Ruch to zmiana położenia ciała w czasie względem wybranego układu odniesienia. Żeby opisać ruch, musimy określić, jak zmienia się pozycja ciała, jak szybko to się dzieje i w jakim kierunku.
Najpierw, musimy zdefiniować układ odniesienia. To punkt, od którego zaczynamy mierzyć położenie ciała. Na przykład, możemy wybrać róg pokoju jako punkt (0,0) i wtedy możemy określić, gdzie znajduje się piłka względem tego rogu.
Kiedy mamy układ odniesienia, możemy mówić o położeniu. Położenie to miejsce, w którym znajduje się ciało w danym momencie. Zwykle oznaczamy je symbolem x (w ruchu prostoliniowym) lub współrzędnymi (x, y) w ruchu w dwóch wymiarach.
Must Read
Droga to długość toru, po którym porusza się ciało. Jeśli idziesz z domu do sklepu, a potem z powrotem, droga to suma odległości, które przeszedłeś w obie strony. Droga zawsze jest wartością dodatnią.
Przemieszczenie to zmiana położenia ciała. To odległość między początkowym a końcowym położeniem, w linii prostej. Na przykład, jeśli zaczynasz w punkcie x = 0, a kończysz w punkcie x = 5, twoje przemieszczenie wynosi 5. Jeśli wrócisz do punktu x = 0, twoje przemieszczenie wynosi 0, mimo że droga, którą przebyłeś, może być długa.
Prędkość to szybkość, z jaką ciało zmienia swoje położenie. Średnia prędkość to przemieszczenie podzielone przez czas, w którym to przemieszczenie nastąpiło. Na przykład, jeśli przemieściłeś się o 10 metrów w 2 sekundy, Twoja średnia prędkość wynosi 5 metrów na sekundę (m/s). Prędkość ma kierunek i zwrot.
Szybkość to wartość prędkości. Mówi nam tylko, jak szybko coś się porusza, ale nie mówi o kierunku. Na przykład, samochód jedzie z szybkością 60 km/h, niezależnie od tego, czy jedzie na północ, południe, wschód czy zachód.
Przyspieszenie to zmiana prędkości w czasie. Jeśli prędkość ciała rośnie, mówimy o przyspieszeniu dodatnim. Jeśli prędkość ciała maleje, mówimy o opóźnieniu (przyspieszeniu ujemnym). Na przykład, jeśli samochód zwiększa prędkość z 0 m/s do 10 m/s w 5 sekund, jego przyspieszenie wynosi 2 m/s².
Możemy graficznie przedstawić ruch. Na wykresie położenia od czasu (x(t)) możemy zobaczyć, jak zmienia się położenie ciała w czasie. Na wykresie prędkości od czasu (v(t)) możemy zobaczyć, jak zmienia się prędkość ciała w czasie. Na wykresie przyspieszenia od czasu (a(t)) widzimy zmiany przyspieszenia w czasie. Analiza tych wykresów pozwala nam zrozumieć charakter ruchu, np. czy jest to ruch jednostajny (prędkość stała), czy jednostajnie zmienny (przyspieszenie stałe).
Podsumowując, aby opisać ruch, musimy określić: układ odniesienia, położenie, drogę, przemieszczenie, prędkość, szybkość i przyspieszenie. Używając tych pojęć oraz wykresów, możemy zrozumieć i analizować różne rodzaje ruchu.
