भौतिकी परिभाषा में यांत्रिक गति क्या है। यांत्रिक गति और उसके प्रकार

यांत्रिक गति- यह अन्य पिंडों के सापेक्ष अंतरिक्ष में किसी पिंड की स्थिति में परिवर्तन है।

उदाहरण के लिए, एक कार सड़क पर चल रही है। कार में लोग हैं। लोग कार के साथ सड़क पर चलते हैं। यानी लोग सड़क के सापेक्ष अंतरिक्ष में चलते हैं। लेकिन कार के सापेक्ष ही लोग नहीं हिलते। यह स्वयं प्रकट होता है यांत्रिक गति की सापेक्षता. अगला, हम संक्षेप में विचार करते हैं मुख्य प्रकार के यांत्रिक आंदोलन.

अनुवाद आंदोलनएक पिंड की गति है जिसमें उसके सभी बिंदु एक ही तरह से चलते हैं।

उदाहरण के लिए, वही कार सड़क के किनारे आगे की ओर गति करती है। अधिक सटीक रूप से, केवल कार की बॉडी ट्रांसलेशनल मोशन करती है, जबकि इसके पहिए घूर्णी गति करते हैं।

घूर्णी गतिएक धुरी के बारे में एक शरीर की गति है। ऐसी गति से शरीर के सभी बिंदु वृत्तों के अनुदिश गति करते हैं, जिसका केंद्र यह अक्ष है।

हमने जिन पहियों का उल्लेख किया है, वे अपनी कुल्हाड़ियों के चारों ओर एक घूर्णी गति करते हैं, और साथ ही, पहिए कार बॉडी के साथ मिलकर एक ट्रांसलेशनल मूवमेंट करते हैं। अर्थात्, पहिया अक्ष के सापेक्ष एक घूर्णी गति करता है, और सड़क के सापेक्ष अनुवाद गति करता है।

दोलन गति- यह एक आवर्त गति है जो बारी-बारी से दो विपरीत दिशाओं में होती है।

उदाहरण के लिए, घड़ी में लोलक एक दोलनशील गति करता है।

अनुवाद और घूर्णी गति यांत्रिक गति के सबसे सरल प्रकार हैं।

यांत्रिक गति की सापेक्षता

ब्रह्मांड में सभी पिंड गतिमान हैं, इसलिए ऐसा कोई भी पिंड नहीं है जो पूर्ण विश्राम में हो। इसी कारण से, यह निर्धारित करना संभव है कि कोई पिंड केवल किसी अन्य पिंड के सापेक्ष गति कर रहा है या नहीं।

उदाहरण के लिए, एक कार सड़क पर चल रही है। सड़क पृथ्वी ग्रह पर है। सड़क गतिहीन है। इसलिए, एक स्थिर सड़क के सापेक्ष वाहन की गति को मापना संभव है। लेकिन सड़क पृथ्वी के सापेक्ष स्थिर है। हालाँकि, पृथ्वी स्वयं सूर्य के चारों ओर घूमती है। इसलिए, सड़क, कार के साथ, सूर्य के चारों ओर घूमती है। नतीजतन, कार न केवल अनुवादकीय गति करती है, बल्कि घूर्णी (सूर्य के सापेक्ष) भी करती है। लेकिन पृथ्वी के सापेक्ष, कार केवल ट्रांसलेशनल गति करती है। यह स्वयं प्रकट होता है यांत्रिक गति की सापेक्षता.

यांत्रिक गति की सापेक्षता- यह शरीर के प्रक्षेपवक्र की निर्भरता है, तय की गई दूरी, विस्थापन और पसंद पर गति संदर्भ प्रणाली.

सामग्री बिंदु

कई मामलों में, शरीर के आकार की उपेक्षा की जा सकती है, क्योंकि इस शरीर के आयाम इस शरीर के समान दूरी की तुलना में या इस शरीर और अन्य निकायों के बीच की दूरी की तुलना में छोटे होते हैं। गणना को सरल बनाने के लिए, इस तरह के शरीर को सशर्त रूप से इस शरीर के द्रव्यमान वाला एक भौतिक बिंदु माना जा सकता है।

सामग्री बिंदुएक ऐसा निकाय है जिसके आयामों को दी गई परिस्थितियों में उपेक्षित किया जा सकता है।

जिस कार का हमने कई बार जिक्र किया है उसे पृथ्वी के सापेक्ष एक भौतिक बिंदु के रूप में लिया जा सकता है। लेकिन अगर कोई व्यक्ति इस कार के अंदर चला जाता है, तो कार के आकार की उपेक्षा करना अब संभव नहीं है।

एक नियम के रूप में, भौतिकी में समस्याओं को हल करते समय, शरीर की गति को माना जाता है सामग्री बिंदु आंदोलन, और भौतिक बिंदु की गति, भौतिक बिंदु का त्वरण, भौतिक बिंदु की गति, भौतिक बिंदु की जड़ता इत्यादि जैसी अवधारणाओं के साथ काम करते हैं।

संदर्भ प्रणाली

भौतिक बिंदु अन्य निकायों के सापेक्ष चलता है। जिस पिंड के संबंध में दी गई यांत्रिक गति को माना जाता है उसे संदर्भ निकाय कहा जाता है। संदर्भ निकायहल किए जाने वाले कार्यों के आधार पर मनमाने ढंग से चुने जाते हैं।

संदर्भ निकाय से संबद्ध समन्वय प्रणाली, जो एक संदर्भ बिंदु (मूल) है। ड्राइविंग स्थितियों के आधार पर समन्वय प्रणाली में 1, 2 या 3 अक्ष होते हैं। एक रेखा (1 अक्ष), एक विमान (2 अक्ष) या अंतरिक्ष में (3 अक्ष) पर एक बिंदु की स्थिति क्रमशः एक, दो या तीन निर्देशांक द्वारा निर्धारित की जाती है। किसी भी समय अंतरिक्ष में शरीर की स्थिति का निर्धारण करने के लिए, समय की उत्पत्ति निर्धारित करना भी आवश्यक है।

संदर्भ प्रणालीएक समन्वय प्रणाली है, संदर्भ का एक निकाय जिसके साथ समन्वय प्रणाली जुड़ी हुई है, और समय मापने के लिए एक उपकरण है। संदर्भ प्रणाली के संबंध में, शरीर की गति पर विचार किया जाता है। विभिन्न समन्वय प्रणालियों में विभिन्न संदर्भ निकायों के संबंध में एक ही निकाय में पूरी तरह से भिन्न निर्देशांक हो सकते हैं।

प्रक्षेपवक्रसंदर्भ प्रणाली की पसंद पर भी निर्भर करता है।

संदर्भ प्रणालियों के प्रकारभिन्न हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, संदर्भ का एक निश्चित फ्रेम, संदर्भ का एक गतिशील फ्रेम, संदर्भ का एक जड़त्वीय फ्रेम, संदर्भ का एक गैर-जड़ता फ्रेम।

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परिभाषा

यांत्रिक गतिअन्य पिंडों के सापेक्ष समय के साथ अंतरिक्ष में किसी पिंड की स्थिति में परिवर्तन कहलाता है।

परिभाषा के आधार पर, शरीर की गति के तथ्य को समय के क्रमिक क्षणों में उसकी स्थिति की तुलना किसी अन्य शरीर की स्थिति से किया जा सकता है, जिसे संदर्भ निकाय कहा जाता है।

