Čo je pohyb? Vo fyzike tento pojem znamená akciu, ktorá vedie k zmene polohy telesa v priestore počas určitého časového obdobia vzhľadom na určitý referenčný bod. Pozrime sa podrobnejšie na základné fyzikálne veličiny a zákony, ktoré popisujú pohyb telies.
Koncept súradnicového systému a hmotného bodu
Predtým, ako pristúpime k analýze otázky, čo je pohyb, je potrebné definovať niektoré základné pojmy.
Jedným z týchto konceptov je hmotný bod. Vo fyzike sa často zvažujú prípady, keď tvar a rozmery tela nie sú dôležité, pretože sú zanedbateľné v porovnaní so vzdialenosťami, ktoré prejde. Keď geometrické rozmery uvažovaného objektu nie sú dôležité pre riešenie problému, hovoria, že ide o hmotný bod.
Ďalším dôležitým pojmom pre popis pohybu je súradnicový systém, v rámci ktorého má množina čísel a osí jednoznačne určiť polohu hmotného bodu v priestore.
Množstvá popisujúce pohyb
Odvetvie fyziky, ktoré študuje správanie sa pohybujúcich sa objektov, sa nazýva kinematika. V kinematike sa často zvažujú pohyby hmotného bodu. Keď vieme, čo je pohyb, mali by sme uviesť hlavné prvky, ktoré s ním priamo súvisia:
- Trajektória – pomyselná čiara v priestore, po ktorej sa teleso pohybuje. Môže byť rovný, parabolický, eliptický atď.
- Cesta (S) - je to vzdialenosť, ktorú prejde hmotný bod v procese svojho pohybu. Dráha SI sa meria v metroch (m).
- Rýchlosť (v) – fyzikálna veličina, ktorá určuje, ako ďaleko prejde hmotný bod za jednotku času. Merané v metroch za sekundu (m/s).
- Zrýchlenie (a) - hodnota, ktorá popisuje zmenu rýchlosti pohybu hmotného bodu. Vyjadruje sa v SI v m/c2.
- Čas pohybu (t).
Zákony pohybu. Ich matematická formulácia
Keď sme zistili, čo je pohyb a aké veličiny ho určujú, môžeme napísať výraz pre cestu: S=vt. Pohyb opísaný touto rovnicou sa nazýva rovnomerný priamočiary. Ak sa zmení rýchlosť hmotného bodu, vzorec pre cestu by mal byť napísaný takto: S=v0t+at2 /2, tu sa rýchlosť v0 nazýva počiatočná (v čase t=0). V akomkoľvek inom čase t je rýchlosť hmotného bodu určená vzorcom: v=v0 + at. Tento typ pohybu sa nazýva priamočiary rovnomerne zrýchlený.(rovnomerne pomaly).
Uvažované vzorce sú pomerne jednoduché, pretože sa používajú na priamočiary pohyb. V prírode sa predmety často pohybujú po krivočiarych dráhach. V týchto prípadoch je dôležité brať do úvahy vektorové vlastnosti rýchlosti a zrýchlenia. Napríklad jedným z jednoduchých pohybov po zakrivenej dráhe je pohyb hmotného bodu po kružnici. V tomto prípade sa zavádza koncept dostredivého zrýchlenia, ktorý určuje zmenu nie modulu rýchlosti, ale v jeho smere. Toto zrýchlenie sa vypočíta podľa vzorca: a=v2/R, kde R je polomer kruhu.
Príklady pohybu
Keď sme sa zaoberali otázkou, čo je pohyb, je pre jasnosť užitočné uviesť niekoľko príkladov z každodenného života a prírody.
Presúvanie auta po vozovke, jazda na bicykli, skákanie s loptou na trávniku, plávanie lode v mori, lietanie s lietadlom na oblohe, lyžiar schádzajúci sa zo zasneženého úbočia, šprintér bežiaci v športe súťaž sú všetky príklady pohybu predmetov v každodennom živote.
Otáčanie planét okolo Slnka, pád kameňa na zem, kmitanie listov a konárov stromov pod vplyvom vetra, pohyb buniek, ktoré tvoria tkanivá života organizmy a napokon tepelný chaotický pohyb atómov a molekúl sú príklady pohybu prírodných objektov.
Ak sa k problematike staviate z filozofického hľadiska, tak treba povedať, že pohyb je základnou vlastnosťou bytia, keďže všetko, čo okolo nás existuje,je v neustálom pohybe a zmene.
