Προοδευτική κίνηση

Ποια είναι η κίνηση προς τα εμπρός; Το σχολικό βιβλίο απαντά με σαφήνεια σε αυτήν την ερώτηση: τη μεταφραστική κίνηση του σώματος (Σημειώστε ότι ένα ιδανικό αντικείμενο - ένα "άκαμπτο σώμα" - ATT, στερείται οποιασδήποτε πιθανότητας παραμόρφωσης!) Είναι μια κίνηση στην οποία κάθε ευθεία που τραβιέται μέσα στο σώμα (ATT) παραμένει παράλληλη στον εαυτό της κατά τη διάρκεια ολόκληρης της κίνησης .

Φαίνεται ότι η απάντηση είναι εξαντλητική. Ο ορισμός δίδεται και η κινηματική της μεταφραστικής κίνησης βρίσκεται στην ημερήσια διάταξη. Αρχικά, αυτή είναι η απλούστερη περίπτωση ομοιόμορφης ευθύγραμμης κίνησης, τότε μια πιο περίπλοκη και ενδιαφέρουσα για τα περίεργα μυαλά μιας εξίσου μεταβλητής (και πάλι αυστηρά απλή!) Κίνησης, ένα ζωντανό παράδειγμα της οποίας είναι η ελεύθερη πτώση των σωμάτων. Στο πλαίσιο αυτού του τμήματος, ο φοιτητής γνωρίζει ενδιαφέροντες νόμους, διατυπωμένους ως εξής:

1. Τα μονοπάτια που διασχίζουν το σώμα σε διαδοχικά χρονικά διαστήματα, συσχετίζονται ως τετράγωνα του φυσικού αριθμού αριθμών : 1: 4: 9: 16 ...

Και

2. Τα μονοπάτια που διασχίζουν το σώμα για ίσα διαδοχικά χρονικά διαστήματα, σχετίζονται με μια σειρά από περίεργους αριθμούς : 1: 3: 5: 9 ...

Κατά την επίλυση των προβλημάτων, δημιουργείται μια περίεργη μέθοδος αναστρεψιμότητας της κίνησης , στο πλαίσιο των απαραίτητων μεθοδολογικών και μαθηματικών εργαλείων, στα οποία όλα τα τελικά δεδομένα γίνονται αρχικά και αντίστροφα (η κίνηση συμβαίνει προς την αντίθετη κατεύθυνση, με αντίστροφη μέτρηση του χρόνου). Από την άποψη της δυναμικής της αντίστροφης διαδικασίας, ο στιγμιαίος φορέας ταχύτητας σε όλα τα σημεία της ευθύγραμμης τροχιάς αντιστρέφει την κατεύθυνσή του, μόνο η κατεύθυνση του διανύσματος επιτάχυνσης γενετικά σχετιζόμενη με τον φορέα της προκύπτουσας δύναμης που εφαρμόζεται στο σώμα παραμένει αμετάβλητη.

Το τμήμα "Δυναμική ευθύγραμμης κίνησης", ακριβώς όπως και η κινηματική, σημαίνει a priori ότι η κίνηση του σώματος είναι αυστηρά μεταφραστική, χωρίς να στρέφεται γύρω από κανένα άξονα και παραμορφώσεις. Εξαιτίας αυτών των προηγουμένως συμφωνημένων συνθηκών, οι διαστάσεις του ίδιου του σώματος μπορούν να αγνοηθούν υπό τις συνθήκες των προβλημάτων, θεωρώντας αντ 'αυτού ένα ιδανικό αντικείμενο - ένα σημείο υλικού (ΜΤ) που χωροθετείται χωρικά με το κέντρο βάρους (CT) του σώματος. Ωστόσο, το αντικείμενο MT εισάγεται νωρίτερα στο τμήμα "Κινηματική" για περιπτώσεις όπου οι διαστάσεις του σώματος μπορούν να παραμεληθούν σε σύγκριση με το μήκος της τροχιάς.