तो, आकाश में तैरते बादलों को देखकर, हम कह सकते हैं कि वे पृथ्वी के सापेक्ष अपनी स्थिति बदलते हैं। एक मेज पर लुढ़कती हुई गेंद मेज के सापेक्ष अपनी स्थिति बदल लेती है। एक चलती टैंक में, ट्रैक जमीन के सापेक्ष और टैंक पतवार के सापेक्ष दोनों चलते हैं। आवासीय भवन पृथ्वी के सापेक्ष आराम पर है, लेकिन सूर्य के सापेक्ष अपनी स्थिति बदल देता है।

विचार किए गए उदाहरण हमें एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकालने की अनुमति देते हैं कि एक ही शरीर एक साथ अन्य निकायों के सापेक्ष विभिन्न आंदोलनों को कर सकता है।

यांत्रिक गति के प्रकार

परिमित आयामों के शरीर की यांत्रिक गति का सबसे सरल प्रकार अनुवाद और घूर्णी गति है।

आंदोलन को ट्रांसलेशनल कहा जाता है यदि शरीर के दो बिंदुओं को जोड़ने वाली सीधी रेखा अपने समानांतर रहते हुए चलती है (चित्र 1, ए)। ट्रांसलेशनल मोशन में, शरीर के सभी बिंदु एक ही तरह से चलते हैं।

घूर्णी गति के दौरान, शरीर के सभी बिंदु समानांतर विमानों में स्थित वृत्तों का वर्णन करते हैं। इस स्थिति में सभी वृत्तों के केंद्र एक सीधी रेखा पर स्थित होते हैं, जिसे घूर्णन अक्ष कहा जाता है। वृत्त की धुरी पर स्थित पिंड के बिंदु गतिहीन रहते हैं। रोटेशन की धुरी शरीर के अंदर (घूर्णन रोटेशन) (छवि 1 बी) और इसके बाहर (कक्षीय रोटेशन) (छवि 1 सी) दोनों में स्थित हो सकती है।

निकायों के यांत्रिक आंदोलन के उदाहरण

एक कार सड़क के एक सीधे हिस्से पर आगे बढ़ती है, जबकि कार के पहिए एक घूर्णी घूर्णी गति करते हैं। पृथ्वी, सूर्य के चारों ओर घूमती है, एक घूर्णी कक्षीय गति करती है, और अपनी धुरी के चारों ओर घूमती है - एक घूर्णी घूर्णी गति। प्रकृति में, हम आमतौर पर विभिन्न प्रकार के आंदोलन के जटिल संयोजनों का सामना करते हैं। तो, एक सॉकर बॉल गोल में उड़ती है, साथ ही साथ ट्रांसलेशनल और रोटेशनल मोशन करती है। विभिन्न तंत्रों, आकाशीय पिंडों आदि के भागों द्वारा एक जटिल गति की जाती है।

यूएसई कोडिफायर के विषय:यांत्रिक गति और उसके प्रकार, यांत्रिक गति की सापेक्षता, गति, त्वरण।

गति की अवधारणा अत्यंत सामान्य है और इसमें व्यापक परिघटनाएं शामिल हैं। भौतिकी में विभिन्न प्रकार की गति का अध्ययन किया जाता है। इनमें से सबसे सरल यांत्रिक गति है। इसका अध्ययन में किया जा रहा है यांत्रिकी
यांत्रिक गति- यह समय के साथ अन्य पिंडों के सापेक्ष अंतरिक्ष में किसी पिंड (या उसके अंगों) की स्थिति में परिवर्तन है।

यदि शरीर ए शरीर बी के सापेक्ष अपनी स्थिति बदलता है, तो शरीर बी भी शरीर ए के सापेक्ष अपनी स्थिति बदलता है। दूसरे शब्दों में, यदि शरीर ए शरीर बी के सापेक्ष चलता है, तो शरीर बी भी शरीर ए के सापेक्ष चलता है। यांत्रिक गति है रिश्तेदार- आंदोलन का वर्णन करने के लिए, यह इंगित करना आवश्यक है कि यह किस शरीर के संबंध में माना जा रहा है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, हम जमीन के सापेक्ष एक ट्रेन की गति के बारे में बात कर सकते हैं, एक ट्रेन के सापेक्ष एक यात्री, एक यात्री के सापेक्ष एक मक्खी, आदि। पूर्ण गति और पूर्ण आराम की अवधारणाओं का कोई मतलब नहीं है: एक यात्री ट्रेन के सापेक्ष आराम करने वाले उसके साथ सड़क पर एक पोस्ट के सापेक्ष चलेंगे, पृथ्वी के साथ-साथ दैनिक रोटेशन करेंगे और सूर्य के चारों ओर घूमेंगे।
जिस पिंड के सापेक्ष गति मानी जाती है उसे कहते हैं संदर्भ निकाय.

यांत्रिकी का मुख्य कार्य किसी भी समय गतिमान पिंड की स्थिति का निर्धारण करना है। इस समस्या को हल करने के लिए, समय के साथ अपने बिंदुओं के निर्देशांक में परिवर्तन के रूप में किसी पिंड की गति का प्रतिनिधित्व करना सुविधाजनक है। निर्देशांक को मापने के लिए, आपको एक समन्वय प्रणाली की आवश्यकता होती है। समय मापने के लिए आपको एक घड़ी की आवश्यकता होती है। यह सब मिलकर एक संदर्भ प्रणाली बनाते हैं।

संदर्भ प्रणाली- यह एक संदर्भ निकाय है, साथ में एक समन्वय प्रणाली जो इससे सख्ती से जुड़ी हुई है (इसमें "जमे हुए") और एक घड़ी।
संदर्भ प्रणाली अंजीर में दिखाई गई है। 1. निर्देशांक प्रणाली में एक बिंदु की गति पर विचार किया जाता है। निर्देशांक की उत्पत्ति संदर्भ निकाय है।

चित्र 1।

वेक्टर कहा जाता है त्रिज्या वेक्टरअंक। एक बिंदु के निर्देशांक उसी समय इसके त्रिज्या वेक्टर के निर्देशांक होते हैं।
एक बिंदु के लिए यांत्रिकी की मुख्य समस्या का समाधान समय के कार्य के रूप में इसके निर्देशांक खोजना है:।
कई मामलों में, अध्ययन के तहत वस्तु के आकार और आयामों को अनदेखा किया जा सकता है और इसे केवल एक गतिमान बिंदु के रूप में माना जा सकता है।

सामग्री बिंदु एक ऐसा निकाय है जिसके आयामों को इस समस्या की स्थितियों में उपेक्षित किया जा सकता है।
इसलिए, एक ट्रेन को एक भौतिक बिंदु माना जा सकता है जब वह मास्को से सेराटोव तक जाती है, लेकिन तब नहीं जब यात्री उसमें सवार हों। सूर्य के चारों ओर अपनी गति का वर्णन करते समय पृथ्वी को एक भौतिक बिंदु माना जा सकता है, लेकिन अपनी धुरी के चारों ओर इसका दैनिक घूर्णन नहीं।

यांत्रिक गति की विशेषताओं में प्रक्षेपवक्र, पथ, विस्थापन, गति और त्वरण शामिल हैं।

