მართლაც, ჯერ კიდევ ანტიკურ ხანაში არისტოტელე ძალიან მკაფიოდ და დამაჯერებლად ხსნიდა მოძრაობის მიზეზს. უბრალო კითხვა დაუსვა - ვირი რომ არბას მიათრევს გზაზე, მაშინ რა არის არბას გადაადგილების მიზეზი? - მარტივი ინტუიციური პასუხის ქონა - ეტლის მოძრაობის მიზეზი ვირის მოქმედებაა.

ეს პასუხი კითხვის ნიშნის ქვეშ არ დადგა მანამ, სანამ გალილეო დაინახა არისტოტელეს შეცდომა - მართკუთხა ერთგვაროვანი მოძრაობის მიზეზი საერთოდ არ არსებობს, თუ სხეული მოძრაობაშია, მაშინ ჩარევის არარსებობის შემთხვევაში სხეული განუსაზღვრელი ვადით მოძრაობს:
... სხეულის მიერ აღმოჩენილი სიჩქარის ხარისხი ხელშეუხებლად დევს მის ბუნებაში, ხოლო აჩქარების ან შენელების მიზეზები გარეგანია; ეს შეინიშნება მხოლოდ ჰორიზონტალურ სიბრტყეზე, რადგან დახრილ სიბრტყეში გადაადგილებისას შეინიშნება აჩქარება, ხოლო ზევით ასვლისას შენელება. აქედან გამომდინარეობს, რომ ჰორიზონტალური მოძრაობა მარადიულია, რადგან თუ ის ერთგვაროვანია, მაშინ არაფრით არ სუსტდება, არ ნელდება და არ ნადგურდება.

ეს ინტუიციური შეცდომა ფიზიკის გაკვეთილებზეც გვხვდება: თუ ამ თემის შესწავლამდე (და ხანდახან შესწავლის შემდეგ) მოსწავლეებს ჰკითხავთ: „რა არის მიზეზი მართკუთხა ერთგვაროვანი მოძრაობისა, მაგალითად, მანქანის ბრტყელ სწორ გზაზე?“ , მაშინ ძალიან ხშირად გესმით, რომ მანქანის გადაადგილების მიზეზი ამ შემთხვევაში ძრავის მუშაობაა. ეს პასუხი დაკავშირებულია იმასთან, რომ მართლაც, თუ ძრავას გამორთავ, მანქანა ძალიან სწრაფად გაჩერდება.
ამიტომ აუცილებელია დინამიკის ძირითადი კანონების დეტალურად ახსნა, არა მხოლოდ სახელმძღვანელოს ფორმულირების გამოყენებით,
აი, მაგალითად, ნიუტონის პირველი, მეორე და მესამე კანონების რა ფორმულირებები შეგიძლიათ ნახოთ სახელმძღვანელოებში:

ავტორი 1 ნიუტონის კანონი 2 ნიუტონის კანონი 3 ნიუტონის კანონი
ო.ფ. ყაბარდინი არსებობს ათვლის ისეთი ჩარჩოები, რომლებთან მიმართებაშიც, რომელზედაც ტრანზაციულად მოძრავი სხეულები ინარჩუნებენ სიჩქარეს მუდმივი, თუ მათზე სხვა სხეულები არ მოქმედებს. სხეულზე მოქმედი ძალა უდრის სხეულის მასისა და ამ ძალის მიერ მიწოდებული აჩქარების ნამრავლს. ტოლია მოდულით და საპირისპირო მიმართულებით

ს.ვ. გრომოვი
კლასი 10 ნებისმიერი სხეული, სანამ ის იზოლირებულია, ინარჩუნებს მოსვენების მდგომარეობას ან ერთგვაროვან სწორხაზოვან მოძრაობას. თუ მიმდებარე სხეულები მოქმედებენ m მასის ნაწილაკზე F ძალით, მაშინ ეს ნაწილაკი იძენს ისეთ აჩქარებას a, რომ ნამრავლი მისი მასა და აჩქარება იქნება მოქმედი ძალის ტოლი. ორი ნაწილაკების ურთიერთქმედების ძალები ყოველთვის ტოლია აბსოლუტური მნიშვნელობით და მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით მათ დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გასწვრივ.

ს.ვ. გრომოვი
მე-8 კლასი. ნებისმიერი სხეული, სანამ ის იზოლირებულია, ინარჩუნებს მოსვენების მდგომარეობას ან ერთგვაროვან სწორხაზოვან მოძრაობას. ტოლია სიდიდით და საპირისპირო მიმართ

ᲕᲘᲪᲘ. კიკოინი არსებობს ათვლის ისეთი ჩარჩოები, რომლებთან მიმართებაშიც, რომლებზედაც მთარგმნელობით მოძრავი სხეული ინარჩუნებს თავის სიჩქარეს უცვლელად, თუ მასზე არ მოქმედებს სხვა სხეულები (ან სხვა სხეულების მოქმედება კომპენსირდება) სხეულზე მოქმედი ძალა უდრის მასის ნამრავლს. სხეულის და ამ ძალის მიერ მიწოდებული აჩქარების ძალები ტოლია სიდიდით და საპირისპირო მიმართულებით