Οι νόμοι διατήρησης στην περίπτωση της ευθύγραμμης κίνησης θεωρούνται επίσης υπό συνθήκες όταν αφηρηθούμε από την πιθανή περιστροφή του σώματος, υποθέτοντας ότι η κίνηση του είναι μεταφραστική (διαφορετικά θα ήταν απαραίτητο να εξεταστούν οι αμοιβαίες μεταβάσεις της ενέργειας της περιστροφικής κίνησης στην ενέργεια της μεταφορικής κίνησης και αντίστροφα)

Με μια λέξη, το εμπρόσθιο κίνημα που θεωρείται στο σχολικό μάθημα της φυσικής (που εκπροσωπείται στενά από μια συγκεκριμένη περίπτωση κίνησης κατά μήκος της ευθείας γραμμής!) Παρέχει σημαντική τροφή για θεωρητικό προβληματισμό και έρευνα. Τι δεν μπορεί να ειπωθεί για το πειραματικό μέρος του τμήματος του σχολικού μαθήματος που μελετά την μεταφραστική κίνηση. Μια ποιοτική πειραματική ρύθμιση απλά λείπει στα περισσότερα γραφεία σχολείων.

Ακόμη και μια ιδιαίτερη περίπτωση ευθύγραμμης μεταφραστικής κίνησης μελετάται κυρίως θεωρητικά. Η πραγματική μηχανή Atwood, όχι παιχνιδιών, είναι δυσκίνητη και διαταράσσεται γρήγορα από περιπετειώδεις μαθητές, εγκαθιστώντας μόνιμα κάπου κοντά στον απομακρυσμένο τοίχο της αίθουσας φυσικής. Οι εγκαταστάσεις επίδειξης όπως η ολίσθηση κατά μήκος του τεντωμένου σύρματος είναι εντελώς άχρηστες, διότι αντιγράφουν την αυτοτελής περίπτωση ευθύγραμμης κίνησης, η οποία δεν είναι σε καμία περίπτωση ταυτόσημη με την κίνηση προς τα εμπρός στην πιο γενική περίπτωση. Τι θα μπορούσα να συστήσω εδώ; Μόνο μια αναζήτηση έρευνας στην πραγματικότητα γύρω μας έξω από το φυσικό καταψύκτη με τη χρήση του φυσικού πνεύματος!

Το παράδειγμα του τροχού του ρόδιου ("Wheel Devil's") που αναφέρεται στο βιβλίο, το χείλος και οι ακτίνες του οποίου περιστρέφονται και οι θάλαμοι παρατήρησης κινούνται μεταφραστικώς (αν και κατά μήκος της περιφέρειας!) Μας πείθουν ότι η μεταφραστική κίνηση του ΑΤΤ (και περίπου του πραγματικού σώματος) Δεν είναι μόνο ευθύγραμμα, αλλά έχει και οποιαδήποτε καμπυλόγραμμη τροχιά (στη δεδομένη περίπτωση, που τυπολογικά συμπίπτει με την τροχιά της περιστροφικής κίνησης του ΜΤ).

Η ιδέα της εύρεσης περιπτώσεων μεταφραστικής κίνησης σε παιδική παιδική χαρά (στον τρόπο πείραμα, αντί για θεωρητική συλλογιστική) "βρίσκεται κάπου κοντά" με τον "Διάβολο Wheel". Προχωρώντας στην παιδική χαρά, μπορούμε να ελέγξουμε αν η ίδια η γραμμή παραμένει παράλληλη με τον εαυτό της (διαμορφωμένη από οποιοδήποτε κλαδί ή λεπτή ράβδο) όταν το σώμα κινείται σε κάθε είδους κούνιες, κυκλικούς κόμβους και προσομοιωτές. Είναι σαφές ότι η ελεύθερη πτώση ενός άψυχου σώματος, το οποίο έχει πέσει από κάποιο "κάθισμα αναρρίχησης", θα προχωρήσει μόνο εδώ.

Έχοντας την πεποίθηση ότι στην καθαρή μορφή η μεταφραστική κίνηση απαντάται συχνότερα στη φύση ως μια ειδική περίπτωση - μια προς τα εμπρός ευθύγραμμη κίνηση, μπορούμε εύκολα να περάσουμε στο θεωρητικό υλικό του σχολικού εγχειριδίου.