प्रक्षेपवक्र, पथ, गति।

आगे बढ़ते हुए (या आराम करने वाले) शरीर की बात करें तो, हम हमेशा यह मानते हैं कि शरीर को एक भौतिक बिंदु के रूप में लिया जा सकता है। ऐसे मामले जब किसी भौतिक बिंदु के आदर्शीकरण का उपयोग नहीं किया जा सकता है, विशेष रूप से निर्धारित किया जाएगा।

प्रक्षेपवक्र वह रेखा जिसके साथ शरीर चलता है। अंजीर पर। 1, बिंदु का प्रक्षेपवक्र एक नीला चाप है, जिसे त्रिज्या वेक्टर के अंत तक अंतरिक्ष में वर्णित किया गया है।
मार्ग एक निश्चित अवधि में शरीर द्वारा तय किए गए प्रक्षेपवक्र के खंड की लंबाई है।
चलती शरीर की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति को जोड़ने वाला एक वेक्टर है।
मान लीजिए कि शरीर एक बिंदु पर चलना शुरू कर देता है और एक बिंदु पर गति करना समाप्त कर देता है (चित्र 2)। फिर शरीर द्वारा तय किया गया पथ प्रक्षेपवक्र की लंबाई है। शरीर की गति एक वेक्टर है।

चित्र 2।

गति और त्वरण।

एक आधार के साथ एक आयताकार समन्वय प्रणाली में एक पिंड की गति पर विचार करें (चित्र 3)।


चित्र तीन

माना कि उस समय पिंड त्रिज्या सदिश के साथ एक बिंदु पर था

थोड़े समय के बाद, शरीर एक बिंदु पर था
त्रिज्या वेक्टर

शरीर की हरकत:

(1)

त्वरित गतिसमय के क्षण में - यह उस समय अंतराल के विस्थापन के अनुपात की सीमा है जब इस अंतराल का मान शून्य हो जाता है; दूसरे शब्दों में, एक बिंदु की गति उसके त्रिज्या वेक्टर का व्युत्पन्न है:

(2) और (1) से हम पाते हैं:

सीमा में वैक्टर के आधार पर गुणांक व्युत्पन्न देते हैं:

(समय व्युत्पन्न परंपरागत रूप से पत्र के ऊपर एक बिंदु द्वारा दर्शाया जाता है।) तो,

हम देखते हैं कि निर्देशांक अक्षों पर वेग वेक्टर के प्रक्षेपण बिंदु के निर्देशांक के व्युत्पन्न हैं:

जैसे ही यह शून्य के करीब पहुंचता है, बिंदु बिंदु के करीब पहुंच जाता है और विस्थापन वेक्टर स्पर्शरेखा की दिशा में प्रकट होता है। यह पता चला है कि सीमा में वेक्टर को बिंदु पर प्रक्षेपवक्र के लिए बिल्कुल स्पर्शरेखा निर्देशित किया जाता है। यह आकृति में दिखाया गया है। 3.

त्वरण की अवधारणा को इसी तरह पेश किया गया है। समय के समय शरीर की गति के बराबर होने दें, और थोड़े अंतराल के बाद गति के बराबर हो जाए।
त्वरण - यह अंतराल के शून्य होने पर गति में परिवर्तन के अनुपात की सीमा है; दूसरे शब्दों में, त्वरण गति का व्युत्पन्न है:

त्वरण इस प्रकार "वेग के परिवर्तन की दर" है। हमारे पास है:

इसलिए, त्वरण अनुमान वेग अनुमानों के व्युत्पन्न हैं (और, इसलिए, निर्देशांक का दूसरा व्युत्पन्न):

गति जोड़ने का नियम।

दो संदर्भ प्रणाली होने दें। उनमें से एक गतिहीन संदर्भ निकाय से जुड़ा है। हम इस संदर्भ प्रणाली को निरूपित करते हैं और इसे कहेंगे स्तब्ध.
संदर्भ का दूसरा फ्रेम, निरूपित, एक संदर्भ निकाय से जुड़ा है जो शरीर के सापेक्ष गति से चलता है। हम इस संदर्भ प्रणाली को कहते हैं चलती . इसके अतिरिक्त, हम मानते हैं कि सिस्टम के समन्वय अक्ष स्वयं के समानांतर चलते हैं (समन्वय प्रणाली का कोई रोटेशन नहीं है), ताकि वेक्टर को स्थिर के सापेक्ष चलती प्रणाली की गति के रूप में माना जा सके।

संदर्भ का निश्चित फ्रेम आमतौर पर पृथ्वी से जुड़ा होता है। यदि रेलगाड़ी पटरी पर सुचारू रूप से गति से चलती है, तो रेलगाड़ी कार से जुड़ा यह सन्दर्भ फ्रेम गतिमान सन्दर्भ फ्रेम होगा।

ध्यान दें कि गति कोई भीकार के बिंदु (घूर्णन पहियों को छोड़कर!) के बराबर है। यदि मक्खी कार के किसी बिंदु पर गतिहीन बैठती है, तो मक्खी जमीन के सापेक्ष गति से चलती है। मक्खी को वैगन द्वारा ले जाया जाता है, और इसलिए स्थिर प्रणाली के सापेक्ष गतिमान प्रणाली की गति को कहा जाता है पोर्टेबल गति .

मान लीजिए अब एक मक्खी कार के ऊपर से रेंगती है। वैगन के सापेक्ष मक्खी की गति (अर्थात, एक चलती प्रणाली में) को निरूपित किया जाता है और कहा जाता है सापेक्ष गति. जमीन के सापेक्ष मक्खी की गति (अर्थात एक स्थिर प्रणाली में) को निरूपित किया जाता है और कहा जाता है पूर्ण गति .

आइए जानें कि ये तीन गति एक दूसरे से कैसे संबंधित हैं - निरपेक्ष, सापेक्ष और आलंकारिक।
अंजीर पर। 4 मक्खी एक बिंदु द्वारा इंगित की जाती है। अगला:
- एक निश्चित फ्रेम में एक बिंदु की त्रिज्या-सदिश;
- एक गतिमान फ्रेम में एक बिंदु का त्रिज्या-सदिश;
- स्थिर फ्रेम में संदर्भ निकाय का त्रिज्या-वेक्टर।


चित्र 4

जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है,

इस समानता को अलग करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

(3)

(योग का व्युत्पन्न न केवल अदिश कार्यों के मामले के लिए, बल्कि वैक्टर के लिए भी डेरिवेटिव के योग के बराबर है)।
व्युत्पन्न प्रणाली में एक बिंदु की गति है, अर्थात निरपेक्ष गति:

इसी तरह, व्युत्पन्न प्रणाली में एक बिंदु की गति है, अर्थात सापेक्ष गति:

यह क्या है? यह एक स्थिर प्रणाली में एक बिंदु की गति है, अर्थात, एक स्थिर प्रणाली के सापेक्ष एक गतिमान प्रणाली की पोर्टेबल गति:

परिणामस्वरूप, (3) से हमें प्राप्त होता है:

गति जोड़ने का नियम. संदर्भ के एक निश्चित फ्रेम के सापेक्ष एक बिंदु की गति चलती प्रणाली की गति के वेक्टर योग और चलती प्रणाली के सापेक्ष बिंदु की गति के बराबर होती है। दूसरे शब्दों में, निरपेक्ष गति अनुवाद और सापेक्ष गति का योग है।

इस प्रकार, यदि एक मक्खी चलती कार के ऊपर रेंग रही है, तो जमीन के सापेक्ष मक्खी की गति कार की गति और कार के सापेक्ष मक्खी की गति के सदिश योग के बराबर होती है। सहज रूप से स्पष्ट परिणाम!