მაგრამ დავუბრუნდეთ ორიგინალებს:
1 კანონი (ნიუტონის ავტორის ფორმულირებაში)
ნებისმიერი სხეული ინარჩუნებს მოსვენების მდგომარეობას ან ერთგვაროვან სწორხაზოვან მოძრაობას, გარდა იმ შემთხვევისა, როდესაც იგი იძულებულია შეცვალოს იგი მოქმედი ძალების გავლენით.
ნიუტონმა თავის ელემენტებში დაწერა:
გამოყენებული ძალა არის მოქმედება, რომელიც შესრულებულია სხეულზე დასვენების მდგომარეობის ან ერთგვაროვანი სწორხაზოვანი მოძრაობის შესაცვლელად.

ძალა ვლინდება, მხოლოდ, მხოლოდ მოქმედებაში და მისი შეწყვეტის შემდეგ სხეულში არ რჩება. შემდეგ სხეული აგრძელებს ახალი მდგომარეობის შენარჩუნებას მხოლოდ ინერციის გამო. გამოყენებული ძალის წარმოშობა შეიძლება იყოს განსხვავებული: ზემოქმედებისგან, ზეწოლისგან, ცენტრიდანული ძალისგან.

გარდა ამისა, აუცილებელია დემონსტრაციის სერიის ჩატარება ექსპერიმენტებიგალილეოს გონებრივი გამოცდილების ჩათვლით.
გალილეოს გამოცდილება. აიღეთ დახრილი თვითმფრინავი, მოათავსეთ ბურთი მის თავზე. თუ ბურთი დაეშვება დახრილ სიბრტყეში და მოხვდება არათანაბარ ჰორიზონტალურ ზონაში, ის მალე გაჩერდება. თუ ჰორიზონტალური მონაკვეთი ბრტყელია, ბურთი შემდგომში შემოვა. ეს ნიშნავს, რომ ჰორიზონტალური მონაკვეთის მხრიდან გადაადგილებისთვის რაიმე დაბრკოლება რომ არ არსებობდეს, მაშინ ბურთი განუსაზღვრელი ვადით მოძრაობდა. და ეს ნიშნავს, რომ იმისთვის, რომ სხეული იმოძრაოს, სხვა სხეულის გავლენა არ არის საჭირო. აქედან გამომდინარე, არ არსებობს ერთიანი სწორხაზოვანი მოძრაობის მიზეზები.

გარდა ამისა, გალილეო ადასტურებს იმ ფაქტს, რომ სხეულში არ არის ცვლილებები ერთნაირად და სწორხაზოვნად მოძრაობაში. ის ამბობს: არცერთ გამოცდილებას არ შეუძლია დაამტკიცოს მართკუთხა ერთიანი მოძრაობის არსებობა ან მისი არარსებობა. თუ ცვლილებები არ არის, ერთგვაროვანი სწორხაზოვანი მოძრაობა, ისევე როგორც დასვენება, არის სხეულის მდგომარეობა და არა პროცესი.

ძირითადი დასკვნები:
ერთიანი სწორხაზოვანი მოძრაობის მიზეზები არ არსებობს:

1. თუ სხვა სხეულები არ მოქმედებენ სხეულზე ან სხეულების მოქმედება კომპენსირდება, მაშინ სხეული ერთნაირად და სწორხაზოვნად მოძრაობს.
2. თუ სხეული ერთნაირად და სწორხაზოვნად მოძრაობს, მაშინ მასზე სხვა სხეულები არ მოქმედებენ ან სხეულების მოქმედება კომპენსირდება.
3. თუ სხეული ერთგვაროვანი სწორხაზოვანი მოძრაობის მდგომარეობაშია, მაშინ მასთან დაკავშირებული საცნობარო სისტემა ინერციულია.
4. დინამიკის კანონების გამოყენება ხდება მხოლოდ ინერციულ მიმართვის ჩარჩოებში.

კიდევ ერთი პრობლემა ჩნდება „ინერციის“ ცნების შესწავლისას. ეს კონცეფცია ყველაზე ადვილია გასათვალისწინებელი, აყენებს მას ინერციის კონცეფციასთან დაპირისპირებაში, ამიტომ უკეთესად დაიმახსოვრეთ. ინერცია და ინერცია მსგავსი სიტყვებია, მაგრამ განსხვავებული მნიშვნელობა აქვთ.
ინერცია არის სხეულების თვისება, რათა თავიდან აიცილონ მათი მოძრაობის (სიჩქარის) ხასიათის ცვლილება.
ინერცია არის ერთგვაროვანი სწორხაზოვანი მოძრაობის ან დასვენების მდგომარეობა.

არისტოტელე - მოძრაობა შესაძლებელია მხოლოდ ძალის მოქმედებით; ძალების არარსებობის შემთხვევაში სხეული ისვენებს.

