggalaw ay kinokontrol ng ibang uri ng puwersa.
Kapag ang isang bagay ay sumasaklaw sa pantay na distansya sa pantay na pagitan ng oras, ito ay sinasabing nasa pare-parehong paggalaw. Ang pare-parehong paggalaw ay paggalaw sa isang pare-parehong bilis sa isang tuwid na linya. Halimbawa: isang rolling ball.
Kapag ang isang bagay ay sumasaklaw sa hindi pantay na distansya sa pantay na pagitan ng oras, ito ay sinasabing nasa di-pantay na paggalaw.
Ang irregular motion ay paggalaw na walang malinaw na pattern sa paggalaw nito. Halimbawa: isang flying bee.
Mayroong dalawang uri ng pangunahing paggalaw: pagsasalin at pag-ikot.
Ang pagsasalin ay nangangahulugan ng paggalaw sa isang landas.
Ang pag-ikot ay nangangahulugan ng paggalaw sa paligid ng isang nakapirming axis. Ang axis ay isang sentro sa paligid kung saan umiikot ang isang bagay.
Ang paggalaw ng pagsasalin ay tinutukoy ng netong puwersa (kabuuan ng iba't ibang pwersa) na kumikilos sa isang bagay.
Ang pag-ikot ay tinutukoy ng metalikang kuwintas. Torque ay isang puwersa na nagiging sanhi ng pag-ikot ng isang bagay.
Mga uri ng paggalaw
2. Ang rotational motion ay ang paggalaw ng isang bagay, sa isang pabilog na landas kasama ang isang nakapirming punto bilang itinalagang sentro at ang paggalaw ay nasa kahabaan ng circumference ng landas, sa isang regular na distansya mula sa gitna. Ang ganitong uri ng paggalaw ay ang panimulang punto ng maraming mga mekanismo. Halimbawa: umiikot na gulong.
3. Ang reciprocating motion ay pabalik-balik na galaw. Halimbawa: ang pataas at pababang galaw ng isang yo-yo.
4. Ang oscillating motion ay isang reciprocating motion na may mga elemento ng rotational motion tulad ng swinging. Ang oscillation ay maaaring isang panaka-nakang paggalaw na umuulit sa isang regular na cycle o pantay na pagitan ng oras, tulad ng isang tumba-tumba o ang oscillation ng pendulum sa isang orasan. Ang isang pendulum na umiindayog mula sa isang nakapirming punto ng attachment at sumusubaybay sa isang arko ay isang klasikong halimbawa ng oscillating motion. Ang isang sprinkler o oscillating fan ay gumagawa ng parehong bagay, maliban na ang mga ito ay nag-o-oscillate sa isang pahalang na eroplano sa halip na isang patayong eroplano at pinapagana ng mga motor kaysa sa gravity. Ang isang oscillating na paggalaw ay nasa paligid ng isang punto ng equilibrium o isang mean na halaga.
Mayroong tatlong mga variable ng oscillation:
Kadalasan, ang mga bagay ay gumagalaw sa pamamagitan ng kumplikadong paggalaw. Ang kumplikadong paggalaw ay maaaring hatiin sa mas simpleng mga uri ng paggalaw. Ang isang halimbawa ng kumplikadong paggalaw ay isang lumilipad na Frisbee. Ang paggalaw ng isang Frisbee ay binubuo ng linear motion at rotary motion.
Ang mga frictional at gravitational force ay nakakaapekto sa paggalaw ng mga bagay - pinapabagal nila ang paggalaw.
Ang frictional force na nagpapabagal sa paggalaw ng katawan, at kalaunan ay humihinto sa gumagalaw na bagay ay tinatawag na kinetic friction. Halimbawa, kapag itinulak mo ang isang kahon sa sahig, bahagi ng enerhiya ng iyong pagtulak ang nagpapagalaw sa kahon, at ang bahagi ng enerhiya ay nawala sa kinetic friction. Kung hindi gaanong texture ang ibabaw, mas malayo ang galaw ng bagay. Nangyayari ito dahil ang makinis na ibabaw ay may mas kaunting frictional force. Ang friction ay apektado ng texture ng parehong ibabaw at ng gumagalaw na bagay.
Distansya at Pag-alis
Ang distansya sa pagitan ng terminal A at terminal B ay 150 km. Isang bus ang bumibiyahe mula sa terminal A hanggang sa terminal B. Ang layo na sakop ng bus ay 150 km. Habang naglalakbay sa parehong ruta, ang bus ay babalik mula sa terminal B hanggang sa terminal A. Kaya ang kabuuang distansya na sakop ng bus sa panahon ng biyahe mula A hanggang B at pagkatapos ay mula B hanggang A ay 150 km + 150 km = 300 km.
