Mechanický pohyb

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
(Presmerované z Pohyb (fyzika))
Prejsť na: navigácia, hľadanie
V demografii je mechanický pohyb jeden z druhov pohybu obyvateľstva, pozri mechanický pohyb obyvateľstva

Mechanický pohyb (iné názvy: pohyb, vo väčšine kontextov aj: pohyb telesa) je zmena miesta resp. polohy (v širšom zmysle aj zmena veľkosti a tvaru) telesa alebo (väčšej) časti telesa v priestore v priebehu času vzhľadom k nejakému inému, tzv. vzťažnému telesu; spomínané teleso resp. časť telesa môže byť aj len hmotný bod alebo sústava hmotných bodov. Inak povedané: mechanický pohyb je to, čo je hlavným predmetom skúmania odboru nazývaného mechanika (čiastočne okrem kvantovej mechaniky). Mechanický pohyb je najjednoduchšia a najmenej abstraktná forma pohybu.[1][2][3][4][5][6]

Niekedy je mechanický pohyb klasifikovaný ako jedna z foriem pohybu hmoty (popri fyzikálnom pohybe, chemickom pohybe atď.) [7]. Okrem toho sa ojedinele ako mechanický pohyb označuje akákoľvek zmena miesta, t.j. aj napr. zmena miesta molekuly[8].

Vzťažná sústava[upraviť | upraviť zdroj]

Pohyb každého telesa vo fyzike vždy opisujeme vzhľadom na iné teleso, ktoré nazývame vzťažné teleso (referenčné teleso). Aby sa dal pohyb matematicky opísať, je nutné so vzťažným telesom spojiť aj sústavu súradníc a stanoviť spôsob merania času v tejto sústave. Výsledok tohto spojenia, teda vzťažné teleso spojené so sústavou súradníc a dohodnutým spôsobom merania času, nazývame vzťažná sústava (referenčná sústava). Keďže pohyb závisí od voľby vzťažného telesa, hovoríme, že pohyb je vždy relatívny.[2][1]

Zjednodušenia analýzy[upraviť | upraviť zdroj]

Na úplný opis mechanického pohybu telesa by bolo potrebné sledovať zmenu polohy (typicky zmenu súradníc) úplne všetkých častí telesa. To je ale často príliš zložité a/alebo nepotrebné. Na opis mechanického pohybu telies sa teda často používajú rôzne zjednodušenia (fyzikálne modely). Najjednoduchší model je nahradiť reálne teleso tzv. hmotným bodom (čiže úplne zanedbať rozmery daného telesa). Trochu zložitejší postup je nahradiť reálne teleso sústavou hmotných bodov. Ešte náročnejšie je nahradiť reálne teleso dokonale tuhým telesom (čiže zanedbať len deformovateľnosť daného telesa). Iná forma zjednodušenia je tzv. štatistická mechanika.[9][10][11]

Základné pojmy[upraviť | upraviť zdroj]

Základné pojmy pri analýze mechanického pohybu sú uvedené v článku mechanika.

Druhy mechanických pohybov[upraviť | upraviť zdroj]

Pre pohyb hmotného bodu[upraviť | upraviť zdroj]

Podľa počtu rozmerov pri pohybe hmotného bodu[12][13][14][15][16]:

Podľa tvaru trajektórie pri pohybe hmotného bodu [18][13]:

  • priamočiary pohyb hmotného bodu- t.j. pohyb hm. bodu po priamke (napr. bod vlaku na rovnej trati)
  • krivočiary pohyb hmotného bodu - t.j. pohyb hm. bodu po krivke:
    • kruhový pohyb hmotného bodu (=pohyb po kružnici, otáčavý pohyb hmotného bodu [19]) – t.j. pohyb hm. bodu po kružnici (napr. bod kyvadla)
    • všeobecný krivočiary pohyb hmotného bodu:
      • eliptický pohyb hmotného bodu – t.j. pohyb hm. bodu po elipse (napr. planéta okolo Slnka)
      • hyperbolický pohyb hmotného bodu – t.j. pohyb hm. bodu po hyberbole (napr. kométa v slnečnej sústave s vlastnou rýchlosťou)
      • parabolický pohyb hmotného bodu – t.j. pohyb hm. bodu po parabole, ide o hraničný prípad hyperbolického pohybu (napr. šikmý vrh)
      • iný pohyb hm. bodu

Alternatívne možno krivočiary pohyb hm. bodu deliť na rovinný krivočiary pohyb hm. bodu (kruhový, eliptický, hyperbolický, parabolický atď.) a priestorový krivočiary pohyb hm. bodu (napr. pohyb živočíchov).

