Referat na fizyke na temat ruch w przyrodzie

Ruch w przyrodzie wystepuje wszędzie, ruszają się zwierząta a nawet ruszją się rosliny w stronę słońca, nie ma takiej istory żywej która by się nie ruszała. Ruch jest nam potrzebny aby przetrwać, bez ruchu nie było by życia na ziemi, nawet ruszają się fale ocena za pomocą wiatru,ruszamy się my ludzie, ruszamy się wszyscy.

Ruch - w fizyce to zmiana położenia ciała odbywająca się w czasie postrzegana przez obserwatora zwanego układem odniesienia. Elementy ruchu: • przemieszczenie(zmiana położenia) - różnica między położeniem końcowym a początkowym • tor -linia,po której porusza się ciało: o prostoliniowy - torem jest linia prosta o krzywoliniowy - torem jest linia krzywa • droga - długość odcinka toru • czas - różnica, między chwilą końcową a początkową. Podstawowe prawa rządzące ruchem sformułował Izaak Newton i uznawano je za dokładne do końca XIX w. Obecnie ruch ciał fizycznych opisują trzy teorie: • mechanika klasyczna - opisująca ruch obiektów niezbyt małych i poruszających się niezbyt szybko, • teoria względności; o szczególna teoria względności - opisująca ruch ciał o prędkościach porównywalnych z prędkością światła, ale nie uwzględniająca grawitacji o ogólna teoria względności uwzględniająca grawitację, • mechanika kwantowa - opisująca zachowanie się obiektów małych (atomy, cząstki subatomowe) Do ruchów w przyrodzie zaliczamy : - Ruch prostoliniowy jednostajny/zmienny - Ruch prostoliniowy zmienny - Ruch obrotowy - Ruch Harmonijny Ruch jednostajny prostoliniowy( np :tramwaj ,pociąg) - ruch ze stałą prędkością i w stałym kierunku, którego torem jest linia prosta, określony wzorem: gdzie: * V - prędkość * s - droga * t - czas Ponieważ prędkość jest wektorem wynikają z tego następujace własności: * kierunek ruchu i zwrot - stały, tak jak kierunek i zwrot wektora prędkości (a więc torem ruchu jest linia prosta) * wartość prędkości - stała * przyspieszenie jest równe zeru, ponieważ wektor prędkość jest stały Droga w ruchu jednostajnie zmiennym ( np. jazda samochodem ) W ruchu jednostajnym droga co sekundę przyrasta o tę samą ilość metrów. Opisuje to wzór: S = v ∙ t - droga równa się prędkość razy czas. gdzie: S - przebyta droga (w układzie SI w metrach m) v - prędkość ruchu (w układzie SI w m/s) t - czas ruchu (układzie SI w sekundach s) Powyższy wzór jest przekształceniem definicji prędkości: Bo skoro , więc po pomnożeniu obu stron przez czas t, otrzymamy wzór jako powyżej. Ruch obrotowy Ruch obrotowy jednostajny Na co dzień każdy z nas spotyka się z ruchem obrotowym. W technice stosuje się często różnego rodzaju wały lub koła. W ruchu tym torem ruchu punktu jest okrąg, natomiast torem ruchu wszystkich punktów ciała poruszającego się ruchem obrotowym są okręgi współśrodkowe, przy czym środki tych okręgów leżą na jednej prostej, niebiorącej udziału w ruchu i zwanej osią obrotu. r, r1 - promienie wodzące s, s1 - drogi liniowe Na rysunku zostały przedstawione drogi przebyte przez punkty A i B w jednakowym czasie. Odpowiadający drogom liniowym kąt obrotu ciał jest równy dla wszystkich punktów biorących udział w ruchu i nosi nazwę drogi kątowej. - droga kątowa Zgodnie z określeniem miary łukowej kąta , mamy: Droga liniowa s dowolnego punktu obracającego się ciała jest równa iloczynowi drogi kątowej a i jego promienia wodzącego r. Do określanie ruchu obrotowego używa się wielkości zwanej prędkością kątową. Prędkością kątową nazywany stosunek przyrostu drogi kątowej do przyrostu czasu, w którym została zakreślona. Jednostką prędkości kątowej jest radian na sekundę (rad/s). Ruchem obrotowym jednostajnym nazywamy taki ruch, w którym zakreślona droga kątowa jest wprost proporcjonalna do czasu, a więc w którym prędkość kątowa ma wartość stałą. W ruchu obrotowym jednostajnym prędkość kątowa jest równa: Każdy punkt ciała poruszającego się ruchem obrotowym jednostajnym ma również określoną prędkość liniową, która wynosi: Prędkość liniowa dowolnego punktu obracającego się ciała jest równa iloczynowi prędkości kątowej i promienia wodzącego tego punktu. W opisie ruchu obrotowego jednostajnego używa się także częstotliwości i okresu obrotu. T - okres obrotu, czyli czas jednego całkowitego obrotu f - częstotliwość, czyli liczba pełnych obrotów wykonanych w czasie jednej sekundy Uwzględniając częstotliwość i okres obrotu, wzory na prędkość kątową i prędkość liniową przybierają postać: Ruch obrotowy jednostajnie zmienny W ruchu obrotowym zmiennym prędkość kątowa nie jest wielkością stałą. Wyznaczyć można w tym ruchu średnią prędkość kątową (korzystając ze wzoru na prędkość kątową w ruchu obrotowym jednostajnym) oraz prędkość chwilową, która jest określana jako granica, do której dąży stosunek przyrostu drogi kątowej do przyrostu czasu, gdy przyrost ten dąży do zera: Najczęściej w czasie rozruchu i hamowania kół, spotykamy się z ruchem obrotowym jednostajnie zmiennym, w którym stosunek przyrostu prędkości kątowej do przyrostu czasu, w którym ten przyrost zachodzi, jest wielkością stałą i nosi nazwę przyspieszenia kątowego. Jednostką przyspieszenia kątowego jest rad/s2. Przyspieszenie kątowe jest wektorem i ma kierunek przyrostu prędkości kątowej. W ruchu tym istnieje również przyspieszenie liniowe, które jest równe: Podstawiając i , otrzymujemy zależność między przyspieszeniem liniowym a przyspieszeniem kątowym: Przyspieszenie liniowe dowolnego punktu obracającego się ciała jest równe iloczynowi przyspieszenia kątowego i promienia wodzącego tego punktu. Równanie prędkości kątowej ruchu obrotowego jednostajnie zmiennego: Równanie drogi kątowej tego ruchu: Ruch harmoniczny drgania opisane funkcją harmoniczną (sinusoidalną), jest to najprostszy w opisie matematycznym rodzaj drgań. Ruch harmoniczny jest często spotykanym rodzajem drgań, wiele rodzajów jest w przybliżeniu harmoniczna. Każde drganie można przedstawić jako sumę drgań harmonicznych. Przekształceniem umożliwiającym rozkład ruchu drgającego na drgania harmoniczne jest transformacja Fouriera.