გალილეო - სხეულს შეუძლია გააგრძელოს მოძრაობა ძალების არარსებობის შემთხვევაშიც კი. ძალა საჭიროა სხვა ძალების დასაბალანსებლად, როგორიცაა ხახუნი

ნიუტონი - ჩამოაყალიბა მოძრაობის კანონები

ნიუტონის კანონები მოქმედებს მხოლოდ ინერციული მითითების ჩარჩოებში.

ინერციული - საცნობარო სისტემები, რომლებშიც დაკმაყოფილებულია ინერციის კანონი (საცნობარო სხეული ისვენებს ან მოძრაობს ერთნაირად და სწორხაზოვნად)

არაინერციული - კანონი არ არის შესრულებული (სისტემა მოძრაობს არათანაბრად ან მრუდი)

ნიუტონის პირველი კანონი: სხეული მოსვენებულ მდგომარეობაშია ან მოძრაობს ერთნაირად და სწორხაზოვნად, თუ სხვა სხეულების მოქმედება კომპენსირებულია (დაბალანსებული)

(სხეული ერთნაირად მოძრაობს ან ისვენებს, თუ სხეულზე გამოყენებული ყველა ჯამი ნულის ტოლია)

ნიუტონის მეორე კანონიაჩქარება, რომლითაც სხეული მოძრაობს, პირდაპირპროპორციულია სხეულზე მოქმედი ყველა ძალის შედეგისა, მისი მასის უკუპროპორციული და მიმართულია ისევე, როგორც მიღებული ძალა:

წონაარის სხეულის თვისება, რომელიც ახასიათებს მის ინერციას. მიმდებარე სხეულების იგივე ზემოქმედებით, ერთ სხეულს შეუძლია სწრაფად შეცვალოს სიჩქარე, ხოლო მეორეს, იმავე პირობებში, ბევრად უფრო ნელა. მიღებულია იმის თქმა, რომ ამ ორი სხეულიდან მეორეს მეტი ინერცია აქვს, ანუ სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მეორე სხეულს მეტი მასა აქვს.

სიძლიერეარის სხეულთა ურთიერთქმედების რაოდენობრივი საზომი. ძალა არის სხეულის სიჩქარის ცვლილების მიზეზი. ნიუტონის მექანიკაში ძალებს შეიძლება ჰქონდეთ სხვადასხვა ფიზიკური მიზეზი: ხახუნის ძალა, მიზიდულობის ძალა, დრეკადობის ძალა და ა.შ. ძალა არის ვექტორული სიდიდე. სხეულზე მოქმედი ყველა ძალის ვექტორულ ჯამს რეზულტატი ეწოდება.

მესამე კანონი: როდესაც ორი სხეული ურთიერთქმედებს, ძალები ტოლია სიდიდით და საპირისპირო მიმართულებით.

მიზეზი, რის გამოც სხეული იწყებს მოძრაობას, არის მოქმედება სხვა სხეულების ამ სხეულზე. ბურთი მხოლოდ იმ შემთხვევაში შემოვა, თუ მას დაარტყამთ. ადამიანი გადახტება, თუ ის იატაკიდან გადმოაგდებს. ზოგიერთი სხეული მოქმედებს დისტანციაზე. ასე რომ, დედამიწა იზიდავს ყველაფერს ირგვლივ, ამიტომ, თუ ბურთს ხელიდან გაუშვებთ, ის მაშინვე დაიწყებს ქვევით მოძრაობას. სხეულის სიჩქარე ასევე შეიძლება შეიცვალოს მხოლოდ მაშინ, როდესაც სხვა სხეულები მოქმედებენ ამ სხეულზე. მაგალითად, ბურთი მკვეთრად იცვლის მოძრაობის სიჩქარეს, როდესაც კედელს ეჯახება, ჩიტი მკვეთრად ბრუნავს და ჰაერს ფრთებითა და კუდით უბიძგებს.

ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი მაგალითი და მრავალი სხვა, რომელსაც ყოველ ნაბიჯზე ვხვდებით, ვარაუდობს, რომ სხეულს შეუძლია შეცვალოს თავისი სიჩქარე მხოლოდ მაშინ, როდესაც მასზე მოქმედებენ სხვა სხეულები. და პირიქით, თუ სხვა სხეულები არ მოქმედებენ სხეულზე, მაშინ სხეული ისვენებს ან მოძრაობს ერთნაირად და სწორხაზოვნად. პირველად ამ დასკვნამდე მივიდა გ.გალილეო მე-17 საუკუნის დასაწყისში, ხოლო ერთი საუკუნის შემდეგ ი.ნიუტონმა ამას უწოდა მექანიკის ერთ-ერთი ძირითადი კანონი.

სხეულის უნარს, შეინარჩუნოს სიჩქარე, ეწოდება ინერცია. ამიტომ გ.გალილეოს მიერ აღმოჩენილ და ი.ნიუტონის მიერ ჩამოყალიბებულ კანონს ეწოდება ინერციის კანონი ან ნიუტონის პირველი კანონი.

