Što je kretanje? U fizici ovaj koncept označava radnju koja dovodi do promjene položaja tijela u prostoru tijekom određenog vremenskog razdoblja u odnosu na određenu referentnu točku. Razmotrimo detaljnije osnovne fizikalne veličine i zakone koji opisuju kretanje tijela.
Koncept koordinatnog sustava i materijalne točke
Prije nego pređemo na analizu pitanja što je kretanje, potrebno je definirati neke osnovne pojmove.
Jedan od ovih koncepata je materijalna točka. U fizici se često razmatraju slučajevi kada su oblik i dimenzije tijela nevažne, jer su zanemarive u usporedbi s udaljenostima koje je ono prešlo. Kada geometrijske dimenzije predmeta koji se razmatra nisu važne za rješavanje problema, kažu da je to materijalna točka.
Još jedan važan koncept za opisivanje gibanja je koordinatni sustav, pod kojim bi skup brojeva i osi trebao nedvosmisleno odrediti položaj materijalne točke u prostoru.
Količine koje opisuju kretanje
Grana fizike koja proučava ponašanje pokretnih objekata naziva se kinematika. U kinematici se često razmatraju gibanja materijalne točke. Znajući što je kretanje, treba navesti glavne elemente koji su izravno povezani s njim:
- Trajektorija - zamišljena linija u prostoru po kojoj se tijelo kreće. Može biti ravno, parabolično, eliptično i tako dalje.
- Put (S) - ovo je udaljenost koju materijalna točka prijeđe u procesu svog kretanja. SI put se mjeri u metrima (m).
- Brzina (v) - fizička veličina koja određuje koliko daleko materijalna točka putuje u jedinici vremena. Mjereno u metrima u sekundi (m/s).
- Ubrzanje (a) - vrijednost koja opisuje promjenu brzine kretanja materijalne točke. Izražava se u SI u m/c2.
- Vrijeme kretanja (t).
Zakoni gibanja. Njihova matematička formulacija
Nakon što smo shvatili što je kretanje i koje ga količine određuju, možemo napisati izraz za put: S=vt. Gibanje opisano ovom jednadžbom naziva se jednolično pravocrtno. Ako se brzina materijalne točke promijeni, formulu za put treba napisati na sljedeći način: S=v0t+at2 /2, ovdje se brzina v0 naziva početnom (u trenutku t=0). U bilo kojem drugom trenutku t, brzina materijalne točke određena je formulom: v=v0 + at. Ova vrsta gibanja naziva se pravocrtno jednoliko ubrzano.(ravnomjerno sporo).
Razmatrane formule su prilično jednostavne, budući da se koriste za pravocrtno gibanje. U prirodi se objekti često kreću krivocrtnim stazama. U tim slučajevima važno je uzeti u obzir vektorska svojstva brzine i ubrzanja. Na primjer, jedno od jednostavnih kretanja duž zakrivljene staze je kretanje materijalne točke duž kružnice. U ovom slučaju uvodi se koncept centripetalnog ubrzanja, koji određuje promjenu ne modula brzine, već njegovog smjera. Ovo ubrzanje se izračunava po formuli: a=v2/R, gdje je R polumjer kružnice.
Primjeri kretanja
Nakon što smo se pozabavili pitanjem što je pokret, korisno je radi jasnoće navesti neke primjere iz svakodnevnog života i prirode.
Premještanje auta po kolniku, vožnja bicikla, skakanje lopte po travnjaku, plutanje brodom u moru, letenje avionom na nebu, skijaš koji se spušta sa snježne planine, sprinter koji trči u sportu konkurencija su svi primjeri kretanja predmeta u svakodnevnom životu.
Rotacija planeta oko Sunca, pad kamena na tlo, njihanje lišća i grana drveća pod utjecajem vjetra, kretanje stanica koje čine živa tkiva organizmi, i konačno, toplinsko kaotično kretanje atoma i molekula primjeri su kretanja prirodnih objekata.
Ako problemu pristupite s filozofske točke gledišta, onda treba reći da je kretanje temeljno svojstvo bića, budući da sve što postoji oko nas,je u stalnom kretanju i mijenjanju.
