KINEMATIKA
Gibanje
Na prvi pogled najjednostavnija promjena koju mozemo opaziti je
promjena polozaja tijela. Tu promjenu nazivamo gibanje. Pokusat
cemo naci sto je kod svih oblika gibanja zajednicko. Pri tome cemo
se ograniciti samo na opisivanje gibanja ne trazeci uzroke koji
su doveli do toga. Ovaj dio mehanike naziva se kinematika.
!slika!(str.14)
Gibanje je relativna promjena polozaja prema okolini. Skup
svih tocaka kroz koje prolazi tijelo u gibanju cini njegovu putanju
Jednoliko i jednoliko ubrzano gibanje po pravcu
Kod jednolikog gibanja po pravcu tijelo priješe u jednakim vremenskim
intervalima jednake putove. Ovdje je u svakom trenutku prava brzina
jednaka srednjoj. Kod jednolikog ubrzanog gibanja po pravcu tijelo
u pravilnim vremenskim razmacima dobije jednake priraste brzine.
Ovdje je dakle akceleracija konstantna.
Slobodni pad
Najpoznatiji i najcesce sretani primjer gibanja sa
konstantnom akceleracijom je slobodni pad. Na sva tijela koja slobodno
padaju djeluje konstantna sila - gravitacija. Kako je iznos gravitacije
proporcionalan masi tijela, to ce i konstantna akceleracija biti
konstantna i jednaka za sva tijela. Ovu naoko ociglednu cinjenicu
nije bilo lako uociti: zbog djelovanja otpora zraka teza tijela
padaju brze od laksih. Tek je Galileo svojim glasovitim pokusom
na Kosom tornju u Pisi pokazao da i teska i lagana tijela padaju
otprilike jednakom brzinom. Akceleracija kod slobodnog pada iznosi
otprilike g = 9,81 m/s2 ovisno o geografskoj polozaju i visini iznad
morske povrsine. !tablica!(str26) !fotografija! (str26)
Vektorski prikaz gibanja
Znacenje vektorskog prikaza kinematickih velicina najociglednije
je zapravo pri slaganju gibanja. Svako gibanje dade se rastaviti
na komponenta pravocrtna gibanja, koja se onda prikazuju kao vektori.
Na taj nacin svako se gibanje moze prikazati kao zbroj svih jednostavnih
gibanja. Jasno je da ono sto vrijedi za gibanje (put), vrijedi i
za put i za akceleraciju, jer se te dvije velicine dobiju od vektorske
velicine - puta, diobom sa skalarom - vrijeme. Prema tome mozemo
govoriti o komponentama brzine i akceleracije. Uobicajeno je da
se komponentama gibanja prikazuju u smjeru koordinatnih osi ili,
bolje receno, da se pogodne koordinatne osi izaberu u smjeru komponentnih
gibanja. Zato se obicno govori o komponenti brzine u smjeru osi
x ili y ili u radijalnom smjeru itd.
Primjer slozenog gibanja: horizontalni hitac
Horizontalni hitac zapravo je slozeno gibanje koje se sastoji od
dviju komponenti:
-
jednolikog gibanja po pravcu (horizontalna
komponenta H)
-
slobodnog pada (vertikalna komponenta V)!slikaII-)!(str
29)
-
Vertikalna komponenta
V stalno se mijenja po iznosu, pa cemo zapravo promatrati jako kratki
segment dR rezultantnog
-
gibanja, koji cemo dobiti kao vektorski
zbroj komponentnih segmenata dH i dV. Jednadzbu horizontalnog hica
dobit cemo iz jednadzbi njegovih komponenata: x = v0t, y = -g/2
* t2.