Траектория, путь, время. Единицы пути и времени

Для решения научных и практических задач необходимо уметь описывать механическое движение тела или его частей, определять характеристики движения и устанавливать связи между ними.

Какими физическими величинами описывается механическое движение?

Траектория

Проведите мелом по доске. Мел при движении описывает линию, которая хорошо видна на доске. В голубом небе часто отчетливо видны белые следы позади летящих самолетов. Быстро мчащийся катер оставляет на поверхности воды пенистую дорожку.

Линия, которую описывает тело при своем движении, называется траекторией.

Мы привели примеры движений, когда траектория - видимая линия. Но чаще всего она невидима. Однако траекторию всегда можно изобразить, если отметить точками положения движущегося тела в различные моменты времени, а затем соединить эти точки. Несложно, например, представить траекторию летящего ядра.

Если траектория движения - прямая линия, движение называется прямолинейным. Например, такова траектория падающего с дерева яблока. Если же траектория - кривая линия, то движение называется криволинейным.

Длина той части траектории, которую описывает тело за данный промежуток времени, называется путем, пройденным телом за этот промежуток времени.

Путь

Обозначается путь обычно буквой s. Путь - это физическая величина. Его можно измерить или вычислить по формуле. Единицей пути в СИ является 1 метр (1 м). На практике путь часто измеряют в кратных единицах - километрах - или в дольных - сантиметрах, миллиметрах, микрометрах.

Время

А что такое промежуток времени? Допустим, вы отправляетесь в путешествие на поезде «Минск - Москва». Поставим вопрос: за какой промежуток времени поезд пройдет путь s = 212 км от Минска до Орши? Ответить на этот вопрос очень легко. Во-первых, нужно знать момент времени, когда поезд отправляется из Минска. Обозначим его буквой t с индексом 1, т. е. t1. Во-вторых, нужно знать момент времени, когда поезд прибывает в Оршу. Обозначим его t2. Промежуток времени, за который поезд проходит путь от Минска до Орши, равен:

Δt = t2t1

(Δ - греч. «дельта» - знак, обозначающий в математике и физике изменение величины, т. е. разность ее конечного и начального значений). Так, если в нашем примере t1 = 20 ч 10 мин, t2 = 23 ч 15 мин,то Δt = 3 ч 5 мин.

Для краткости вместо «промежуток времени» будем говорить «время».

Единицей времени в СИ является 1 секунда (1 с). Иногда удобнее использовать кратные единицы времени: минуту (мин) и час (ч). Существуют и такие единицы времени, как сутки (сут), год. Вы, конечно, знаете, что одни сутки равны 24 ч, 1 год равен 365 (366) сут.

Для измерения времени служат различные приборы, например метроном, часы, секундомер.

Для практических целей полезно научиться отсчитывать про себя секунды, произнося числа через равные интервалы времени.

При прохождении лечебных процедур иногда необходимо фиксировать определенный промежуток времени, например 1 мин или 5 мин. В таких случаях удобно использовать песочные часы.

Для измерения пройденного пути в автомобилях имеется специальный прибор - одометр (от греч. «дорога» и «мера»). Одометр включает:

  • датчик, фиксирующий обороты колеса;
  • счетчик, подсчитывающий обороты;
  • индикатор, фиксирующий путь, который проехал автомобиль.

Главные выводы:

  1. Траектория - линия, которую описывает тело при своем движении.
  2. Если траектория - прямая линия, то движение называется прямолинейным, если траектория - кривая линия, то движение криволинейное.
  3. Путь - длина той части траектории, которую описывает тело за данный промежуток времени.

Читать далее