Переміщення тіла
Переміщення – це відстань, пройдена об’єктом, з точки А до точки Б.
Від чого залежить переміщення
Як приклад візьмемо більярдну кулю, яка лежить у якійсь точці більярдного столу. Позначимо цю точку (точку початку відліку) цифрою 0. Домовимося, що напрямок руху кулі праворуч від точки початку відліку буде “позитивним”, а вліво – “негативним”.
Нехай після удару києм (така більярдна палиця) по кулі, той переміститься в нове положення – точку Б (відстань +30 см).
У Фізиці переміщення позначають символом S
У нашому випадку: S = 30 см
Але ж фізика точна наука! Оскільки переміщення походить з початкової точки А до кінцевої точки Б, то прийнято ці точки позначати так:
Т.ч., переміщення S можна виразити так:
Тепер ударимо києм по кулі у зворотному напрямку і з дещо більшою силою:
Тепер переміщення становитиме:
Зверніть увагу, що S зі знаком «мінус»!
Нинішнє положення кулі щодо початкової точки відліку складає:
Цікаво виходить, так? Фактично куля за два удари пройшла шлях, рівний, 80 см, а його переміщення щодо початкової точки відліку склало -20 см!
Величина руху залежить від вибору початкової точки відліку!
Переміщення на площині
Але більярдна куля не рухається весь час уздовж однієї прямої. Як мінімум, її рух відбувається на площині більярдного столу (двовимірний простір).
Для вимірювання руху на площині нам допоможуть дві лінійки, розташовані перпендикулярно одна до одної. Такі лінійки прийнято називати КООРДИНАТНИМИ ОСЯМИ (або просто ОСЯМИ):
- горизонтальна лінійка (вісь абсцис) позначається “Вісь X”;
- вертикальна лінійка (вісь ординат) позначається “Вісь Y”
Нехай наша куля перемістилася з центру координатних осей (точка А; X = 0; Y = 0) в точку Б з координатами X = 5 см; Y = 2,0 см
Чому дорівнює переміщення кулі? Вздовж осі X куля перемістилася на відстань:
(символ Δ “дельта” означає зміну). Уздовж осі Y:
Тепер скористаємося теоремою Піфагора (квадрат гіпотенузи дорівнює сумі квадратів катетів)
Округлюємо до 5,4 см
Таким чином, величина переміщення становила 5,4 см.
Переміщення у просторі
Слід сказати, що у звичайному житті все ще складніше, оскільки предмети найчастіше переміщуються у тривимірному просторі. До осей X (абсцис) і Y (ординат), що існують на площині, додається вісь Z (апліката):
Спробуємо вирішити таке завдання:
Предмет перемістився з початкової точки відліку координат (точка А; X = 0; Y = 0; Z = 0) в точку Б з координатами X = 3; Y=4; Z = 5. Чому дорівнюватиме переміщення предмета?
Рішення не відрізняється від рішення на площині. Використовуємо ту саму теорему Піфагора, лише застосовуємо її двічі.
Спочатку визначимо довжину проекції (відрізок АБXY) переміщення АБ на площину XY:
Тепер можемо визначити потрібне переміщення АБ:
Округлюємо до 7
Відповідь: Переміщення предмета становило 7 одиниць.