Pre pohyb telesa iného než hmotný bod (t.j. typicky: pohyb dokonale tuhého telesa) [20][21][22][23][24][25][26] [27][28][29][30][31][upraviť | upraviť zdroj]

Podľa tvarov trajektórií bodov telesa pri pohybe telesa:

  • posuvný pohyb(= translačný pohyb, translácia, postupný pohyb, staršie: posunutie, v strojárstve aj: posuvový pohyb) – pohyb, pri ktorom všetky body telesa opíšu zhodné trajektórie (je to rovinný alebo priestorový pohyb):
    • priamočiary posuvný pohyb (=priamočiary pohyb telesa) – t.j. body telesa sa pohybujú po rovnobežných priamkach
    • krivočiary posuvný pohyb – t.j. body telesa sa pohybujú po rovnobežných krivkách (nie priamkach)
      • kruhový pohyb telesa – t.j. body telesa sa pohybujú po zhodných kružniciach
      • iný posuvný pohyb
  • otáčavý pohyb (=točivý pohyb, rotačný pohyb, rotácia, otáčanie) telesa:
    • otáčavý pohyb telesa okolo priamky (=otáčavý pohyb telesa v užšom zmysle, rovinný otáčavý pohyb, otáčavý pohyb okolo pevnej/stálej osi otáčania) – t.j. teleso sa otáča okolo priamky (tzv. osi otáčania), t.j. všetky body telesa (okrem tých, ktoré sú prípadne na osi otáčania) opisujú v rovinách kolmých na túto os okolo nej sústredné kružnice (je to rovinný pohyb)
    • otáčavý pohyb telesa okolo bodu (=sférický pohyb, sférický otáčavý pohyb) – t.j. teleso sa otáča okolo jedného bodu, čiže body telesa (okrem tohto prípadného jedného bodu) sa pohybujú po koncentrických guľových plochách okolo tohto bodu (je to priestorový pohyb)
  • všeobecný pohyb telesa (=zložený pohyb telesa [pozn 2]) – t.j. pohyb telesa zložený z otáčavého a posuvného pohybu

Podľa počtu rozmerov pri pohybe telesa:

  • rovinný pohyb telesa – t.j. body telesa sa pohybujú vo vzájomne rovnobežných rovinách:
    • rovinný posuvný pohyb – napr. posúvanie knihy po stole; môže byť priamočiary a krivočiary
    • otáčavý pohyb telesa okolo priamky (=rovinný otáčavý pohyb, otáčavý pohyb v užšom zmysle) – napr. pohyb listu ventilátora
    • všeobecný rovinný pohyb telesa (=rovinný pohyb telesa v užšom zmysle) – napr. valenie sa kolesa po rovnej podložke
  • priestorový pohyb telesa – t.j. aspoň jeden bod telesa opisuje priestorovú krivku:

Všeobecne[upraviť | upraviť zdroj]

Podľa rýchlosti resp. zrýchlenia (podrobnejšie pozri v článku rýchlosť (fyzikálna veličina); veľké písmená A, B…za názvami tu slúžia na odlíšenie viacerých významov toho istého názvu) [34]:
a) podľa veľkosti (vektora) rýchlosti (inak povedané: podľa dráhového zrýchlenia):

b) podľa (vektora) zrýchlenia:

Podľa vratnosti [35][36][29]:

Podľa periodickosti [37][13][36][26]:

Nezávislosť pohybov a rozklad pohybu [38][39][upraviť | upraviť zdroj]

Tzv. princíp nezávislosti pohybov hovorí, že ak teleso vykonáva viacero pohybov súčasne, prebieha každý z týchto pohybov tak, ako keby prebiehal len on sám, a polohové vektory, rýchlosti a zrýchlenia týchto pohybov sa vektorovo sčítajú (tzv. superpozícia pohybov). Tento princíp umožňuje matematicky rozložiť nejaký pohyb (tzv. zložený pohyb) na viacero jednoduchších súčasných pohybov pomocou princípov sčítania vektorov (tzv. rozklad pohybu). Napríklad krivočiary pohyb hmotného bodu možno rozložiť na tri súčasné priamočiare pohyby v smere súradnicových osí súradnicovej sústavy.