ინერციის კანონი არ მოქმედებს ყველა მითითების სისტემაში. მაგალითად, მოძრავ მანქანასთან დაკავშირებულ საცნობარო ჩარჩოში, მისი მძღოლი უეცარი დამუხრუჭების დროს იწყებს წინსვლას, თუმცა მასზე არცერთი სხეული არ მოქმედებს. დისკზე დგომისას, რომელიც იწყებს ბრუნვას თავისი ღერძის გარშემო, ვგრძნობთ, როგორ გვაიძულებს რაღაც უცნობი ძალა გადავიდეთ ამ დისკის ცენტრიდან. ცხადია, ამ ორ საცნობარო ჩარჩოში - სამუხრუჭე მანქანასა და მბრუნავ დისკში, ინერციის კანონი არ სრულდება.

მითითების ჩარჩოებს, რომლებშიც სრულდება ინერციის კანონი, ეწოდება ინერციული მიმართვის სისტემა. დედამიწასთან დაკავშირებული საცნობარო სისტემა შეიძლება ჩაითვალოს ინერციულად, თუმცა, როგორც მოგეხსენებათ, დედამიწა (როგორც დისკი ერთ-ერთ წინა მაგალითში) ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო, მაგრამ ისე ნელა, რომ მხოლოდ ძალიან ზუსტი გაზომვები აჩვენებს, რომ კანონი ინერცია არ შეინიშნება ამ საცნობარო ჩარჩოში.

თუ საცნობარო სხეული მოძრაობს ერთგვაროვნად, სწორხაზოვნად და მთარგმნელობით ინერციულ საცნობარო ჩარჩოსთან შედარებით, მაშინ ამ სხეულთან დაკავშირებული საცნობარო ჩარჩო ასევე ინერციულია. მოდით დავამტკიცოთ ეს სიჩქარის ტრანსფორმაციის წესის გამოყენებით ერთი საანგარიშო ჩარჩოდან მეორეზე გადასვლისას (იხ. § 2). მოდით სხეულის სიჩქარე M (იხ. ნახ. 7), გაზომილი C 1 მითითების ჩარჩოში, იყოს v 1-ის ტოლი, შემდეგ იგივე სხეულის სიჩქარე v2, მაგრამ გაზომილი C 2 საცნობარო ჩარჩოში, მოძრავი შედარებით. C 1-მდე v სიჩქარით, უდრის:

v 2 = v 1 - v (7.1)

(7.1)-დან გამომდინარეობს, რომ Dv 1 და Dv 2 სიჩქარის ცვლილებები დროის ინტერვალში Dt უნდა იყოს იგივე, რადგან სიჩქარე v რჩება უცვლელი. ამრიგად, სხეულის M-ის აჩქარების მნიშვნელობები, რომლებიც იზომება ორივე საცნობარო სისტემაში, ასევე იგივე იქნება. კერძოდ, თუ სხეული M, რომელსაც სხვა სხეულები არ ზემოქმედებენ, მოძრაობს აჩქარების გარეშე, ანუ თანაბრად, C 1 მითითების ჩარჩოში, მაშინ მისი მოძრაობა C2 ჩარჩოსთან მიმართებაშიც ერთგვაროვანი იქნება, რაც ნიშნავს, რომ ჩარჩო მითითება C 2 ასევე შეიძლება ჩაითვალოს ინერციულად. ასე, მაგალითად, თუ დედამიწას განვიხილავთ, როგორც ინერციულ ათვლის სისტემას, მაშინ მატარებლის ვაგონი, რომელიც ერთნაირად, სწორხაზოვნად და პროგრესულად მოძრაობს, ასევე შეიძლება ჩაითვალოს ინერციულ მიმართვის სისტემად.

გადახედეთ კითხვებს:

რას სწავლობს დინამიკა?

რა არის სხეულის აჩქარების მიზეზი?

· სხეულის ინერციის განსაზღვრა და ინერციის კანონის ფორმულირება.

რომელ საცნობარო სისტემებს ეწოდება ინერციული?

· მიეცით მაგალითები ინერციული მითითების სისტემასა და მათ, რომლებშიც ინერციის კანონი არ არის დაცული.

ბრინჯი. 7. C2 საცნობარო სისტემა ინერციულია, რადგან ის მოძრაობს ინერციულ C1 ჩარჩოსთან შედარებით ტრანსლაციურად, თანაბრად და სწორხაზოვნად v სიჩქარით. ნაჩვენებია მეთოდი, რომ გამოვთვალოთ M სხეულის სიჩქარის v2 სისტემა C2 სისტემის მიმართ ამ სხეულის V1 სიჩქარიდან C1 სისტემაში.