यांत्रिक गति के प्रकार।

किसी भौतिक बिंदु की यांत्रिक गति के सबसे सरल प्रकार एकसमान और रेक्टिलिनियर गति हैं।
आंदोलन कहा जाता है वर्दी, यदि वेग वेक्टर का मापांक स्थिर रहता है (इस मामले में वेग की दिशा बदल सकती है)।

आंदोलन कहा जाता है सीधा , यदि वेग सदिश की दिशा स्थिर रहती है (और वेग का परिमाण बदल सकता है)। सरल रेखीय गति का प्रक्षेप पथ एक सीधी रेखा है जिस पर वेग सदिश स्थित होता है।
उदाहरण के लिए, एक कार जो एक घुमावदार सड़क पर स्थिर गति से यात्रा कर रही है, एकसमान गति से चल रही है (लेकिन एक सीधी रेखा में नहीं)। राजमार्ग के सीधे खंड पर गति करने वाली कार एक सीधी (लेकिन एक समान नहीं) गति करती है।

लेकिन अगर शरीर की गति के दौरान वेग मापांक और उसकी दिशा दोनों स्थिर रहे, तो गति को कहा जाता है एकसमान सीधा.

वेग वेक्टर के संदर्भ में, इस प्रकार की गति की छोटी परिभाषाएँ दी जा सकती हैं:

असमान गति का सबसे महत्वपूर्ण विशेष मामला है एकसमान गति,जिस पर त्वरण वेक्टर का मॉड्यूल और दिशा स्थिर रहती है:

यांत्रिकी में एक भौतिक बिंदु के साथ, एक और आदर्शीकरण माना जाता है - एक कठोर शरीर।
ठोस - यह भौतिक बिंदुओं की एक प्रणाली है, जिसके बीच की दूरियां समय के साथ नहीं बदलती हैं। कठोर शरीर मॉडल का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां हम शरीर के आयामों की उपेक्षा नहीं कर सकते, लेकिन हम अनदेखा कर सकते हैं परिवर्तनआंदोलन की प्रक्रिया में शरीर का आकार और आकार।

एक ठोस शरीर की यांत्रिक गति के सबसे सरल प्रकार अनुवाद और घूर्णी गति हैं।
शरीर की गति कहलाती है प्रगतिशील यदि शरीर के किन्हीं दो बिंदुओं को जोड़ने वाली कोई सीधी रेखा अपनी मूल दिशा के समानांतर चलती है। ट्रांसलेशनल मोशन में, शरीर के सभी बिंदुओं के प्रक्षेपवक्र समान होते हैं: वे एक दूसरे से समानांतर शिफ्ट (चित्र 5) द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।


चित्र 5

शरीर की गति कहलाती है घुमानेवाला यदि इसके सभी बिंदु समानांतर विमानों में स्थित वृत्तों का वर्णन करते हैं। इस स्थिति में, इन वृत्तों के केंद्र एक सीधी रेखा पर स्थित होते हैं, जो इन सभी तलों के लंबवत होते हैं और कहलाते हैं अक्ष.

अंजीर पर। 6 एक गेंद को एक ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर घूमते हुए दिखाता है। इस तरह से ग्लोब आमतौर पर गतिकी की संबंधित समस्याओं में खींचा जाता है।

चित्र 6
यांत्रिक गति

यांत्रिक आंदोलनपिंड समय के साथ अन्य पिंडों के सापेक्ष अंतरिक्ष में अपनी स्थिति में परिवर्तन कहलाता है। इस मामले में, निकाय यांत्रिकी के नियमों के अनुसार परस्पर क्रिया करते हैं।

यांत्रिकी का वह खंड जो गति के ज्यामितीय गुणों का वर्णन करता है, इसके कारणों को ध्यान में रखे बिना किनेमेटिक्स कहलाता है।

आम तौर पर अधिक आंदोलनसमय के साथ एक भौतिक प्रणाली की स्थिति में परिवर्तन कहा जाता है। उदाहरण के लिए, हम किसी माध्यम में तरंग की गति के बारे में बात कर सकते हैं।

यांत्रिक गति के प्रकार

विभिन्न यांत्रिक वस्तुओं के लिए यांत्रिक गति पर विचार किया जा सकता है:

  • एक भौतिक बिंदु की गतिसमय में इसके निर्देशांक में परिवर्तन से पूरी तरह से निर्धारित होता है (उदाहरण के लिए, एक विमान पर दो)। इसका अध्ययन बिंदु की गतिज है। विशेष रूप से, गति की महत्वपूर्ण विशेषताएं भौतिक बिंदु, विस्थापन, गति और त्वरण का प्रक्षेपवक्र हैं।
    • सीधाएक बिंदु की गति (जब वह हमेशा एक सीधी रेखा पर होती है, तो गति उस सीधी रेखा के समानांतर होती है)
    • वक्रीय गति�- एक प्रक्षेपवक्र के साथ एक बिंदु की गति जो एक सीधी रेखा नहीं है, किसी भी समय मनमाना त्वरण और मनमानी गति के साथ (उदाहरण के लिए, एक वृत्त में गति)।
  • कठोर शरीर गतिइसके किसी भी बिंदु की गति (उदाहरण के लिए, द्रव्यमान का केंद्र) और इस बिंदु के चारों ओर घूर्णी गति शामिल है। एक कठोर शरीर के कीनेमेटीक्स द्वारा अध्ययन किया गया।
    • यदि घुमाव न हो तो गति कहलाती है प्रगतिशीलऔर पूरी तरह से चयनित बिंदु की गति से निर्धारित होता है। आंदोलन जरूरी रैखिक नहीं है।
    • विवरण के लिए चक्रीय गति"- चयनित बिंदु के सापेक्ष शरीर की गति, उदाहरण के लिए, एक बिंदु पर तय,"- यूलर कोण का उपयोग करें। त्रिविमीय समष्टि की दशा में इनकी संख्या तीन होती है।
    • इसके अलावा, एक ठोस शरीर के लिए, सपाट गति- आंदोलन, जिसमें सभी बिंदुओं के प्रक्षेपवक्र समानांतर विमानों में होते हैं, जबकि यह पूरी तरह से शरीर के एक हिस्से और शरीर के खंड द्वारा निर्धारित होता है - किन्हीं दो बिंदुओं की स्थिति से।
  • सातत्य गति. यहां यह माना जाता है कि माध्यम के अलग-अलग कणों की गति एक-दूसरे से काफी स्वतंत्र होती है (आमतौर पर केवल वेग क्षेत्रों की निरंतरता की शर्तों से सीमित होती है), इसलिए परिभाषित निर्देशांक की संख्या अनंत होती है (कार्य अज्ञात हो जाते हैं)।

गति ज्यामिति

गति की सापेक्षता

सापेक्षता - संदर्भ के फ्रेम पर शरीर की यांत्रिक गति की निर्भरता। संदर्भ प्रणाली को निर्दिष्ट किए बिना, गति के बारे में बात करने का कोई मतलब नहीं है।

यांत्रिकी की अवधारणा. यांत्रिकी भौतिकी का एक हिस्सा है जिसमें वे निकायों की गति, पिंडों की परस्पर क्रिया या किसी प्रकार की बातचीत के तहत निकायों की गति का अध्ययन करते हैं।

