Šta je kretanje? U fizici, ovaj koncept označava radnju koja dovodi do promjene položaja tijela u prostoru u određenom vremenskom periodu u odnosu na određenu referentnu tačku. Razmotrimo detaljnije osnovne fizičke veličine i zakone koji opisuju kretanje tijela.
Koncept koordinatnog sistema i materijalne tačke
Pre nego što pređemo na analizu pitanja šta je kretanje, potrebno je definisati neke osnovne pojmove.
Jedan od ovih koncepata je materijalna tačka. U fizici se često razmatraju slučajevi kada su oblik i dimenzije tijela nevažne, jer su zanemarive u odnosu na razdaljinu koju je prešao. Kada geometrijske dimenzije predmeta koji se razmatra nisu bitne za rješavanje problema, kažu da je to materijalna tačka.
Još jedan važan koncept za opisivanje kretanja je koordinatni sistem, pod kojim bi skup brojeva i osa trebao nedvosmisleno odrediti položaj materijalne tačke u prostoru.
Količine koje opisuju kretanje
Grana fizike koja proučava ponašanje pokretnih objekata naziva se kinematika. U kinematici se često razmatraju kretanja materijalne tačke. Znajući šta je kretanje, treba navesti glavne elemente koji su direktno povezani sa njim:
- Trajektorija - zamišljena linija u prostoru duž koje se tijelo kreće. Može biti ravno, parabolično, eliptično i tako dalje.
- Putanja (S) - ovo je razdaljina koju materijalna tačka prolazi u procesu svog kretanja. SI put se mjeri u metrima (m).
- Brzina (v) - fizička veličina koja određuje koliko daleko materijalna tačka putuje u jedinici vremena. Izmjereno u metrima u sekundi (m/s).
- Ubrzanje (a) - vrijednost koja opisuje promjenu brzine kretanja materijalne tačke. Izražava se u SI u m/c2.
- Vrijeme kretanja (t).
Zakoni kretanja. Njihova matematička formulacija
Kada smo shvatili šta je kretanje i koje količine ga određuju, možemo napisati izraz za putanju: S=vt. Kretanje opisano ovom jednačinom naziva se ravnomjerno pravolinijsko. Ako se brzina materijalne tačke promijeni, onda formulu za putanju treba napisati na sljedeći način: S=v0t+at2 /2, ovdje se brzina v0 naziva početnom (u trenutku t=0). U bilo kojem drugom trenutku t, brzina materijalne tačke je određena formulom: v=v0 + at. Ova vrsta kretanja se naziva pravolinijsko jednoliko ubrzano.(jednako sporo).
Razmatrane formule su prilično jednostavne, jer se koriste za pravolinijsko kretanje. U prirodi se objekti često kreću krivolinijskim stazama. U ovim slučajevima važno je uzeti u obzir vektorska svojstva brzine i ubrzanja. Na primjer, jedno od jednostavnih kretanja duž zakrivljene putanje je kretanje materijalne točke duž kružnice. U ovom slučaju uvodi se koncept centripetalnog ubrzanja, koji određuje promjenu ne modula brzine, već njegovog smjera. Ovo ubrzanje se izračunava po formuli: a=v2/R, gdje je R polumjer kružnice.
Primjeri kretanja
Nakon što smo se pozabavili pitanjem šta je pokret, korisno je radi jasnoće navesti neke primjere iz svakodnevnog života i prirode.
Kretanje auta po kolovozu, vožnja bicikla, skakanje lopte po travnjaku, plutanje brodom u moru, letenje avionom na nebu, skijaš koji se spušta sa snježne planine, sprinter koji trči u sportu konkurencija su svi primjeri kretanja predmeta u svakodnevnom životu.
Rotacija planeta oko Sunca, pad kamena na zemlju, oscilacija lišća i grana drveća pod uticajem vetra, kretanje ćelija koje čine tkiva života organizmi, i konačno, termalno haotično kretanje atoma i molekula su primjeri kretanja prirodnih objekata.
Ako problemu pristupite sa filozofske tačke gledišta, onda treba reći da je kretanje temeljno svojstvo bića, budući da sve što postoji oko nas,je u stalnom kretanju i promjeni.