Pozri aj kapitolu Skladanie vektorov rýchlostí v článku rýchlosť (fyzikálna veličina).

Poznámky[upraviť | upraviť zdroj]

  1. 1. Priamočiary pohyb (t.j. pohyb po priamke) môže byť prísne vzaté aj druh rovinného alebo priestorového pohybu. 2. „Jednorozmerný pohyb“ sa dá definovať aj tak, že ide o pohyb analyzovaný ako jednorozmerná krivočiara súradnica (t. j. tvar trajektórie nás nezaujíma a sledujeme len vzdialenosť hmotného bodu od nejakého bodu na trajektórii); takto definovaný jednorozmerný pohyb môže byť nielen priamočiary pohyb (t.j. pohyb po priamke) ale aj krivočiary pohyb (t.j. pohyb po krivke). [17]
  2. Ako zložený pohyb sa však častejšie označuje všeobecne pohyb telesa či hmotného bodu opisovaný sprostredkovane prostredníctvom inej súradnicovej sústavy [32]

Zdroje[upraviť | upraviť zdroj]

  1. a b KVASNICA, Jozef et al. Mechanika: celost. vysokošk. učebnice pro stud. matematicko-fyz. a přírodověd. fakult. 1. vyd. Praha: Academia, 1988. s. 7
  2. a b KRÁLÍK, Jiří. Úvod do studia fyziky – studijní text pro kombinované studium [online]. Katedra chemie PřF UJEP, [cit. 2016-08-25]. Dostupné online. s. 11-12
  3. KOKTAVÝ, Bohumil. "Mechanika hmotného bodu: učební text pro studenty distančního a denního studia". vyd. 2. v Akademickém nakl. CERM 1. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2006. Učební texty vysokých škol. ISBN 80-7204-474-5. s. 3
  4. CHAICHIAN, Masud; MERCHES, Ioan; TUREANU, Anca. Mechanics (An Intensive Course). Heidelberg etc. : Springer, 2012. ISBN 978-3-642-16390-6. S. 1.
  5. pohyb In: Technický slovník naučný 6 P – Q. Praha : Encyklopedický dům, 2004. ISBN 80-7335-080-7. s. 170.
  6. pohyb. In: Pyramída. s. 4533. (Poznámka: V článku dole)
  7. FILIT – zdroj, z ktorého pôvodne čerpal tento článok.
  8. ENGELS, Friedrich. Dialektik der Natur. Berlin: Verlag der Contumax GmbH und Co. KG, 2013. ISBN 978-3-8430-2601-7. s. 194
  9. TROFIMOWA, Taissija I.. Physik. 4. vyd. Braunschweig, Wiesbaden : Vieweg, 1997. ISBN 978-3-528-06679-6. S. 3,4.
  10. Mechanik. In: Lexikon der Physik. [CD-ROM] Heidelberg : Spektrum, Akad. Verl, c2000. ISBN 3-8274-0515-7.
  11. pohyb. In: Pyramída. s. 4533.
  12. DUBBEL, Heinrich; GROTE, Karl-Heinrich (ed.), et al.. Dubbel (Taschenbuch für den Maschinenbau). 23. vyd. Berlin, Heidelberg : Springer, 2011. ISBN 978-3-642-17305-9. S. B16.
  13. a b c pohyb In: Masarykův slovník naučný: lidová encyklopedie všeobecných vědomostí , 5 N-Q. Praha: Československý kompas, 1931.
  14. prostorový pohyb. In: Technický naučný slovník Pr – Š. Praha, Bratislava : SNTL, SVTL, 1963. s. 46.
  15. HALLIDAY, David et al. Fyzika: vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Vyd. 1. Brno: VUTIUM, 2000. Překlady vysokoškolských učebnic; sv. 1. ISBN 80-7196-214-7
  16. GUPTA, N. K., ed. et al. "Physics part I". New Delhi etc.: National Council of Educational Research and Training, 2006 (reprint 2014). ISBN 81-7450-508-3. kap. 3-4 (dostupné online (zvoliť class XI - physics I))
  17. MEYER, Heinz, et al.. Technische Mechanik (Teil 2: Kinematik und Kinetik). 7. vyd. Stuttgart : G G Teubner, 1991. ISBN 978-3-519-16521-7. S. 1-2, 22.
  18. zdroje v článku rýchlosť (fyzikálna veličina)
