Wat is beweging? In de natuurkunde betekent dit begrip een handeling die leidt tot een verandering in de positie van een lichaam in de ruimte gedurende een bepaalde tijdsperiode ten opzichte van een bepaald referentiepunt. Laten we in meer detail kijken naar de fysieke basisgrootheden en wetten die de beweging van lichamen beschrijven.
Het concept van een coördinatensysteem en een materieel punt
Alvorens verder te gaan met de analyse van de vraag wat beweging is, is het noodzakelijk om enkele basisconcepten te definiëren.
Een van deze concepten is een materieel punt. In de natuurkunde worden vaak gevallen overwogen waarin de vorm en afmetingen van het lichaam onbelangrijk zijn, omdat ze verwaarloosbaar zijn in vergelijking met de afstanden die het aflegt. Wanneer de geometrische afmetingen van het object in kwestie niet belangrijk zijn voor het oplossen van het probleem, zeggen ze dat het een materieel punt is.
Een ander belangrijk concept voor het beschrijven van beweging is het coördinatensysteem, waaronder een reeks getallen en assen verondersteld wordt ondubbelzinnig de positie van een materieel punt in de ruimte te bepalen.
Hoeveelheden die beweging beschrijven
De tak van de natuurkunde die het gedrag van bewegende objecten bestudeert, wordt kinematica genoemd. In de kinematica wordt vaak rekening gehouden met de bewegingen van een materieel punt. Als je weet wat beweging is, moet je de belangrijkste elementen opsommen die er direct mee te maken hebben:
- Traject - een denkbeeldige lijn in de ruimte waarlangs het lichaam beweegt. Het kan recht, parabolisch, elliptisch enzovoort zijn.
- Pad (S) - dit is de afstand die een materieel punt aflegt tijdens zijn beweging. Het SI-pad wordt gemeten in meters (m).
- Snelheid (v) - een fysieke grootheid die bepa alt hoe ver een materieel punt per tijdseenheid aflegt. Gemeten in meter per seconde (m/s).
- Versnelling (a) - een waarde die de verandering in de bewegingssnelheid van een materieel punt beschrijft. Het wordt uitgedrukt in SI in m/c2.
- Bewegingstijd (t).
Wetten van beweging. Hun wiskundige formulering
Als we hebben uitgezocht wat beweging is en welke grootheden het bepalen, kunnen we een uitdrukking voor het pad schrijven: S=vt. De beweging die door deze vergelijking wordt beschreven, wordt uniform rechtlijnig genoemd. Als de snelheid van het materiële punt verandert, moet de formule voor het pad als volgt worden geschreven: S=v0t+at2 /2, hier wordt de snelheid v0 aanvankelijk genoemd (op tijdstip t=0). Op elk ander tijdstip t wordt de snelheid van een stoffelijk punt bepaald door de formule: v=v0 + at. Dit type beweging wordt rechtlijnig uniform versneld genoemd.(gelijkmatig langzaam).
De overwogen formules zijn vrij eenvoudig, omdat ze worden gebruikt voor rechtlijnige bewegingen. In de natuur bewegen objecten zich vaak langs kromlijnige paden. In deze gevallen is het belangrijk om rekening te houden met de vectoreigenschappen van snelheid en versnelling. Een van de eenvoudige bewegingen langs een gebogen pad is bijvoorbeeld de beweging van een materieel punt langs een cirkel. In dit geval wordt het concept van centripetale versnelling geïntroduceerd, dat de verandering niet in de snelheidsmodulus, maar in zijn richting bepa alt. Deze versnelling wordt berekend met de formule: a=v2/R, waarbij R de straal van de cirkel is.
Voorbeelden van beweging
Na de vraag wat beweging is, is het voor de duidelijkheid nuttig om enkele voorbeelden te geven in het dagelijks leven en de natuur.
Een auto verplaatsen op een rijbaan, fietsen, een bal springen op een gazon, een schip in de zee drijven, een vliegtuig in de lucht vliegen, een skiër die een besneeuwde berghelling afda alt, een sprinter die in een sport rent competitie zijn allemaal voorbeelden van de beweging van objecten in het dagelijks leven.
De rotatie van de planeten rond de zon, de val van een steen op de grond, de oscillatie van de bladeren en takken van bomen onder invloed van de wind, de beweging van cellen die de weefsels van het leven vormen organismen, en tot slot, de thermische chaotische beweging van atomen en moleculen zijn voorbeelden van de beweging van natuurlijke objecten.
Als je de kwestie vanuit een filosofisch oogpunt benadert, dan moet gezegd worden dat beweging een fundamentele eigenschap van het zijn is, aangezien alles wat om ons heen bestaat,is constant in beweging en verandering.
