Kas yra judėjimas? Fizikoje ši sąvoka reiškia veiksmą, dėl kurio per tam tikrą laiką pasikeičia kūno padėtis erdvėje tam tikro atskaitos taško atžvilgiu. Išsamiau panagrinėkime pagrindinius fizikinius dydžius ir dėsnius, apibūdinančius kūnų judėjimą.
Koordinačių sistemos ir materialaus taško samprata
Prieš pradedant analizuoti klausimą, kas yra judėjimas, būtina apibrėžti kai kurias pagrindines sąvokas.
Viena iš šių sąvokų yra materialus taškas. Fizikoje dažnai svarstomi atvejai, kai kūno forma ir matmenys nėra svarbūs, nes jie yra nereikšmingi, palyginti su jo nuvažiuotais atstumais. Kai sprendžiant problemą nesvarbūs nagrinėjamo objekto geometriniai matmenys, sakoma, kad tai materialus taškas.
Kita svarbi sąvoka, apibūdinanti judėjimą, yra koordinačių sistema, pagal kurią skaičių ir ašių rinkinys turėtų vienareikšmiškai nustatyti materialaus taško vietą erdvėje.
Judėjimą apibūdinantys kiekiai
Fizikos šaka, tirianti judančių objektų elgesį, vadinama kinematika. Kinematikoje dažnai atsižvelgiama į materialaus taško judesius. Žinant, kas yra judėjimas, reikėtų išvardyti pagrindinius elementus, kurie yra tiesiogiai su juo susiję:
- Trajektorija – įsivaizduojama erdvė erdvėje, kuria juda kūnas. Jis gali būti tiesus, parabolinis, elipsinis ir pan.
- Kelias (S) – tai atstumas, kurį įveikia materialus taškas judėdamas. SI kelias matuojamas metrais (m).
- Greitis (v) – fizinis dydis, nustatantis, kiek toli materialus taškas nukeliauja per laiko vienetą. Matuojama metrais per sekundę (m/s).
- Pagreitis (a) – reikšmė, nusakanti materialaus taško judėjimo greičio kitimą. Jis išreiškiamas SI m/c2.
- Judėjimo laikas (t).
Judesio dėsniai. Jų matematinė formuluotė
Išsiaiškinę, kas yra judėjimas ir kokie dydžiai jį lemia, galime parašyti kelio išraišką: S=vt. Šia lygtimi aprašytas judėjimas vadinamas tolygiu tiesiniu. Jei keičiasi materialaus taško greitis, tada kelio formulę reikia parašyti taip: S=v0t+at2 /2, čia greitis v0 vadinamas pradiniu (laiku t=0). Bet kuriuo kitu momentu t materialaus taško greitis nustatomas pagal formulę: v=v0 + at. Šis judesio tipas vadinamas tiesiuoju tolygiai pagreitintu.(tolygiai lėtai).
Apsvarstytos formulės yra gana paprastos, nes jos naudojamos tiesiniam judėjimui. Gamtoje objektai dažnai juda kreiviniais takais. Tokiais atvejais svarbu atsižvelgti į greičio ir pagreičio vektorines savybes. Pavyzdžiui, vienas iš paprastų judesių lenktu keliu yra materialaus taško judėjimas apskritimu. Šiuo atveju įvedama įcentrinio pagreičio samprata, kuri lemia ne greičio modulio pokytį, o jo kryptį. Šis pagreitis apskaičiuojamas pagal formulę: a=v2/R, kur R yra apskritimo spindulys.
Judėjimo pavyzdžiai
Atsižvelgiant į klausimą, kas yra judėjimas, aiškumo dėlei naudinga pateikti keletą pavyzdžių iš kasdienybės ir gamtos.
Automobilio judėjimas važiuojamąja dalimi, važiavimas dviračiu, kamuolio šokinėjimas ant pievelės, laivo plaukimas jūroje, lėktuvo skrydis danguje, slidininkas, besileidžiantis nuo snieguoto kalno šlaito, sprinteris, bėgiojantis sportu konkurencija yra daiktų judėjimo kasdieniame gyvenime pavyzdžiai.
Planetų sukimasis aplink Saulę, akmens kritimas ant žemės, medžių lapų ir šakų svyravimas veikiant vėjui, ląstelių, sudarančių gyvųjų organizmų audinius, judėjimas organizmai ir, galiausiai, terminis chaotiškas atomų ir molekulių judėjimas yra gamtos objektų judėjimo pavyzdžiai.
Jei į klausimą žiūrite iš filosofinės pusės, tuomet reikia pasakyti, kad judėjimas yra pagrindinė būties savybė, nes viskas, kas egzistuoja aplink mus,nuolat juda ir keičiasi.