यांत्रिकी का मुख्य कार्यकिसी भी समय शरीर के स्थान का निर्धारण है।

यांत्रिकी के अनुभाग: कीनेमेटीक्स और गतिकी. काइनेमेटिक्स यांत्रिकी की एक शाखा है जो उनके द्रव्यमान और उन पर कार्य करने वाले बलों को ध्यान में रखे बिना गति के ज्यामितीय गुणों का अध्ययन करती है। डायनामिक्स यांत्रिकी की एक शाखा है जो उन पर लागू बलों की कार्रवाई के तहत निकायों की गति का अध्ययन करती है।

गति। आंदोलन की विशेषताएं. गति अन्य पिंडों के सापेक्ष समय के साथ अंतरिक्ष में किसी पिंड की स्थिति में परिवर्तन है। आंदोलन की विशेषताएं: दूरी की यात्रा, गति, गति, त्वरण।

यांत्रिक गति यह समय के साथ अन्य पिंडों के सापेक्ष अंतरिक्ष में किसी पिंड (या उसके अंगों) की स्थिति में परिवर्तन है।

अनुवाद आंदोलन

यूनिफ़ॉर्म बॉडी मूवमेंट. स्पष्टीकरण के साथ वीडियो प्रदर्शन द्वारा प्रदर्शित।

असमान यांत्रिक गतिएक गति जिसमें एक पिंड समय के समान अंतराल में असमान विस्थापन करता है।

यांत्रिक गति की सापेक्षता. स्पष्टीकरण के साथ वीडियो प्रदर्शन द्वारा प्रदर्शित।

यांत्रिक गति में संदर्भ बिंदु और संदर्भ का फ्रेम. जिस शरीर के सापेक्ष आंदोलन माना जाता है उसे संदर्भ बिंदु कहा जाता है। यांत्रिक गति में संदर्भ प्रणाली संदर्भ बिंदु और समन्वय प्रणाली और घड़ी है।

संदर्भ प्रणाली। यांत्रिक गति के लक्षण. संदर्भ प्रणाली स्पष्टीकरण के साथ एक वीडियो प्रदर्शन द्वारा प्रदर्शित की जाती है। यांत्रिक आंदोलन में विशेषताएं हैं: प्रक्षेपवक्र; मार्ग; रफ़्तार; समय।

रेक्टिलिनियर प्रक्षेपवक्रवह रेखा जिसके साथ शरीर चलता है।

वक्रीय गति. स्पष्टीकरण के साथ वीडियो प्रदर्शन द्वारा प्रदर्शित।

पथ और एक अदिश राशि की अवधारणा. स्पष्टीकरण के साथ वीडियो प्रदर्शन द्वारा प्रदर्शित।

यांत्रिक गति विशेषताओं के मापन के भौतिक सूत्र और इकाइयाँ:

मूल्य पदनाम

मात्रा इकाइयाँ

मूल्य निर्धारित करने का सूत्र

मार्ग-एस

मी, किमी

एस= वीटी

समय- टी

एस, घंटा

टी = एस/वी

गति -वी

एम/एस, किमी/घंटा

वी = एस/ टी

पी त्वरण की अवधारणा. स्पष्टीकरण के साथ एक वीडियो प्रदर्शन से पता चला।

त्वरण की मात्रा निर्धारित करने का सूत्र:

3. न्यूटन के गतिकी के नियम।

महान भौतिक विज्ञानी आई. न्यूटन. I. न्यूटन ने प्राचीन धारणाओं को खारिज कर दिया कि स्थलीय और खगोलीय पिंडों की गति के नियम पूरी तरह से अलग हैं। संपूर्ण ब्रह्मांड समान कानूनों के अधीन है जो गणितीय सूत्रीकरण की अनुमति देते हैं।

I. न्यूटन के भौतिकी द्वारा हल की गई दो मूलभूत समस्याएं:

1. यांत्रिकी के लिए एक स्वयंसिद्ध आधार का निर्माण, जिसने इस विज्ञान को कठोर गणितीय सिद्धांतों की श्रेणी में स्थानांतरित कर दिया।

2. शरीर के व्यवहार को उस पर बाहरी प्रभावों (बलों) की विशेषताओं से जोड़ने वाली गतिशीलता का निर्माण।

1. प्रत्येक पिंड तब तक आराम की स्थिति में, या एकसमान और रेक्टिलाइनियर गति में बना रहता है, जब तक कि इसे लागू बलों द्वारा इस स्थिति को बदलने के लिए मजबूर नहीं किया जाता है।

2. संवेग में परिवर्तन लागू बल के समानुपाती होता है और उस सीधी रेखा की दिशा में होता है जिस पर यह बल कार्य करता है।

3. एक क्रिया की हमेशा बराबर और विपरीत प्रतिक्रिया होती है, अन्यथा, एक दूसरे के खिलाफ दो निकायों की परस्पर क्रिया समान और विपरीत दिशाओं में निर्देशित होती है।

I. न्यूटन का गतिकी का पहला नियम. प्रत्येक पिंड तब तक आराम की स्थिति में, या एकसमान और रेक्टिलिनियर गति में बना रहता है, जब तक कि उसे इस अवस्था को बदलने के लिए लागू बलों द्वारा मजबूर नहीं किया जाता है।

शरीर की जड़ता और जड़ता की अवधारणाएँ. जड़ता एक ऐसी घटना है जिसमें शरीर अपनी मूल स्थिति को बनाए रखता है। गति की स्थिति बनाए रखने के लिए जड़ता एक शरीर की संपत्ति है। जड़ता की संपत्ति शरीर के द्रव्यमान की विशेषता है।

न्यूटन के गैलीलियो के यांत्रिकी के सिद्धांत का विकास. लंबे समय से यह माना जाता था कि किसी भी आंदोलन को बनाए रखने के लिए, अन्य निकायों से एक बाहरी बाहरी प्रभाव को बाहर करना आवश्यक है। न्यूटन ने गैलीलियो की इन मान्यताओं को तोड़ दिया।

संदर्भ का जड़त्वीय ढांचा. संदर्भ के फ्रेम, जिसके सापेक्ष एक मुक्त शरीर समान रूप से और सीधा चलता है, जड़त्वीय कहलाता है।

न्यूटन का पहला नियम - जड़त्वीय प्रणालियों का नियम. न्यूटन का पहला नियम संदर्भ के जड़त्वीय फ्रेम के अस्तित्व के बारे में एक अभिधारणा है। संदर्भ के जड़त्वीय फ्रेम में, यांत्रिक घटनाओं को सबसे सरल रूप से वर्णित किया जाता है।

I. न्यूटन का गतिकी का दूसरा नियम. संदर्भ के एक जड़त्वीय फ्रेम में, सीधा और एकसमान गति तभी हो सकती है जब शरीर पर कोई अन्य बल कार्य न करें या उनकी कार्रवाई की भरपाई न हो, अर्थात। संतुलित। स्पष्टीकरण के साथ वीडियो प्रदर्शन द्वारा प्रदर्शित।

बलों के अध्यारोपण का सिद्धांत. स्पष्टीकरण के साथ वीडियो प्रदर्शन द्वारा प्रदर्शित।

शरीर के वजन की अवधारणा. द्रव्यमान सबसे मौलिक भौतिक राशियों में से एक है। द्रव्यमान एक साथ शरीर के कई गुणों की विशेषता है और इसमें कई महत्वपूर्ण गुण हैं।