  19. MAHEĽ, Michal. Fyzika pre chemikov - Pohyb [online]. Fakulta matematiky, fyziky a informatiky, [cit. 2016-08-30]. Dostupné online.
  20. posuvný pohyb; otáčivý pohyb. In: Technický slovník naučný 1 – 8. Praha : Encyklopedický dům, 2001-2005. ISBN 80-7335-080-7.
  21. otáčení; přímočarý pohyb; prostorový pohyb; sférický pohyb; rovinný pohyb; obecný pohyb tělesa. In: Technický naučný slovník 1-5. Praha, Bratislava : SNTL, SVTL, 1962-1964.
  22. BALKE, Herbert. Einführung in die Technische Mechanik (Kinetik). Berlin, Heidelberg : Springer, 2006. ISBN 978-3-540-26552-8. S. 28.
  23. DUBBEL, Heinrich; GROTE, Karl-Heinrich (ed.), et al.. Dubbel (Taschenbuch für den Maschinenbau). 23. vyd. Berlin, Heidelberg : Springer, 2011. ISBN 978-3-642-17305-9. S. B19.
  24. PETRY, Siegfried. Einführung in die Theoretische Physik [online]. si-pe.de, [cit. 2016-09-01]. Dostupné online. kapitola 2.5 Mechanik starrer Körper - s. 2, 5-11
  25. ŠTOLL, Ivan. Mechanika [online]. ČVUT v Praze – Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, c2010 (pôvodne: c1995), [cit. 2016-08-26]. Dostupné online. s. 160
  26. a b NOVOTNÝ, Jiří. Anglicko-český terminologický slovník mechaniky strojů – kapitola 2 Kinematika [online]. Česká společnost pro mechaniku, [cit. 2016-09-01]. Dostupné online.
  27. Základy mechaniky 14. přednáška. [online]. (?) VŠB-Technická univerzita Ostrava, [cit. 2016-09-01]. Dostupné online.
  28. BANÍK, Ivan; CHOVANCOVÁ, Marcela; ZÁMEČNÍK, Jozef. Fyzika . 1 , Mechanika a hydromechanika. Bratislava : Slovenská technická univerzita, 2007. ISBN 978-80-227-2590-3. S. 34, 35, 40, 41.
  29. a b JINDRA, Jan. Části strojů a mechanizmy (Studijní obor: Dopravní prostředky) [online]. VOŠ a SOŠ Roudnice nad Labem, 2011, [cit. 2016-09-01]. Dostupné online. s. 63-64
  30. TECHNICKÁ MECHANIKA –Kinematika teorie – 3 Kinematika tělesa [online]. Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky -Fakulta strojního inženýrství -Vysoké učení technické v Brně, [cit. 2016-09-01]. Dostupné online.
  31. HOFMANN, Jaroslav; URBANOVÁ, Marie. Fyzika I (Verze 1.0) [online]. Praha : Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2005, [cit. 2016-09-01]. Dostupné online. s. 80
  32. OŽVOLDOVÁ, Miroslava, et al. e-Fyzika (Základný bakalársky kurz pre technické univerzity) [online]. Slovenská technická univerzita v Bratislave, c2002, [cit. 2016-08-25]. Dostupné online. kapitola 2.1.10
  33. PETRY, Siegfried. Einführung in die Theoretische Physik [online]. si-pe.de, [cit. 2016-09-01]. Dostupné online. kapitola 2.5 Mechanik starrer Körper - s. 11
  34. zdroje v článku rýchlosť (fyzikálna veličina)
  35. postupný pohyb; vratný pohyb. In: Technický slovník naučný 1 – 8. Praha : Encyklopedický dům, 2001-2005. ISBN 80-7335-080-7.
  36. a b kmitání. In: Technický naučný slovník G – L. Praha, Bratislava : SNTL, SVTL, 1962. s. 377.
  37. periodische Bewegung; quasiperiodische Bewegung. In: Lexikon der Physik. [CD-ROM] Heidelberg : Spektrum, Akad. Verl, c2000. ISBN 3-8274-0515-7.
  38. rozklad pohybu. In: Technický slovník naučný 7 R – Š. Praha : Encyklopedický dům, 200x. ISBN 80-7335-080-7. s. 139.
  39. HAMMER, Karl a HAMMER, Hildegard. Grundkurs der Physik 1 (Mechanik – Wärmelehre) .7. Auflage. München, Wien: R. Oldenbourg Verlag. ISBN 3-486-23253-3. s. 32