§ 8. ძალა - სხეულების ურთიერთქმედების საზომი: ძალების ტიპები და მათი გაზომვა

მოძრაობა არ არისო, თქვა წვერიანმა ბრძენმა.
მეორე გაჩუმდა და მის წინ დაიწყო სიარული.
მას არ შეეძლო უფრო მკაცრად შეეწინააღმდეგა;
ყველა შეაქო ჩახლართული პასუხი.
მაგრამ, ბატონებო, ეს სასაცილო შემთხვევაა
კიდევ ერთი მაგალითი მახსენდება:
ყოველივე ამის შემდეგ, ყოველდღე მზე დადის ჩვენს წინ,
თუმცა, ჯიუტი გალილეო მართალია.
A.S. პუშკინი

რა არის მექანიკური მოძრაობა? რას ნიშნავს მექანიკური მოძრაობის ფარდობითობა? რა არის მექანიკური მოძრაობის მახასიათებლები? რა იწვევს მექანიკურ მოძრაობას? რაში იყო მართალი „ჯიუტი გალილეო“?

გაკვეთილი-ლექცია

მექანიკური მოძრაობის ფარდობითობა. მოძრაობა, როგორც დროთა განმავლობაში სივრცეში სხეულის პოზიციის ცვლილება სხვა სხეულებთან შედარებით, ეწოდება მექანიკური მოძრაობა. სხეული, რომლის მიმართაც განიხილება მოძრაობა, მასთან დაკავშირებული კოორდინატთა სისტემა და საათის ფორმა დროის გასაზომად. საცნობარო სისტემა.

გალილეომაც კი დაამკვიდრა პერსონაჟი მოძრაობის ფარდობითობა. უძველესი დროიდან ადამიანებს აინტერესებდათ კითხვა, არის თუ არა რაიმე საცნობარო ჩარჩო აბსოლუტურად მოსვენებულ მდგომარეობაში. უძველესი ფილოსოფოსი პტოლემე თვლიდა, რომ ჩვენი დედამიწა ასეთი სისტემაა და დანარჩენი ციური სხეულები და სხვა ობიექტები დედამიწის მიმართ მოძრაობენ. სურათი 61, a გვიჩვენებს ციური სხეულების მოძრაობის დიაგრამას პტოლემეოსის მიხედვით.

ბრინჯი. 61. პლანეტების მოძრაობის სისტემა: პტოლემეოსის (ა) მიხედვით; კოპერნიკის მიხედვით (ბ, თანამედროვე იდეები)

კოპერნიკმა შესთავაზა აღეწერა პლანეტების მოძრაობა განსხვავებული საცნობარო ჩარჩოში, სადაც მზე უმოძრაოა. პლანეტების მოძრაობის სქემა ამ შემთხვევაში გამოიყურება ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 61, ბ.

გალილეოს დღეებში კამათი პლანეტების მოძრაობის სწორი აღწერის შესახებ სერიოზული იყო. მაგრამ მოძრაობის ფარდობითობის გამო, ორივე აღწერილობა შეიძლება ჩაითვალოს ეკვივალენტურად, ისინი უბრალოდ შეესაბამებიან მოძრაობების აღწერას სხვადასხვა მითითების სისტემაში. მზე სხვა ვარსკვლავებთან ერთად მოძრაობს გალაქტიკის ცენტრში. გალაქტიკა, ისევე როგორც ასტრონომების მიერ დაკვირვებული სხვა გალაქტიკები, ასევე მოძრაობს. რაღაც, რაც შეიძლება ჩაითვალოს აბსოლუტურად უმოძრაოდ სამყაროში, არ არის ნაპოვნი.

მაშ, რაზეა მართალი "ჯიუტი გალილეო"? ერთი შეხედვით შეიძლება ჩანდეს, რომ კოპერნიკის მოძრაობის სქემა უფრო მარტივია, ვიდრე პტოლემეოსის მოძრაობის სქემა. მაგრამ ეს სიმარტივე აშკარაა. მზის ირგვლივ პლანეტების მოძრაობაზე დასაკვირვებლად, მზის სისტემას მნიშვნელოვანი მანძილით უნდა დავშორდეთ, რაც ახლაც კი არ შეგვიძლია. ჩვენ ვაკვირდებით მოძრაობას ჩვენს პლანეტაზე ყოფნისას და ვაკვირდებით, როგორც პუშკინი წერდა, რომ „მზე ჩვენს წინ დადის“. იქნებ გალილეო არ უნდა ყოფილიყო ჯიუტი? გამოდის, რომ ეს მთლად სიმართლეს არ შეესაბამება. მოძრაობის აღწერილობები სხვადასხვა საცნობარო ჩარჩოებში (პტოლემე და კოპერნიკი) ექვივალენტურია, სანამ ჩვენ ვიკვლევთ კინემატიკამოძრაობები, ანუ ჩვენ არ განვიხილავთ მიზეზებს, რომლებიც იწვევს მოძრაობებს.

მექანიკური მოძრაობა ფარდობითი ხასიათისაა, ანუ მოძრაობა ყოველთვის ხდება გარკვეული მითითების ჩარჩოს მიმართ. მოძრაობის კინემატიკური აღწერილობისას ყველა საცნობარო ჩარჩო ექვივალენტურია.