बल न्यूटन के दूसरे नियम की केंद्रीय अवधारणा है. न्यूटन का दूसरा नियम निर्दिष्ट करता है कि जब कोई बल उस पर कार्य करता है तो शरीर त्वरण के साथ आगे बढ़ेगा। बल दो (या अधिक) निकायों की परस्पर क्रिया का माप है।

I. न्यूटन के दूसरे नियम से शास्त्रीय यांत्रिकी के दो निष्कर्ष:

1. पिंड का त्वरण सीधे पिंड पर लागू बल से संबंधित है।

2. किसी पिंड का त्वरण सीधे उसके द्रव्यमान से संबंधित होता है।

किसी पिंड के द्रव्यमान पर त्वरण की प्रत्यक्ष निर्भरता का प्रदर्शन

I. न्यूटन की गतिकी का तीसरा नियम. स्पष्टीकरण के साथ वीडियो प्रदर्शन द्वारा प्रदर्शित।

आधुनिक भौतिकी के लिए शास्त्रीय यांत्रिकी के नियमों का महत्व. न्यूटन के नियमों पर आधारित यांत्रिकी को शास्त्रीय यांत्रिकी कहा जाता है। शास्त्रीय यांत्रिकी के ढांचे के भीतर, बहुत अधिक वेग वाले बहुत छोटे पिंडों की गति का अच्छी तरह से वर्णन नहीं किया गया है।

प्रदर्शन:

प्राथमिक कणों के आसपास के भौतिक क्षेत्र।

रदरफोर्ड और बोहर द्वारा परमाणु का ग्रहीय मॉडल।

एक भौतिक घटना के रूप में आंदोलन।

प्रगतिशील आंदोलन।

यूनिफ़ॉर्म रेक्टिलिनियर मोशन

असमान सापेक्ष यांत्रिक गति।

संदर्भ प्रणाली का वीडियो एनीमेशन।

घुमावदार आंदोलन।

पथ और प्रक्षेपवक्र।

त्वरण।

आराम की जड़ता।

सुपरपोजिशन का सिद्धांत।

न्यूटन का दूसरा नियम।

डायनामोमीटर।

किसी पिंड के त्वरण की उसके द्रव्यमान पर प्रत्यक्ष निर्भरता।

न्यूटन का तीसरा नियम।

टेस्ट प्रश्न:।

    भौतिकी की परिभाषा और वैज्ञानिक विषय तैयार करना।

    सभी प्राकृतिक घटनाओं के लिए सामान्य भौतिक गुणों को तैयार करें।

    दुनिया की भौतिक तस्वीर के विकास में मुख्य चरणों को तैयार करें।

    आधुनिक विज्ञान के दो प्रमुख सिद्धांतों के नाम लिखिए।

    विश्व के यांत्रिकी मॉडल की विशेषताओं के नाम लिखिए।

    आणविक गतिज सिद्धांत का सार क्या है।

    विश्व के वैद्युतचुंबकीय चित्र की मुख्य विशेषताओं का निरूपण कीजिए।

    भौतिक क्षेत्र की अवधारणा को स्पष्ट कीजिए।

    विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच के संकेतों और अंतरों का निर्धारण करें।

    विद्युत चुम्बकीय और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की अवधारणाओं की व्याख्या करें।

    "परमाणु के ग्रहीय मॉडल" की अवधारणा की व्याख्या करें।

    विश्व के आधुनिक भौतिक चित्र की विशेषताओं का निरूपण करें।

    विश्व के आधुनिक भौतिक चित्र के मुख्य प्रावधानों का निरूपण कीजिए।

    ए. आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत का अर्थ स्पष्ट कीजिए।

    अवधारणा की व्याख्या करें: "यांत्रिकी"।

    यांत्रिकी के मुख्य वर्गों के नाम लिखिए और उनकी परिभाषा दीजिए।

    आंदोलन की मुख्य शारीरिक विशेषताएं क्या हैं।

    ट्रांसलेशनल मैकेनिकल मोशन के संकेत तैयार करें।

    एकसमान और गैर-समान यांत्रिक गति के संकेत तैयार करें।

    यांत्रिक गति की सापेक्षता के संकेत तैयार करें।

    भौतिक अवधारणाओं का अर्थ स्पष्ट करें: "यांत्रिक गति में संदर्भ बिंदु और संदर्भ प्रणाली।"

    संदर्भ के फ्रेम में यांत्रिक गति की मुख्य विशेषताएं क्या हैं।

    सरल रेखीय गति के प्रक्षेप पथ की मुख्य विशेषताएं क्या हैं?

    वक्रीय गति की मुख्य विशेषताएं क्या हैं।

    भौतिक अवधारणा को परिभाषित करें: "रास्ता"।

    भौतिक अवधारणा को परिभाषित करें: "स्केलर मात्रा"।

    यांत्रिक गति की विशेषताओं के मापन के भौतिक सूत्रों और इकाइयों को पुन: प्रस्तुत करें।

    अवधारणा का भौतिक अर्थ तैयार करें: "त्वरण"।

    त्वरण की मात्रा निर्धारित करने के लिए भौतिक सूत्र को पुन: प्रस्तुत करें।

    आई. न्यूटन की भौतिकी द्वारा हल की गई दो मूलभूत समस्याओं के नाम लिखिए।

    I. न्यूटन के गतिकी के पहले नियम के मुख्य अर्थ और सामग्री को पुन: प्रस्तुत करें।

    शरीर की जड़ता और जड़ता की अवधारणाओं का भौतिक अर्थ तैयार करें।

    न्यूटन द्वारा गैलीलियो के यांत्रिकी सिद्धांत का विकास क्या था?

    अवधारणा का भौतिक अर्थ तैयार करें: "संदर्भ का जड़त्वीय फ्रेम"।

    न्यूटन का पहला नियम जड़त्वीय प्रणाली का नियम क्यों है।

    I. न्यूटन के गतिकी के दूसरे नियम के मुख्य अर्थ और सामग्री को पुन: प्रस्तुत करें।

    I. न्यूटन द्वारा व्युत्पन्न बलों के अध्यारोपण के सिद्धांत के भौतिक अर्थों को तैयार करें।

    शरीर द्रव्यमान की अवधारणा का भौतिक अर्थ तैयार करें।

    बता दें कि न्यूटन के दूसरे नियम की केंद्रीय अवधारणा बल है।

    न्यूटन के द्वितीय नियम के आधार पर शास्त्रीय यांत्रिकी के दो निष्कर्ष तैयार कीजिए।

    I. न्यूटन के गतिकी के तीसरे नियम के मुख्य अर्थ और सामग्री को पुन: प्रस्तुत करें।

    आधुनिक भौतिकी के लिए शास्त्रीय यांत्रिकी के नियमों के महत्व की व्याख्या करें।

साहित्य:

1. अख्मेदोवा टी.आई., मोसयागिना ओ.वी. प्राकृतिक विज्ञान: पाठ्यपुस्तक / टी.आई. अख्मेदोवा, ओ.वी. मोसायगिन। - एम .: आरएपी, 2012। - एस। 34-37।

एक संदर्भ बिंदु क्या है? यांत्रिक गति क्या है?

