A mozgásokat két típusba soroljuk; az egyenes vonalú és a görbe vonalú mozgások csoportjába. Az egyenes vonalú mozgások is két csoportra bomlanak: egyenes vonalú egyenletes mozgásra és egyenes vonalú változó mozgásra.
Egyenes vonalú egyenletes mozgásról akkor beszélünk, ha egy test ugyanakkora időközök alatt, ugyanakkora utat tesz meg, bármilyen kicsik, vagy nagyok is legyenek ezek az időközök, illetve egyenes pályán halad. Mikola-csővel végzett kísérlet alapján látható, hogy a buborék általáb megtett út egyenesen arányos az idővel, tehát hányadosuk állandó (s/t=áll.). Meredekebb Mikola-csőben a buborék gyorsabban mozog, az s/t állandó is nagyobb, azaz ez az állandó alkalmas az egyenletes mozgás jellemzésére. Jele: v, a sebesség. az út és az idő hányadosával egyezik meg (v=s/t). A sebesség SI-beli mértékegysége a m/s, de a hétköznapokban használják a km/h-t is. 1 m/s = 3,6 km/h. Mivel a mozgásnak nem csak nagysága, hanem iránya is van, ezért a sebesség egy vektormennyiség. Az egyenes vonalú egyenletes mozgás dinamikai feltétele, hogy a testet érő erők eredője nulla legyen.
Az egyenletes mozgások koordináta rendszerben is jellemezhetőek út-idő és sebesség-idő grafikonokkal. Az út-idő grafikon egy origóból kiinduló egyenes, minnél meredekebb az egyenes annál több utat tesz meg a test, tehát nagyobb a sebessége.
A sebesség idő grafikon az x(t) tengellyel párhuzamos egyenes. Sebesség-idő grafikon segítségével ki lehet számolni a megtett utat, grafikon alatti terület kiszámításával.
A mozgások többsége nem egyenletes, hanem változó mozgás. A változó mozgásokat nem lehet az egyenletes mozgásnál bevezett fogalmakkal pontosan jellemezni, ezért új fogalmak bevezetésére van szükség. A sebesség, egyenletes mozgásnál megismert kiszámítási móddal, ha a mozgás során megtett összes utat elosztjuk az összes idővel, megkapjuk az átlagsebességet. Az átlagsebességen azt a sebességet értjük, amivel ha a test egyenletesen haladna, ugyanannyi idő alatt tenné meg az utat, mint változó mozgással. Az átlagsebesség kiszámításával sem tudjuk h a mozgás közben a testnek mekkora a sebessége, ezért a pillanatnyi sebességet is be kell vezetni. A pillanatnyi sebességen azt a sebességet értjük, amivel egy test tovább haladna, ha a rá ható erők eredője nullára változna. Az átlagsebesség felhasználásával eljuthatunk a pillanatnyi sebességhez, ugyanis az egyre rövidebb időtartamhoz tartozó átlagsebesség nagysága egyre jobban megközelíti a pillanatnyi sebesség nagyságát.
Méréssel megállapítható, hogy például egy lejtőn leguruló golyó sebessége egyenlő időtartamok alatt, ugyanannyival változik. Az is megállapítható, hogy meredekebb lejtőn a ugyanakkora időtartamok alatt, nagyobb mértékben változik a sebesség, tehát a v/t hányados segítségével bevezethetjük a gyorsulást (a=v/t). A gyorsulás jele; a, SI-beli mértékegysége a m/s gyorsulás jele; a, SI-beli mértékegysége a m/s^2. Mivel a sebesség vektormennyiség, ezért a sebesség változása, a gyorsulás is vektormennyiség. A lejtőn guruló golyóra hatók eredője állandó, ebből arra következtethetünk, hogy az egyenletesen változó mozgás dinamikai feltétele az, hogy a testre hatók eredője állandó legyen.
Az egyenletesen változó mozgás is jellemezhető grafikonokon. Út idő grafikonon egy fél parabolát kapunk.
A sebesség idő grafikonon, ha nincs kezdősebesség, akkor a mozgás egy origóból kiinduló vonal, ami annál meredekebb, minnél nagyobb a gyorsulás. A grafikon alatti területből kiszámítható, hogy s=(v*t)/2=a/2*t^2. Az álló helyzetből induló test pillanatnyi sebessége a test gyorsulásának és eltelt idő szorzatának eredményével egyezik meg (v=a*t). Ha van kezdősebessége a testnek akkor a megtett út képlete megváltozik; s=v0*t+1/2a*t^2.
Az egyenletesen változó mozgásoknak vannak speciális fajtái. Ilyen a szabadesés. Ha egy test szabadon esik, akkor a gravitáció gyorsítja, tehát a=g, ahol a g=9,81 m/s^2. Ez a gravitációs gyorsulás például fonálinga segítségével könnyen megmérhető. Ha egy testet nem csak elejtünk hanem lefele vagy felfele elhajítjuk, akkor függőleges hajításról beszélünk. Ezeket a mozgásokat az, s=v0*t+1/2g*t^2, v=v0+g*t egyenletekkel írhatjuk le, illetve felfele hajított testeknél a g negatív, mert a mozgás irányával ellentétes. A vízszintes hajítás gyakorlatilag egy szabadesésből és egy egyenletes mozgásból. Ez a Lőwy-féle ejtőgéppel bebizonyítható.
