Kinematika - mozgástan
Pontszerű test mozgásának kinetikai leírása során, olyan mozgásegyenletet írunk fel, amelyből bármely pillanatban ki tudjuk számolni a test által megtett utat, a test sebességét, gyorsulását.
Mechanikai mozgás
Mechanikai mozgás során, a testek a helyüket vagy a helyzetüket változtatják meg más testekhez képest.
Egy test helyét, mozgás állapotát mindig valamely más testhez viszonyítva tudjuk megadni. Pl.: az autót a kilométer kőhőz vagy az előtte haladó autóhoz.
Egy test helye, tehát viszonylagos, hiszen egy másik test kell annak meghatározásához.
Vonatkoztatási test: az a test, amelyhez képest a többi test helyét viszonyitjuk.
Vonatkoztatási rendszer: a vonatkoztatási testhez rögzített koordináta-rendszer.
A nyugalom mindig viszonylagos. A nyugalomban lévő test mozgás állapota megegyezik a választott vonatkoztatási rendszer mozgás állapotával.
A testeket leegyszerűsítve kiterjedés nélküli pontszerű testeknek képzeljük el.
A mozgás pályája az a vonal, amelyet a test mozgás során befuthat.
Megtett út: az a pálya mentén mért távolság, amelyet a test adott idő alatt ténylegesen le fut. Jele: \(s\); mértékegysége: \(m\) (méter).
Elmozdulás: a mozgás kezdő pontját és végpontját összekötő szakasz.
Egyenes vonalú egyenletes mozgás
Kísérlet
A buborék egyenlő idő alatt, egyenlő utat tesz meg. 2-3x hosszabb idő alatt a buborék által megtett út is 2-3x-el nagyobb. A buborék által megtett út és az út megtételéhez szükséges idő között egyenes arányosság van.
Ha két mennyiség egymással egyenesen arányos akkor a 2 hányadosa egy állandót határozz meg.
A megtett út jele: \(\Delta s\)
A megtételhez szükséges idő: \(\Delta t\)
Az egyenes arányosság jelölése: \(\Delta s \sim \Delta t\) => vagyis hányadosa állandó.
Az egyenes vonalú egyenletes mozgásnak nevezzük a mozgást akkor, ha a mozgás pályája egyenes vonal és a megtett út egyenesen arányos az út megtételéhez szükséges idővel.
Az út és az idő hányadosa által meghatározott fizikai mennyiségét sebességnek nevezzük.
Az egyenes vonalú egyenletes mozgásnál az út egyenesen arányos az eltelt idővel, az arányossági tényező a mozgás állandó mennyisége, a sebesség.
A mozgás állandó mennyisége a sebesség. Ezért sebesség-idő grafikonja vízszintes időtengelyel párhuzamos egyenes.
Egyenes vonalú egyenletes mozgásnak az út-idő grafikon az origóból kiinduló félegyenes.
A sebesség-idő grafikon alatti terület nagysága a megtett út nagyságával egyezik meg.