მოძრაობის მახასიათებლები. აქამდე მხოლოდ მოძრაობის თვისობრივ აღწერაზე ვისაუბრეთ. მაგრამ საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებში მნიშვნელოვანია პროცესების რაოდენობრივად აღწერა. ამის გაკეთება, ზოგადად, არც ისე მარტივია. შეეცადეთ აღწეროთ ფრინველის მოძრაობა ფრენისას. მაგრამ თუ არ გაინტერესებთ ცალკეული დეტალები, შეგიძლიათ ფრინველის მოძრაობა რაღაც პატარა ობიექტის მოძრაობად გამოიმუშავოთ. ფიზიკაში, ასეთი ობიექტის დასანიშნად, კონცეფცია გამოიყენება მატერიალური წერტილი.

მატერიალური წერტილის მოძრაობა აღწერილია ყველაზე მარტივად. ეს კეთდება დანერგვით კოორდინატთა სისტემები. როდესაც მატერიალური წერტილი მოძრაობს, მისი კოორდინატები იცვლება.

მატერიალური წერტილის მოძრაობის მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ტრაექტორია. ტრაექტორია არის წარმოსახვითი ხაზი სივრცეში, რომლის გასწვრივ მოძრაობს მატერიალური წერტილი. თუმცა, ზოგჯერ ტრაექტორია ჩანს. მაგალითად, ტრასერის ტყვიები სიბნელეში ტოვებს მბზინავი ხაზების კვალს. კიდევ ერთი მაგალითია „მსროლელი ვარსკვლავის“ (მეტეორის) ბილიკი ატმოსფეროში. ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ ციურ სფეროზე ვარსკვლავების მოძრაობის ტრაექტორიები, თუ გადავიღებთ ციურ სფეროს ფოტოსურათს კამერის ლინზის დიდი ხნით გახსნით (სურ. 62).

ბრინჯი. 62. ფოტოები: მეტეორული წვიმა (ა); ხანგრძლივი ექსპოზიციის დროს დაჭერილი ვარსკვლავების მოძრაობა (ბ)

შეგახსენებთ, რომ მოძრაობის მახასიათებელს, რომელიც აჩვენებს, თუ რამდენად იცვლება კოორდინატები დროთა განმავლობაში, ეწოდება სიჩქარე. მოძრაობას, რომლის დროსაც სიჩქარე მუდმივი რჩება სიდიდისა და მიმართულებით, ეწოდება ერთგვაროვანი მოძრაობა. სიჩქარის ცვლილებას აჩქარება ეწოდება. მატერიალური წერტილი მოძრაობს აჩქარებით, თუ სიჩქარე იცვლება რიცხვითი მნიშვნელობით, მიმართულებით ან ორივე მნიშვნელობით და მიმართულებით.

აქამდე მატერიალური წერტილის მოძრაობაზე ვისაუბრეთ. როგორ აღვწეროთ უფრო რთული ობიექტების მოძრაობა? ამისათვის აუცილებელია ობიექტის გონებრივად დაყოფა ცალკეულ წერტილებად და თითოეული წერტილის მოძრაობის აღწერა. უმარტივეს შემთხვევაში, მაგალითად, როდესაც ფეხბურთის ბურთი ან დედამიწა მოძრაობს მზის ირგვლივ, ასეთი მოძრაობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც მთარგმნელობითი მოძრაობა პლუს ბრუნვა. უფრო რთულ შემთხვევაში, მაგალითად, როდესაც ფრინველი დაფრინავს, თითოეული წერტილის მოძრაობა ცალკე უნდა იყოს აღწერილი. ეს არის ზუსტად ის, რასაც კომპიუტერული პროგრამები აკეთებენ, როდესაც ისინი მონიტორის ეკრანზე პერსონაჟის მოძრაობებს აცოცხლებენ.

გადაადგილების მიზეზები. მექანიკის დარგი, რომელიც აღწერს სხეულების მოძრაობის ცვლილების მიზეზებს, ეწოდება დინამიკა. დინამიკის ისტორიული განვითარება ადვილი არ ყოფილა.

ძველი ბერძენი ფილოსოფოსი არისტოტელე თვლიდა, რომ სხეულის ერთგვაროვანი მოძრაობისთვის მასზე გარკვეული ძალა უნდა მოქმედებდეს. გალილეო, რომელმაც ჩაატარა ექსპერიმენტების სერია, მივიდა დასკვნამდე, რომ სხეული ერთნაირად მოძრაობს, როდესაც ის არ ურთიერთქმედებს სხვა სხეულებთან. ის ფაქტი, რომ ეს მთლად ასე არ არის, შეგიძლიათ დარწმუნდეთ უმარტივეს გამოცდილებაში (ყოველ შემთხვევაში გონებრივი). წარმოიდგინეთ, რომ მეტროს მატარებელში ცარიელი ვაგონის შუაში ბურთია. რა დაემართება ბურთს, როცა მანქანა მოძრაობას დაიწყებს? დამატებითი ძალების მოქმედების გარეშე, ბურთი დაიწყებს მოძრაობას აჩქარებით. გალილეოს ფორმულირების დასაზუსტებლად ნიუტონმა შემოიტანა კონცეფცია ინერციული საცნობარო ჩარჩო. ათვლის ინერციული სისტემა არის ისეთი ჩარჩო, რომელშიც სხეული, სხვა სხეულებთან ურთიერთქმედების არარსებობის შემთხვევაში, ისვენებს ან მოძრაობს ერთნაირად. ჩვენს მაგალითში, მეტროს ვაგონი არის არაინერციული მითითების სისტემა. ასეთი ჩარჩო არის ნებისმიერი მითითების სისტემა, რომელიც მოძრაობს აჩქარებით ინერციულ მიმართვის სისტემასთან შედარებით.

ობიექტის მოძრაობის აღსაწერად შემოღებულია კოორდინატთა სისტემა. უმარტივესი მოძრაობა - მატერიალური წერტილის მოძრაობა - აღწერილია როგორც კოორდინატების ცვლილება. რთული ობიექტების მოძრაობის აღსაწერად აუცილებელია თითოეული წერტილის მოძრაობის აღწერა. რომელშიც ობიექტი შეიძლება გონებრივად დაიყოს.

გამოდის, რომ, მკაცრად რომ ვთქვათ, ბუნებაში არ არსებობს ინერციული მითითების ჩარჩოები. მაგალითად, თქვენს კლასში მასწავლებლის მაგიდა დედამიწასთან ერთად ბრუნავს და, შესაბამისად, აჩქარებს. თუმცა, ხშირ შემთხვევაში, მაგალითად, სასკოლო ექსპერიმენტების დემონსტრირებისას, ასეთი საცნობარო ჩარჩო შეიძლება ჩაითვალოს დაახლოებით ინერციულად. მაგრამ თუ ჩვენ ვცდილობთ აღვწეროთ პლანეტების მოძრაობა ამ საცნობარო ჩარჩოში, მაშინ ეს სრულიად არასწორი იქნება. პლანეტების მოძრაობის აღსაწერად ინერციული საცნობარო სისტემა შეიძლება მივიჩნიოთ დაახლოებით სისტემად, რომლის ცენტრიც მზის ცენტრშია, ხოლო ღერძები ორიენტირებულია ვარსკვლავების გასწვრივ. სწორედ ამ მიზეზით არის აღწერილი ციური სხეულების მოძრაობა კოპერნიკის სისტემაში უკეთესად, ვიდრე პტოლემეის სისტემაში.

ამრიგად, ჩვენ მივდივართ დასკვნამდე, რომელიც ცნობილია როგორც ნიუტონის პირველი კანონი: ინერციული მითითების სისტემაში სხეული, რომელიც არ ურთიერთქმედებს სხვა სხეულებთან, ისვენებს ან ერთნაირად მოძრაობს.

მაგრამ ერთგვაროვანი მოძრაობა მოძრაობის მხოლოდ კონკრეტული, პრაქტიკულად განუხორციელებელი შემთხვევაა. ჩვენ მიერ რეალურად დაკვირვებული ყველა სხეული მოძრაობს აჩქარებით. აჩქარებით მოძრაობის მიზეზები ჩამოყალიბებულია ნიუტონის მეორე კანონში, რომელიც ასევე თქვენთვის ცნობილია ფიზიკის კურსიდან.

სხეულის აჩქარება ინერციულ ათვლის სისტემაში პროპორციულია მასზე მოქმედი ყველა ძალის ჯამისა და სხეულის მასის უკუპროპორციულია.

• რას ნიშნავს მექანიკური მოძრაობის ფარდობითობა?
• რა იწვევს სხეულების მოძრაობას?
• ადამიანი დადის ჯოხის გასწვრივ, რომელიც მოძრაობს მდინარის გასწვრივ, ჯოხის სიჩქარის პერპენდიკულარული და დინების სიჩქარის ორჯერ მეტი სიჩქარით. დახაზეთ პირის მოძრაობის ტრაექტორია ნაპირთან შედარებით.

ადვილი არ არის ზრდასრული ადამიანის პოვნა, რომელსაც ცხოვრებაში არასოდეს გაუგია გამოთქმა „მოძრაობა სიცოცხლეა“.


ამ განცხადების კიდევ ერთი ფორმულირებაა, რომელიც გარკვეულწილად განსხვავებულად ჟღერს: „ცხოვრება მოძრაობაა“. ამ აფორიზმის ავტორობა ჩვეულებრივ არისტოტელეს მიეკუთვნება, ძველი ბერძენი მეცნიერი და მოაზროვნე, რომელიც ითვლება მთელი „დასავლური“ ფილოსოფიის და მეცნიერების ფუძემდებლად.