Egyenes vonalú egyenletes mozgásról akkor beszélünk, ha egy test ugyanakkora időközök alatt, ugyanakkora utat tesz meg, bármilyen kicsik, vagy nagyok is legyenek ezek az időközök, illetve egyenes pályán halad. Mikola-csővel végzett kísérlet alapján látható, hogy a buborék általáb megtett út egyenesen arányos az idővel, tehát hányadosuk állandó (s/t=áll.). Meredekebb Mikola-csőben a buborék gyorsabban mozog, az s/t állandó is nagyobb, azaz ez az állandó alkalmas az egyenletes mozgás jellemzésére. Jele: v, a sebesség. az út és az idő hányadosával egyezik meg (v=s/t). A sebesség SI-beli mértékegysége a m/s, de a hétköznapokban használják a km/h-t is. 1 m/s = 3,6 km/h. Mivel a mozgásnak nem csak nagysága, hanem iránya is van, ezért a sebesség egy vektormennyiség. Az egyenes vonalú egyenletes mozgás dinamikai feltétele, hogy a testet érő erők eredője nulla legyen.Az egyenletes mozgások koordináta rendszerben is jellemezhetőek út-idő és sebesség-idő grafikonokkal. Az út-idő grafikon egy origóból kiinduló egyenes, minnél meredekebb az egyenes annál több utat tesz meg a test, tehát nagyobb a sebessége.
A sebesség idő grafikon az x(t) tengellyel párhuzamos egyenes. Sebesség-idő grafikon segítségével ki lehet számolni a megtett utat, grafikon alatti terület kiszámításával.
A mozgások többsége nem egyenletes, hanem változó mozgás. A változó mozgásokat nem lehet az egyenletes mozgásnál bevezett fogalmakkal pontosan jellemezni, ezért új fogalmak bevezetésére van szükség. A sebesség, egyenletes mozgásnál megismert kiszámítási móddal, ha a mozgás során megtett összes utat elosztjuk az összes idővel, megkapjuk az átlagsebességet. Az átlagsebességen azt a sebességet értjük, amivel ha a test egyenletesen haladna, ugyanannyi idő alatt tenné meg az utat, mint változó mozgással. Az átlagsebesség kiszámításával sem tudjuk h a mozgás közben a testnek mekkora a sebessége, ezért a pillanatnyi sebességet is be kell vezetni. A pillanatnyi sebességen azt a sebességet értjük, amivel egy test tovább haladna, ha a rá ható erők eredője nullára változna. Az átlagsebesség felhasználásával eljuthatunk a pillanatnyi sebességhez, ugyanis az egyre rövidebb időtartamhoz tartozó átlagsebesség nagysága egyre jobban megközelíti a pillanatnyi sebesség nagyságát. Méréssel megállapítható, hogy például egy lejtőn leguruló golyó sebessége egyenlő időtartamok alatt, ugyanannyival változik. Az is megállapítható, hogy meredekebb lejtőn a ugyanakkora időtartamok alatt, nagyobb mértékben változik a sebesség, tehát a v/t hányados segítségével bevezethetjük a gyorsulást (a=v/t). A gyorsulás jele; a, SI-beli mértékegysége a m/s gyorsulás jele; a, SI-beli mértékegysége a m/s^2. Mivel a sebesség vektormennyiség, ezért a sebesség változása, a gyorsulás is vektormennyiség. A lejtőn guruló golyóra hatók eredője állandó, ebből arra következtethetünk, hogy az egyenletesen változó mozgás dinamikai feltétele az, hogy a testre hatók eredője állandó legyen.Az egyenletesen változó mozgás is jellemezhető grafikonokon. Út idő grafikonon egy fél parabolát kapunk.
A sebesség idő grafikonon, ha nincs kezdősebesség, akkor a mozgás egy origóból kiinduló vonal, ami annál meredekebb, minnél nagyobb a gyorsulás. A grafikon alatti területből kiszámítható, hogy s=(v*t)/2=a/2*t^2. Az álló helyzetből induló test pillanatnyi sebessége a test gyorsulásának és eltelt idő szorzatának eredményével egyezik meg (v=a*t). Ha van kezdősebessége a testnek akkor a megtett út képlete megváltozik; s=v0*t+1/2a*t^2.
Az egyenletesen változó mozgásoknak vannak speciális fajtái. Ilyen a szabadesés. Ha egy test szabadon esik, akkor a gravitáció gyorsítja, tehát a=g, ahol a g=9,81 m/s^2. Ez a gravitációs gyorsulás például fonálinga segítségével könnyen megmérhető. Ha egy testet nem csak elejtünk hanem lefele vagy felfele elhajítjuk, akkor függőleges hajításról beszélünk. Ezeket a mozgásokat az, s=v0*t+1/2g*t^2, v=v0+g*t egyenletekkel írhatjuk le, illetve felfele hajított testeknél a g negatív, mert a mozgás irányával ellentétes. A vízszintes hajítás gyakorlatilag egy szabadesésből és egy egyenletes mozgásból. Ez a Lőwy-féle ejtőgéppel bebizonyítható.
Megjegyzés küldése