एंड्रीस-डैड-एंड्रे

किसी पिंड की यांत्रिक गति समय के साथ अन्य पिंडों के सापेक्ष अंतरिक्ष में उसकी स्थिति में परिवर्तन है। इस मामले में, निकाय यांत्रिकी के नियमों के अनुसार परस्पर क्रिया करते हैं। यांत्रिकी का वह खंड जो गति के ज्यामितीय गुणों का वर्णन करता है, इसके कारणों को ध्यान में रखे बिना किनेमेटिक्स कहलाता है।

अधिक सामान्यतः, गति एक भौतिक प्रणाली की स्थिति में कोई स्थानिक या अस्थायी परिवर्तन है। उदाहरण के लिए, हम किसी माध्यम में तरंग की गति के बारे में बात कर सकते हैं।

* एक भौतिक बिंदु की गति पूरी तरह से समय में उसके निर्देशांक में परिवर्तन से निर्धारित होती है (उदाहरण के लिए, एक विमान पर दो)। इसका अध्ययन बिंदु की गतिज है।
o एक बिंदु की सीधी गति (जब वह हमेशा एक सीधी रेखा पर होती है, गति इस सीधी रेखा के समानांतर होती है)
o वक्रीय गति किसी पथ के साथ एक बिंदु की गति है जो एक सीधी रेखा नहीं है, किसी भी समय मनमानी त्वरण और मनमानी गति के साथ (उदाहरण के लिए, एक वृत्त में गति)।
* कठोर पिंड की गति में इसके किसी भी बिंदु (उदाहरण के लिए, द्रव्यमान का केंद्र) की गति और इस बिंदु के चारों ओर घूर्णी गति होती है। एक कठोर शरीर के कीनेमेटीक्स द्वारा अध्ययन किया गया।
o यदि कोई रोटेशन नहीं है, तो आंदोलन को ट्रांसलेशनल कहा जाता है और यह पूरी तरह से चयनित बिंदु की गति से निर्धारित होता है। ध्यान दें कि यह जरूरी नहीं कि एक सीधी रेखा हो।
o घूर्णी गति का वर्णन करने के लिए - एक चयनित बिंदु के सापेक्ष किसी पिंड की गति, उदाहरण के लिए, एक बिंदु पर स्थिर, यूलर कोण का उपयोग करें। त्रिविमीय समष्टि की दशा में इनकी संख्या तीन होती है।
इसके अलावा, एक कठोर शरीर के लिए, एक समतल गति को प्रतिष्ठित किया जाता है - एक ऐसा आंदोलन जिसमें सभी बिंदुओं के प्रक्षेपवक्र समानांतर विमानों में होते हैं, जबकि यह पूरी तरह से शरीर के एक हिस्से और शरीर के खंड द्वारा निर्धारित किया जाता है किन्हीं दो बिंदुओं की स्थिति।
* एक सातत्य की गति। यहां यह माना जाता है कि माध्यम के अलग-अलग कणों की गति एक-दूसरे से काफी स्वतंत्र होती है (आमतौर पर केवल वेग क्षेत्रों की निरंतरता की शर्तों से सीमित होती है), इसलिए परिभाषित निर्देशांक की संख्या अनंत होती है (कार्य अज्ञात हो जाते हैं)।
सापेक्षता - संदर्भ के फ्रेम पर शरीर की यांत्रिक गति की निर्भरता, संदर्भ के फ्रेम को निर्दिष्ट किए बिना - गति के बारे में बात करने का कोई मतलब नहीं है।

डेनियल युरिएव

यांत्रिक गति के प्रकार [संपादित करें | विकी पाठ संपादित करें]
विभिन्न यांत्रिक वस्तुओं के लिए यांत्रिक गति पर विचार किया जा सकता है:
एक भौतिक बिंदु की गति पूरी तरह से समय में उसके निर्देशांक में परिवर्तन से निर्धारित होती है (उदाहरण के लिए, एक विमान के लिए - एब्सिस्सा और कोर्डिनेट को बदलकर)। इसका अध्ययन बिंदु की गतिज है। विशेष रूप से, गति की महत्वपूर्ण विशेषताएं भौतिक बिंदु, विस्थापन, गति और त्वरण का प्रक्षेपवक्र हैं।
एक बिंदु की सीधी गति (जब यह हमेशा एक सीधी रेखा पर होती है, तो गति इस सीधी रेखा के समानांतर होती है)
वक्रीय गति - एक प्रक्षेपवक्र के साथ एक बिंदु की गति जो एक सीधी रेखा नहीं है, किसी भी समय मनमाना त्वरण और मनमाना गति के साथ (उदाहरण के लिए, एक वृत्त में गति)।
एक दृढ़ पिंड की गति में इसके किसी भी बिंदु की गति (उदाहरण के लिए, द्रव्यमान का केंद्र) और इस बिंदु के चारों ओर घूर्णी गति होती है। एक कठोर शरीर के कीनेमेटीक्स द्वारा अध्ययन किया गया।
यदि कोई रोटेशन नहीं है, तो आंदोलन को ट्रांसलेशनल कहा जाता है और यह पूरी तरह से चयनित बिंदु की गति से निर्धारित होता है। आंदोलन जरूरी रैखिक नहीं है।
घूर्णी गति का वर्णन करने के लिए - एक चयनित बिंदु के सापेक्ष शरीर की गति, उदाहरण के लिए, एक बिंदु पर तय - यूलर कोण का उपयोग किया जाता है। त्रिविमीय समष्टि की दशा में इनकी संख्या तीन होती है।
इसके अलावा, एक कठोर शरीर के लिए, एक समतल गति को प्रतिष्ठित किया जाता है - एक ऐसा आंदोलन जिसमें सभी बिंदुओं के प्रक्षेपवक्र समानांतर विमानों में होते हैं, जबकि यह पूरी तरह से शरीर के किसी एक हिस्से द्वारा निर्धारित किया जाता है, और शरीर के खंड द्वारा निर्धारित किया जाता है किन्हीं दो बिंदुओं की स्थिति।
सातत्य गति। यहां यह माना जाता है कि माध्यम के अलग-अलग कणों की गति एक-दूसरे से काफी स्वतंत्र होती है (आमतौर पर केवल वेग क्षेत्रों की निरंतरता की शर्तों से सीमित होती है), इसलिए परिभाषित निर्देशांक की संख्या अनंत होती है (कार्य अज्ञात हो जाते हैं)।

यांत्रिक आंदोलन। मार्ग। रफ़्तार। त्वरण

लारास

यांत्रिक गति अन्य निकायों के सापेक्ष किसी पिंड (या उसके भागों) की स्थिति में परिवर्तन है।
शरीर की स्थिति एक निर्देशांक द्वारा दी जाती है।
वह रेखा जिसके साथ भौतिक बिंदु चलता है, प्रक्षेपवक्र कहलाती है। प्रक्षेपवक्र की लंबाई को पथ कहा जाता है। पथ की इकाई मीटर है।
पथ = गति * समय। एस = वी * टी।

यांत्रिक गति तीन भौतिक मात्राओं की विशेषता है: विस्थापन, गति और त्वरण।

गतिमान बिंदु की प्रारंभिक स्थिति से उसकी अंतिम स्थिति तक खींचा गया एक निर्देशित रेखा खंड विस्थापन कहलाता है। विस्थापन एक सदिश राशि है। गति की इकाई मीटर है।

गति एक वेक्टर भौतिक मात्रा है जो शरीर की गति की गति को दर्शाती है, संख्यात्मक रूप से इस अवधि के मूल्य के लिए एक छोटी अवधि में गति के अनुपात के बराबर है।
गति सूत्र v = s/t है। गति की इकाई m/s है। व्यवहार में, उपयोग की जाने वाली गति इकाई किमी/घंटा (36 किमी/घंटा = 10 मीटर/सेकेंड) है।