დღეს ძნელია სრული დარწმუნებით იმის თქმა, მართლა წარმოთქვამს თუ არა ასეთ ფრაზას დიდმა ძველმა ბერძენმა ფილოსოფოსმა და ზუსტად როგორ ჟღერდა ის იმ შორეულ დროში, მაგრამ, საგნებს ღია გონებით რომ შევხედოთ, უნდა ვაღიაროთ, რომ ზემოაღნიშნული განმარტება მოძრაობა, მართალია ხმოვანი, მაგრამ საკმაოდ ბუნდოვანი და მეტაფორული. შევეცადოთ გაერკვნენ, თუ რას წარმოადგენს მოძრაობა მეცნიერული თვალსაზრისით.

მოძრაობის ცნება ფიზიკაში

ფიზიკა იძლევა კონცეფციას "ტრაფიკი"საკმაოდ კონკრეტული და ცალსახა განმარტება. ფიზიკის დარგს, რომელიც სწავლობს მატერიალური სხეულების მოძრაობას და მათ შორის ურთიერთქმედებას, ეწოდება მექანიკა.

მექანიკის განყოფილებას, რომელიც სწავლობს და აღწერს მოძრაობის თვისებებს მისი სპეციფიკური მიზეზების გათვალისწინების გარეშე, კინემატიკა ეწოდება. მექანიკისა და კინემატიკის თვალსაზრისით, მოძრაობა არის ფიზიკური სხეულის პოზიციის ცვლილება სხვა ფიზიკურ სხეულებთან შედარებით, რაც დროთა განმავლობაში ხდება.

რა არის ბრაუნის მოძრაობა?

ფიზიკის ამოცანები მოიცავს დაკვირვებას და შესწავლას მოძრაობის ნებისმიერი გამოვლინების შესახებ, რომელიც ხდება ან შეიძლება მოხდეს ბუნებაში.

მოძრაობის ერთ-ერთი სახეობაა ეგრეთ წოდებული ბრაუნის მოძრაობა, რომელიც ცნობილია ამ სტატიის მკითხველთა უმეტესობისთვის სკოლის ფიზიკის კურსიდან. მათთვის, ვინც რაიმე მიზეზით არ დაესწრო ამ თემის შესწავლას ან მოასწრო მისი სრულყოფილად დავიწყება, ავუხსნათ: ბრაუნის მოძრაობა არის მატერიის უმცირესი ნაწილაკების შემთხვევითი მოძრაობა.


ბრაუნის მოძრაობა ხდება იქ, სადაც არის მატერია, რომლის ტემპერატურა აბსოლუტურ ნულს აღემატება. აბსოლუტური ნული არის ტემპერატურა, რომელზეც მატერიის ნაწილაკების ბრაუნის მოძრაობა უნდა შეჩერდეს. ცელსიუსის სკალის მიხედვით, რომელსაც ჩვენ შევეჩვიეთ ყოველდღიურ ცხოვრებაში ჰაერისა და წყლის ტემპერატურის დასადგენად, აბსოლუტური ნულის ტემპერატურა არის 273,15 ° C მინუს ნიშნით.

მეცნიერებმა ჯერ ვერ შეძლეს შექმნან პირობები, რომლებიც იწვევენ მატერიის ასეთ მდგომარეობას, უფრო მეტიც, არსებობს მოსაზრება, რომ აბსოლუტური ნული არის წმინდა თეორიული ვარაუდი, მაგრამ პრაქტიკაში ეს მიუღწეველია, რადგან შეუძლებელია მატერიის რხევების მთლიანად შეჩერება. ნაწილაკები.

მოძრაობა ბიოლოგიის თვალსაზრისით

ვინაიდან ბიოლოგია მჭიდროდ არის დაკავშირებული ფიზიკასთან და ფართო გაგებით სრულიად განუყოფელია მისგან, ამ სტატიაში განვიხილავთ მოძრაობას ბიოლოგიის თვალსაზრისითაც. ბიოლოგიაში მოძრაობა განიხილება, როგორც ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობის ერთ-ერთი გამოვლინება. ამ თვალსაზრისით მოძრაობა არის ერთი ორგანიზმისთვის გარე ძალების ურთიერთქმედების შედეგი თავად ორგანიზმის შინაგან ძალებთან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გარეგანი სტიმული იწვევს ორგანიზმის გარკვეულ რეაქციას, რომელიც მოძრაობაში ვლინდება.

უნდა აღინიშნოს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ფიზიკასა და ბიოლოგიაში მიღებული "მოძრაობის" ცნების ფორმულირებები გარკვეულწილად განსხვავდება ერთმანეთისგან, მათი არსით ისინი არ შედიან ოდნავ წინააღმდეგობაში, უბრალოდ ერთი და იგივე სამეცნიერო კონცეფციის განსხვავებულ განმარტებებში. .


ამრიგად, ჩვენ დარწმუნებულები ვართ, რომ ამ სტატიის დასაწყისში განხილული ფრაზა საკმაოდ შეესაბამება მოძრაობის განმარტებას ფიზიკის თვალსაზრისით, ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია მხოლოდ კიდევ ერთხელ გავიმეოროთ საერთო სიმართლე: მოძრაობა არის სიცოცხლე, და ცხოვრება მოძრაობაა.