Isang bus na lumilipat mula A hanggang B at muli mula B hanggang A
Ano ang inertia?
Inertia ay nangangahulugan ng paglaban sa anumang pagbabago sa paggalaw. Ang lahat ng mga bagay ay may pagkawalang-kilos. Kung mas malaki ang masa ng isang bagay, mas marami itong inertia. Ang Unang Batas ng Paggalaw ni Newton ay nagsasaad na ang mga gumagalaw na bagay ay magpapatuloy sa paggalaw sa parehong direksyon at sa parehong bilis. Ito rin ay nagsasaad na ang mga bagay ay nakapahinga maliban kung ang isang panlabas na puwersa ay kumilos sa kanila. Kapag nagpreno ang driver ng kotse, bumagal ang takbo ng sasakyan. Ang mga tao sa kotse, gayunpaman, ay magpapatuloy sa parehong bilis ng sasakyan dahil sa kanilang pagkawalang-kilos. Ang seatbelt ay nagsisilbing puwersa upang mapanatili ang mga tao sa lugar. Nakakatulong ang mga seatbelt na pigilan ang mga tao na masaktan kapag biglang huminto ang isang sasakyan.
Simple Harmonic Motion
Ang simpleng harmonic motion (SHM) ay isang uri ng oscillatory motion. Ang isang simpleng harmonic motion ay may tatlong bagay, ito ay karaniwang ginagawa: Ang paggalaw ay palaging babalik sa ekwilibriyo, sumusunod sa parehong landas at nag-o-oscillate sa paligid ng ekwilibriyo. Nagreresulta ang SHM kapag ang puwersa o torque na may posibilidad na ibalik ang ekwilibriyo ay direktang proporsyonal sa displacement mula sa ekwilibriyo ay direktang proporsyonal sa displacement mula sa ekwilibriyo.
Ang bilis ay ang distansyang sakop sa isang takdang oras. Bilis = Distansya/Oras. Ang yunit ng SI ng bilis ay m/s. Ang bilis ay isang scalar na dami.
Ang isang bagay ay gumagalaw na may pare-parehong bilis kung ito ay sumasaklaw sa pantay na distansya sa magkaparehong pagitan ng oras.
Kung ang distansya na sakop ay nag-iiba sa oras, ang bagay ay sinasabing gumagalaw na may variable na bilis.
Average na bilis at Mabilis na bilis
Kapag naglalakbay tayo sa isang sasakyan ang bilis ng sasakyan ay nagbabago paminsan-minsan, depende sa mga kondisyon na umiiral sa kalsada. Sa ganoong sitwasyon, ang bilis ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagkuha ng ratio ng kabuuang distansya na nilakbay ng sasakyan sa kabuuang oras na kinuha para sa paglalakbay. Ito ay tinatawag na average na bilis.
Ang instant na bilis ay ang bilis sa anumang naibigay na instant sa loob ng tagal ng oras na iyon, na sinusukat gamit ang real-time na speedometer.
Bilis
Ang bilis ay tinukoy bilang ang distansya na sakop ng isang gumagalaw na bagay sa isang partikular na direksyon sa yunit ng oras o bilis sa isang partikular na direksyon.
Bilis = (distansya na nilakbay sa isang tinukoy na direksyon)/oras na kinuha
Ang bilis ay maaari ding tukuyin bilang ang rate ng pagbabago ng displacement.
Ang bilis ay isang dami ng vector.
Ang isang katawan ay sinasabing gumagalaw na may pare-parehong bilis kung ito ay sumasaklaw sa pantay na mga distansya sa magkaparehong pagitan ng oras sa isang tinukoy na direksyon.
Ang isang katawan ay sinasabing gumagalaw na may pabagu-bagong bilis kung ito ay nagbubunyag ng hindi pantay na mga distansya sa pantay na pagitan ng oras at kabaliktaran sa isang tinukoy na direksyon o kung binago nito ang direksyon ng paggalaw.
Pagpapabilis
Ang acceleration ay tinukoy bilang ang rate ng pagbabago ng bilis ng isang gumagalaw na katawan sa oras. Ang pagbabagong ito ay maaaring isang pagbabago sa bilis ng bagay o direksyon ng paggalaw nito o pareho.
Acceleration = Rate ng pagbabago ng bilis sa oras
Ang unit ng SI ng acceleration ay m/s 2
Ang acceleration ay isang vector quantity.
Mayroong iba't ibang uri ng acceleration: