Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Zapisz jako PDF Udostępnij materiał

Warto przeczytać

PołożeniepołożeniePołożenie opisuje umiejscowienie ciała w przestrzeni. Żeby określić położenie jakiegoś ciała – na przykład motyla przedstawionego na Rys. 1., musimy najpierw wybrać ciało, względem którego będziemy określać to położenie. To wybrane ciało nazywamy układem odniesienia. W naszym przypadku układem odniesienia jest kamień leżący przy rzece. Położenie motyla będziemy opisywać względem tego kamienia.

Rj6Rtoy5Zm4IA
Rys. 1. Motyl i jego umiejscowienie w przestrzeni.

Dalej potrzebujemy układu współrzędnych, który umieszczamy w taki sposób, by jego początek był tam, gdzie kamień będący układem odniesienia. Układ współrzędnych jest potrzebny do ilościowego opisu zachowania ciała. Do opisu położenia takiego ciała w ruchu jednowymiarowym wystarczy nam jedna oś współrzędnych - zazwyczaj oś x. Opisując np. ruch mrówki po stole czy też rzut piłką użyjemy dwóch osi, x i y. W przypadku naszego motyla potrzebować będziemy aż trzech osi: x, y oraz z. Gdy już mamy układ współrzędnych, możemy określić współrzędne wektora, który łączy początek układu współrzędnych z motylem – będzie to wektor położenia.

Rfq8NnJxL8tKM
Rys. 2. Tor ruchu motyla.

Jeśli motyl się porusza, jego położenie będzie się zmieniać. Zbiór wszystkich położeń, w których w trakcie swojego lotu był motyl, utworzy pewną krzywą. Tę krzywą nazywamy toremtortorem ruchu. W najprostszym przypadku, gdy ciało porusza się w jednym kierunku, np. tak jak spadający kamień, torem ruchu będzie prosta, a sam ruch będziemy nazywać ruchem prostoliniowym. Gdy ciało „zakręca”, mówimy, że porusza się ruchem krzywoliniowym.

Jeżeli zmierzymy długość krzywej, który przebył motyl od chwili, w której wystartował z kwiatka, aż do chwili, która przedstawiona jest na Rys. 2., będziemy wiedzieć, jaką drogędrogadrogę przebył motyl. Pojęcie drogi w fizyce różni się nieco od potocznego rozumienia tego słowa. Potocznie drogą określamy zarówno długość przebytej trasy, jak i sam tor ruchu. Fizyk mówiąc o drodze ma na myśli długość torutortoru.

Warto jeszcze podkreślić różnicę między drogą a przemieszczeniem ciała. Przemieszczenie jest zmianą położenia ciała i obliczamy je jako różnicę położenia końcowego i początkowego. Ponieważ położenia te opisane są wektorami, zatem i przemieszczenie, jako ich różnica, też jest wielkością wektorową (w odróżnieniu od drogi, która jest wielkością skalarną). Gdy ciało zakończyło swój ruch w tym samym położeniu, od którego ruch się rozpoczął, przemieszczenie wyniesie zero, ale droga będzie dana wartością dodatnią!

Spróbuj teraz na podstawie powyższych informacji opisać ruch końca wskazówki minutowej zegara (Rys. 3.). Czy jest to ruch prosto- czy krzywoliniowy, ilu współrzędnych potrzeba do opisu jej ruchu, jaką drogę pokonał koniec wskazówki w ciągu godziny i jakie jest jego przemieszczenie?

RssJWJu6UJyhS
Rys. 3. Zegar i jego wskazówki.

Słowniczek

droga
droga

(ang.: distance) długość odcinka toru po jakim porusza się ciało.

położenie
położenie

(ang.: position) określa umiejscowienie ciała w układzie odniesienia.

tor
tor

(ang.: trajectory) krzywa, po której porusza się ciało.