Hvad er bevægelse? I fysik betyder dette begreb en handling, der fører til en ændring af en krops position i rummet over en vis tidsperiode i forhold til et bestemt referencepunkt. Lad os overveje mere detaljeret de grundlæggende fysiske størrelser og love, der beskriver kroppens bevægelse.
Konceptet med et koordinatsystem og et materialepunkt
Før man går videre til analysen af spørgsmålet om, hvad bevægelse er, er det nødvendigt at definere nogle grundlæggende begreber.
Et af disse begreber er et væsentligt punkt. I fysik overvejes ofte tilfælde, hvor kroppens form og dimensioner er ligegyldige, da de er ubetydelige i sammenligning med de tilbagelagte afstande. Når de geometriske dimensioner af det pågældende objekt ikke er vigtige for at løse problemet, siger de, at det er et materielt punkt.
Et andet vigtigt koncept til at beskrive bevægelse er koordinatsystemet, under hvilket et sæt tal og akser formodes entydigt at bestemme positionen af et materielt punkt i rummet.
Mængder, der beskriver bevægelse
Den gren af fysik, der studerer bevægelige objekters adfærd, kaldes kinematik. I kinematik betragtes bevægelserne af et materielt punkt ofte. Når man ved, hvad bevægelse er, bør man liste de vigtigste elementer, der er direkte relateret til det:
- Trajectory - en imaginær linje i rummet, langs hvilken kroppen bevæger sig. Den kan være lige, parabolsk, elliptisk og så videre.
- Sti (S) - dette er den afstand, som et materielt punkt passerer i bevægelsesprocessen. SI-stien måles i meter (m).
- Speed (v) - en fysisk størrelse, der bestemmer, hvor langt et materiale punkt bevæger sig pr. tidsenhed. Målt i meter pr. sekund (m/s).
- Acceleration (a) - en værdi, der beskriver ændringen i bevægelseshastigheden for et materialepunkt. Det er udtrykt i SI i m/c2.
- Bevægelsestid (t).
Bevægelseslove. Deres matematiske formulering
Når vi har fundet ud af, hvad bevægelse er, og hvilke mængder der bestemmer den, kan vi skrive et udtryk for stien: S=vt. Bevægelsen beskrevet af denne ligning kaldes ensartet retlinet. Hvis materialepunktets hastighed ændres, skal formlen for stien skrives som følger: S=v0t+at2 /2, her kaldes hastigheden v0 initial (på tidspunktet t=0). På ethvert andet tidspunkt t bestemmes et materialepunkts hastighed af formlen: v=v0 + at. Denne type bevægelse kaldes retlinet ensartet accelereret.(jævnt langsomt).
De overvejede formler er ret enkle, da de bruges til retlinet bevægelse. I naturen bevæger objekter sig ofte langs kurvelinede stier. I disse tilfælde er det vigtigt at tage højde for vektoregenskaberne for hastighed og acceleration. For eksempel er en af de simple bevægelser langs en buet bane bevægelsen af et materialepunkt langs en cirkel. I dette tilfælde introduceres begrebet centripetalacceleration, som bestemmer ændringen ikke i hastighedsmodulet, men i dens retning. Denne acceleration beregnes med formlen: a=v2/R, hvor R er radius af cirklen.
Eksempler på bevægelse
Efter at have beskæftiget sig med spørgsmålet om, hvad bevægelse er, er det nyttigt for klarhedens skyld at give nogle eksempler i hverdagen og naturen.
Flytte en bil på en vejbane, cykle, hoppe en bold på en græsplæne, flyde et skib i havet, flyve et fly i himlen, en skiløber, der går ned af en sneklædt bjergside, en sprinter, der løber i en sport konkurrence er alle eksempler på bevægelse af genstande i hverdagen.
Planeternes rotation omkring Solen, en stens fald til jorden, svingningen af træernes blade og grene under påvirkning af vinden, bevægelsen af celler, der udgør levende væv organismer, og endelig den termiske kaotiske bevægelse af atomer og molekyler er eksempler på bevægelse af naturlige objekter.
Hvis du nærmer dig spørgsmålet fra et filosofisk synspunkt, så skal det siges, at bevægelse er en grundlæggende egenskab ved at være, da alt, hvad der eksisterer omkring os,er i konstant bevægelse og forandring.
