Ruch – jedno w najczęściej obserwowanych zjawisk fizycznych Zjawiska ruchu Często ruch zachodzi z tak dużą lub tak małą prędkością i w tak krótkim lub tak długim czasie, że nie można obserwować bezpośrednio jego przebiegu. wówczas zarejestrujemy tor poruszającego się obiektu. Ten ruch cząstek emitowanych w zderzeniach jąder atomowych trwał ułamki milionowych części sekundy. (CERN, Rap.Ann. 1986)

Opis ruchu - podstawowe pojęcia Układ odniesienia – nieruchome w czasie obserwacji ciało lub zbiór ciał, względem którego opisujemy ruch innych ciał Układ współrzędnych – związany z danym układem odniesienia zespól wzajemnie prostopadłych osi umożliwiający jednoznaczne określenie położenia punktu w przestrzeni Punkt materialny - ciało, którego rozmiary w badanym ruchu można uznać za pomijalnie małe Układ punktów materialnych - zbiór skończonej liczby punktów materialnych o zadanej konfiguracji przestrzennej Ciało sztywne – ciało, które nie ulega odkształceniu w czasie rozpatrywanego ruchu Stan spoczynku względem danego układu odniesienia – kiedy ciało nie zmienia swego położenia względem tego układu odniesienia.

X Y Z Układ odniesienia związany z przejazdem kolejowym i umiejscowiony na nim układ współrzędnych prostokątnych

Ruch postępowy - wszystkie punkty danego ciała przemieszczają się tak samo co do wartości i kierunku względem zadanego układu odniesienia Ruch prostoliniowy - przemieszczenie odbywa się wzdłuż linii prostej Ruch obrotowy - wszystkie punkty danego ciała poruszają się po okręgach, których środki znajdują się na jednej prostej - osi obrotu Ruch płaski – ruch zachodzący w jednej płaszczyźnie. Kinematyka – dział fizyki zajmujący się opisem ruchu, bez wnikania w jego przyczyny Dynamika - dział fizyki zajmujący się opisem związków pomiędzy przyczynami ruchu, a jego własnościami

Układ współrzędnych prostokątnych Wektor wodzący punktu P wersory

Prędkość Wektor położenia w funkcji czasu. Zmiana wektora położenia w przedziale czasu. Zmiana położenia w jednostce czasu:

- prędkość chwilowa Kiedy przyrost czasu dąży do zera, to

Kierunek wektora prędkości chwilowej pokrywa się ze styczną do toru w danym punkcie, zwrot wyznaczony jest przez znak przyrostu wektora położenia.

Przemieszczenie i droga

Z definicji prędkości: Przemieszczenie: Droga: Kiedy prędkość stała:

Przyspieszenie Składowa przyspieszenia styczna do toru – wskazuje, jak szybko zmienia się wartość prędkości. Składowa przyspieszenia odpowiedzialna za zmianę kierunku wektora prędkości

Przyspieszenie Składowa styczna przyspieszenia Składowa normalna przyspieszenia – przyspieszenie dośrodkowe.

Kiedy naciskasz pedał gazu lub hamulca – zmieniasz a s. a s - przyspieszenie styczne

a n - przyspieszenie normalne (dośrodkowe) Kiedy kręcisz kierownicą - zmieniasz a n.

Przyspieszenie, to nie tylko zmiana prędkości, to także zmiana kierunku

Ruch jednostajnie przyspieszony

Warunki początkowe (t = 0)

składowe prędkości:

Ruch jednostajnie przyspieszony składowe położenia:

x(t) y(t) z(t) Równania ruchu to zależności Równanie toru to zależność y(x) Ruch płaski – w płaszczyźnie YZ Z równań ruchu eliminujemy czas:

Przykład – rzut ukośny