Was ist Bewegung? In der Physik bezeichnet dieser Begriff eine Aktion, die zu einer Änderung der Position eines Körpers im Raum über einen bestimmten Zeitraum relativ zu einem bestimmten Bezugspunkt führt. Betrachten wir näher die grundlegenden physikalischen Größen und Gesetze, die die Bewegung von Körpern beschreiben.
Das Konzept eines Koordinatensystems und eines materiellen Punktes
Bevor wir mit der Analyse der Frage fortfahren, was Bewegung ist, müssen einige grundlegende Konzepte definiert werden.
Eines dieser Konzepte ist ein materieller Punkt. In der Physik werden oft Fälle betrachtet, in denen die Form und die Abmessungen des Körpers unwichtig sind, da sie im Vergleich zu den von ihm zurückgelegten Entfernungen vernachlässigbar sind. Wenn die geometrischen Abmessungen des betrachteten Objekts für die Lösung des Problems nicht wichtig sind, spricht man von einem materiellen Punkt.
Ein weiterer wichtiger Begriff zur Beschreibung von Bewegung ist das Koordinatensystem, unter dem eine Reihe von Zahlen und Achsen eindeutig die Lage eines materiellen Punktes im Raum bestimmen soll.
Bewegungsgrößen
Der Zweig der Physik, der das Verh alten sich bewegender Objekte untersucht, wird Kinematik genannt. In der Kinematik werden oft die Bewegungen eines materiellen Punktes betrachtet. Wenn man weiß, was Bewegung ist, sollte man die Hauptelemente auflisten, die direkt damit zusammenhängen:
- Trajektorie - eine imaginäre Linie im Raum, entlang der sich der Körper bewegt. Es kann gerade, parabolisch, elliptisch usw. sein.
- Pfad (S) - dies ist die Entfernung, die ein materieller Punkt bei seiner Bewegung zurücklegt. Der SI-Weg wird in Metern (m) gemessen.
- Geschwindigkeit (v) - eine physikalische Größe, die bestimmt, wie weit sich ein materieller Punkt pro Zeiteinheit bewegt. Gemessen in Metern pro Sekunde (m/s).
- Beschleunigung (a) - ein Wert, der die Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit eines materiellen Punktes beschreibt. Sie wird in SI in m/c2.
- Bewegungszeit (t).
ausgedrückt
Bewegungsgesetze. Ihre mathematische Formulierung
Nachdem wir herausgefunden haben, was Bewegung ist und welche Größen sie bestimmen, können wir einen Ausdruck für den Weg schreiben: S=vt. Die durch diese Gleichung beschriebene Bewegung wird gleichförmig geradlinig genannt. Wenn sich die Geschwindigkeit des materiellen Punktes ändert, dann sollte die Formel für den Weg wie folgt geschrieben werden: S=v0t+at2 /2, hier heißt die Geschwindigkeit v0 initial (zum Zeitpunkt t=0). Zu jedem anderen Zeitpunkt t wird die Geschwindigkeit eines materiellen Punktes bestimmt durch die Formel: v=v0 + at. Diese Art der Bewegung wird als geradlinig gleichmäßig beschleunigt bezeichnet.(gleichmäßig langsam).
Die betrachteten Formeln sind recht einfach, da sie für geradlinige Bewegungen verwendet werden. In der Natur bewegen sich Objekte oft entlang krummliniger Pfade. In diesen Fällen ist es wichtig, die vektoriellen Eigenschaften von Geschwindigkeit und Beschleunigung zu berücksichtigen. Eine der einfachen Bewegungen entlang eines gekrümmten Pfads ist beispielsweise die Bewegung eines Materialpunkts entlang eines Kreises. In diesem Fall wird das Konzept der Zentripetalbeschleunigung eingeführt, die die Änderung nicht im Geschwindigkeitsmodul, sondern in seiner Richtung bestimmt. Diese Beschleunigung wird nach folgender Formel berechnet: a=v2/R, wobei R der Radius des Kreises ist.
Bewegungsbeispiele
Nachdem wir uns mit der Frage beschäftigt haben, was Bewegung ist, ist es zur Verdeutlichung hilfreich, einige Beispiele aus dem Alltag und der Natur zu nennen.
Ein Auto auf einer Straße bewegen, Fahrrad fahren, einen Ball auf einem Rasen springen, ein Schiff im Meer treiben lassen, ein Flugzeug in den Himmel fliegen, ein Skifahrer, der einen schneebedeckten Berghang hinunterfährt, ein Sprinter, der in einer Sportart läuft Konkurrenz sind alles Beispiele für die Bewegung von Objekten im Alltag.
Die Rotation der Planeten um die Sonne, der Fall eines Steins auf den Boden, das Schwingen der Blätter und Zweige von Bäumen unter dem Einfluss des Windes, die Bewegung von Zellen, aus denen das Gewebe des Lebens besteht Organismen und schließlich die thermisch chaotische Bewegung von Atomen und Molekülen sind Beispiele für die Bewegung natürlicher Objekte.
Wenn man sich dem Thema philosophisch nähert, dann sollte gesagt werden, dass Bewegung eine grundlegende Eigenschaft des Seins ist, da alles, was um uns herum existiert,ist in ständiger Bewegung und Veränderung.
