Gdzie prowadzi trajektoria?

Ruch dowolnego ciała można opisać, jeśli istnieje możliwość określenia jego położenia w przestrzeni w każdej chwili. W tym celu musimy mieć organ referencyjny (wiedzieć, jaki rodzaj przedmiotu rozważymy jego ruch), a także ustalić dla nas sposób, w jaki opisamy ten ruch.

Ponieważ ciała mają wymiary (to jest w pewnym stopniu w kosmosie), musimy zdecydować, w jakich przypadkach możemy je zaniedbywać i nie śledzić ruchu każdego punktu. Jest to możliwe w dwóch przypadkach: jeśli ciało porusza się w taki sposób, że wszystkie linie ciągnięte w nim przemieszczają się równolegle do siebie (ten ruch nazywany jest ruchem translacyjnym), a także, jeśli wymiary ciała mogą być zaniedbywane w warunkach problemu (uważaj ciało za punkt materiału). Dzieje się tak, jeśli droga podróżowana przez organizm jest wielokrotnie większa niż jej wymiary fizyczne.

W mechanice domyślnie ciało jest pobierane na punkt materialny, o ile nie zaznaczono inaczej.

Linia ruchu punktu w przestrzeni jest trajektją ruchu. Co to jest? Koncepcja "trajektorii", której definicja jest podana przez mechanikę klasyczną, oznacza całkowitość wszystkich pozycji zajętych kolejno przez punkt materialny w kosmosie.

Aby określić pozycję, jaką zajmuje punkt materialny w przestrzeni w określonym czasie, użyj pojęć wektora promieniowego lub układu współrzędnych. Wartości współrzędnych x, y, z charakteryzują układ liniowy punktu względem odpowiednich osi. Wzór do zmiany tych współrzędnych (lub położenia wektora promienia) jest formułą, na podstawie której wyznaczana jest jego trajektoria.

Ponieważ ruch występuje nie tylko w kosmosie, ale także w czasie, trzecim elementem ramki odniesienia jest urządzenie do pomiaru czasu (zegar lub stoper). Razem z układem współrzędnych i punktem początkowym (korpus odniesienia) tworzą "zestaw" niezbędny do opisania ruchu naszego punktu materialnego.

Niech trajektoria ruchu będzie łukiem o pochodzeniu w punkcie M1, którego współrzędne to X1, Y1 i Z1, a kończące się w punkcie M2 (współrzędne X2, Y2, Z2). Odległość, na jaką punkt materialny przemieszcza się wzdłuż jego trajektorii (długość łuku | M1M2 |) będzie nazywany długością drogi. Jest to ilość skalarna.

Jeśli narysujemy skierowany segment (wektor) r od punktu M1 do punktu M2, to nazywa się przesunięciem punktu materiału. Koncepcja ta nie jest identyczna z pojęciem ścieżki. Ścieżka i przesunięcie punktu zbiegają się tylko w przypadku prostej linii.

Kinematyczne prawo ruchu (lub sposób określania jego współrzędnych w każdej chwili) jest funkcją czasu i może przybierać analityczną formę funkcji współrzędnej lub wektora promieniowego zmiennej t, która oznacza czas ruchu. Można to wyrazić wzorem, w formie tabeli lub jako wykresu.

Przy równomiernym ruchu jest coś takiego jak prędkość punktu materialnego. Prędkość jest ilorazem podzielenia ilości przemieszczeń w czasie podróży. Jeśli trajektoria jest prosta, ale ciało porusza się nierównomiernie, tzn. Przy różnych prędkościach w różnych częściach ścieżki, możemy mówić o średniej prędkości.

W mechanice ruch różnego rodzaju jest uważany za jednolity prostoliniowy, jednolicie przyspieszony prostoliniowy i jednolity wzdłuż obwodu.

Charakterystyka mechanicznego ruchu jest względna, ruch można rozpatrywać natychmiast w dwóch lub więcej układach współrzędnych, niektóre są stałe, inne są ruchome. Na przykład samochód porusza się po drodze w stosunku do pieszego spaceru wzdłuż niego (mobilnego punktu), który sam porusza się w stosunku do rosnącego drzewa w pobliżu drogi (stały punkt odniesienia). W tym przypadku prędkość nadwozia (samochodu) będzie się składać z dwóch prędkości: szybkości w stosunku do pierwszego – ruchu – systemu (pieszego) i prędkości ruchu pieszego względem stałego (drzewa).