त्वरण एक वेक्टर भौतिक मात्रा है जो गति में परिवर्तन की दर को दर्शाती है, संख्यात्मक रूप से गति में परिवर्तन के अनुपात के बराबर उस समय की अवधि के दौरान जिसके दौरान यह परिवर्तन हुआ। त्वरण की गणना के लिए सूत्र: a=(v-v0)/t; त्वरण का मात्रक मीटर/(वर्ग सेकंड) है।

यांत्रिक गति- यह अन्य पिंडों के सापेक्ष अंतरिक्ष में किसी पिंड की स्थिति में परिवर्तन है।

उदाहरण के लिए, एक कार सड़क पर चल रही है। कार में लोग हैं। लोग कार के साथ सड़क पर चलते हैं। यानी लोग सड़क के सापेक्ष अंतरिक्ष में चलते हैं। लेकिन कार के सापेक्ष ही लोग नहीं हिलते। यह पता चलता है। अगला, हम संक्षेप में विचार करते हैं मुख्य प्रकार के यांत्रिक आंदोलन.

अनुवाद आंदोलनएक पिंड की गति है जिसमें उसके सभी बिंदु एक ही तरह से चलते हैं।

उदाहरण के लिए, वही कार सड़क के किनारे आगे की ओर गति करती है। अधिक सटीक रूप से, केवल कार की बॉडी ट्रांसलेशनल मोशन करती है, जबकि इसके पहिए घूर्णी गति करते हैं।

घूर्णी गतिएक धुरी के बारे में एक शरीर की गति है। ऐसी गति से शरीर के सभी बिंदु वृत्तों के अनुदिश गति करते हैं, जिसका केंद्र यह अक्ष है।

हमने जिन पहियों का उल्लेख किया है, वे अपनी कुल्हाड़ियों के चारों ओर एक घूर्णी गति करते हैं, और साथ ही, पहिए कार बॉडी के साथ मिलकर एक ट्रांसलेशनल मूवमेंट करते हैं। अर्थात्, पहिया अक्ष के सापेक्ष एक घूर्णी गति करता है, और सड़क के सापेक्ष अनुवाद गति करता है।

दोलन गति- यह एक आवर्त गति है जो बारी-बारी से दो विपरीत दिशाओं में होती है।

उदाहरण के लिए, घड़ी में लोलक एक दोलनशील गति करता है।

अनुवाद और घूर्णी गति यांत्रिक गति के सबसे सरल प्रकार हैं।

यांत्रिक गति की सापेक्षता

ब्रह्मांड में सभी पिंड गतिमान हैं, इसलिए ऐसा कोई भी पिंड नहीं है जो पूर्ण विश्राम में हो। इसी कारण से, यह निर्धारित करना संभव है कि कोई पिंड केवल किसी अन्य पिंड के सापेक्ष गति कर रहा है या नहीं।

उदाहरण के लिए, एक कार सड़क पर चल रही है। सड़क पृथ्वी ग्रह पर है। सड़क गतिहीन है। इसलिए, एक स्थिर सड़क के सापेक्ष वाहन की गति को मापना संभव है। लेकिन सड़क पृथ्वी के सापेक्ष स्थिर है। हालाँकि, पृथ्वी स्वयं सूर्य के चारों ओर घूमती है। इसलिए, सड़क, कार के साथ, सूर्य के चारों ओर घूमती है। नतीजतन, कार न केवल अनुवादकीय गति करती है, बल्कि घूर्णी (सूर्य के सापेक्ष) भी करती है। लेकिन पृथ्वी के सापेक्ष, कार केवल ट्रांसलेशनल गति करती है। यह स्वयं प्रकट होता है यांत्रिक गति की सापेक्षता.

यांत्रिक गति की सापेक्षता- यह शरीर के प्रक्षेपवक्र की निर्भरता है, तय की गई दूरी, विस्थापन और पसंद पर गति संदर्भ प्रणाली.

सामग्री बिंदु

कई मामलों में, शरीर के आकार की उपेक्षा की जा सकती है, क्योंकि इस शरीर के आयाम इस शरीर के समान दूरी की तुलना में या इस शरीर और अन्य निकायों के बीच की दूरी की तुलना में छोटे होते हैं। गणना को सरल बनाने के लिए, इस तरह के शरीर को सशर्त रूप से इस शरीर के द्रव्यमान वाला एक भौतिक बिंदु माना जा सकता है।

सामग्री बिंदुएक ऐसा निकाय है जिसके आयामों को दी गई परिस्थितियों में उपेक्षित किया जा सकता है।

जिस कार का हमने कई बार जिक्र किया है उसे पृथ्वी के सापेक्ष एक भौतिक बिंदु के रूप में लिया जा सकता है। लेकिन अगर कोई व्यक्ति इस कार के अंदर चला जाता है, तो कार के आकार की उपेक्षा करना अब संभव नहीं है।

एक नियम के रूप में, भौतिकी में समस्याओं को हल करते समय, शरीर की गति को माना जाता है सामग्री बिंदु आंदोलन, और भौतिक बिंदु की गति, भौतिक बिंदु का त्वरण, भौतिक बिंदु की गति, भौतिक बिंदु की जड़ता इत्यादि जैसी अवधारणाओं के साथ काम करते हैं।

संदर्भ प्रणाली

भौतिक बिंदु अन्य निकायों के सापेक्ष चलता है। जिस पिंड के संबंध में दी गई यांत्रिक गति को माना जाता है उसे संदर्भ निकाय कहा जाता है। संदर्भ निकायहल किए जाने वाले कार्यों के आधार पर मनमाने ढंग से चुने जाते हैं।

संदर्भ निकाय से संबद्ध समन्वय प्रणाली, जो एक संदर्भ बिंदु (मूल) है। ड्राइविंग स्थितियों के आधार पर समन्वय प्रणाली में 1, 2 या 3 अक्ष होते हैं। एक रेखा (1 अक्ष), एक विमान (2 अक्ष) या अंतरिक्ष में (3 अक्ष) पर एक बिंदु की स्थिति क्रमशः एक, दो या तीन निर्देशांक द्वारा निर्धारित की जाती है। किसी भी समय अंतरिक्ष में शरीर की स्थिति का निर्धारण करने के लिए, समय की उत्पत्ति निर्धारित करना भी आवश्यक है।

संदर्भ प्रणालीएक समन्वय प्रणाली है, संदर्भ का एक निकाय जिसके साथ समन्वय प्रणाली जुड़ी हुई है, और समय मापने के लिए एक उपकरण है। संदर्भ प्रणाली के संबंध में, शरीर की गति पर विचार किया जाता है। विभिन्न समन्वय प्रणालियों में विभिन्न संदर्भ निकायों के संबंध में एक ही निकाय में पूरी तरह से भिन्न निर्देशांक हो सकते हैं।

प्रक्षेपवक्रसंदर्भ प्रणाली की पसंद पर भी निर्भर करता है।

संदर्भ प्रणालियों के प्रकारभिन्न हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, संदर्भ का एक निश्चित फ्रेम, संदर्भ का एक गतिशील फ्रेम, संदर्भ का एक जड़त्वीय फ्रेम, संदर्भ का एक गैर-जड़ता फ्रेम।