В механическом движении участвуют тела, испытывающие воздействие очень разных сил: гравитации, электрических, магнитных и других. Поэтому для определения положения тела в пространстве в любой момент времени нужно понимать, как это движение можно описать. Это определения является основной задачей механики.

Механическое движение — это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

 Одно и то же движение можно описывать по-разному, если рассматривать относительно разных тел. Поэтому для описания движения нужно определить:

1) систему координат;
2) тело отсчёта;
3) часы.

Система координат, тело отсчёта и часы образуют систему отсчёта, относительно которой движется тело.

Во многих случаях вместо реального тела можно рассматирвать его модель — материальную точку, обладающую его массой, но игнорирующую другие несущественные признаки.

Материальная точка — это модель реального тела, которую можно использовать, если:
1) размерами тела можно пренебречь в условиях данной задачи;
или
2) тело движется поступательно.

Поступательное движение — если все точки тела движутся одинаково.

 Основные понятия

Траектория — линия, вдоль которой движется тело.

Путь — длина траектории.

Перемещение — вектор, соединяющий начальное и конечное положения тела.

Определение координаты тела

Пусть тело движется вдоль координатной оси ОХ из точки с координатой х₀ (начальная координата) в точку с координатой х (конечная координата).

Тогда длина вектора перемещения определяется как

|S_x| = x - x₀

S_x называют проекцией вектора S на ось ОХ.

Чтобы построить проекцию вектора на ось, нужно из концов вектора опустить перпендикуляры на эту ось. Полученный отрезок и будет проекцией.

 Координату движущегося тела можно определить, зная начальную координату и перемещение тела:

x = x₀ + S_x

Пример решения задачи

Два поезда двигаются из одной точки, находящейся в 60 км от станции, в разные стороны. Первый поезд двигается в положительном направлении и проходит расстояние 50 км. Другой двигается в противоположном направлении и проходит 80 км. Определите координаты поездов и расстояние между ними.

Механическое движение относительно. Это значит, что относительны такие характеристики движения, как скорость, траектория, путь и т. д.

Относительность проявляется в том, что относительно разных систем отсчёта тела могут длвигаться с разной скоростью или не двигаться совсем.

Закон сложения скоростей

Скорость тела относительно неподвижной системы отсчёта равна векторной сумме его скорости относительно подвижной системы отсчёта и скорости подвижной системы относительно неподвижной.

V = V₁ + V₂,

где:
V — скорость тела относительно неподвижной системы;
V₁ — скорость тела относительно подвижной системы;
V₂ — скорость подвижной системы относительно неподвижной.