9.nodaļa Fizikālu ķermeņu kustību daudzveidība
(kustību analīze un sintēze)
9.1. Vienkāršas taisnlīnijas virzes kustības
Ikviens ķermeņa pilnais pārvietojums - kustība sastāv no atsevišķiem to veidojošiem kustību soļiem, kuri telpā veido kustības trajektoriju jeb ceļu, bet laikā nosaka kustības ilgumu, kā arī raksturo kustības ātruma mainību. Kustības soļi laikā seko viens otram – īstenojas soļu virkne. Ikviens solis ir elementārkustība, kustības nedalāma daļa.
Cilvēki apzina pasauli pa daļām (analīze),tās savstarpēji salīdzinot un kopsaistot (sintēze) !
Ja ķermenis savā taisnlīnijas virzes kustībā īsteno vienādus soļus, tad šādas kustības sauc par vienkāršām kustībām.
No kustības ātruma viedokļa ir divu veidu vienkāršas kustības, kuras veido:
1) vienmērīgi soļi (vx = const) – vienmērīga kustība;
2) vienmērīgi mainīgi soļi (ax = const) – vienmērīgi mainīgā kustība.
Līdz šim aplūkotās punktveida ķermeņa tainsnlīnijas virzes kustības
ir vienkāršas kustības.
Ja ķermenis savā taisnlīnijas virzes kustībā īsteno dažādus soļus, tad šādas kustības sauc par sarežģītām kustībām.
9.2. Sarežģītas taisnlīnijas virzes kustības
Ķermenis var vienlaikus jeb līdztekus-paralēli laikā īstenot vairākas taisnlīnijas kustības, kopumā uzrādot jau visai sarežģītu taisnlīnijas kustību. Šajā sakarā runā par ķermeņa atrašanos vienlaikus vairākās kustībās un kustību saskaitīšanu.
Saskaitīt varam divas vai vairākas gan vienkāršas, gan sarežģītas kustības. Jēdzieni “vienkāršs”, „sarežģīts“ un “salikts” taisnlīnijas kustības gadījumā attiecas uz kustības raksturu laikā, jo telpiski kustība joprojām īstenojas pa taisni. Katrai no vienlaikus esošām kustībām var būt savs iedarbības avots, citiem vārdiem, ikviena ķermeņa saliktā kustība parasti ir vairāku ķermeņu iedarbības rezultāts (sekas).
Pasaule ir daudzveidīgu parādību kopums (ikviena parādība – mainīgs ķermenis, fizikālās parādības – daudzveidīgu ķermeņu daudzveidīgas kustības)
Visvienkāršākā saliktā taisnlīnijas kustība ir kustība, kuru sastāda divas vienkāršās kustības - vienlaikus esošas vienmērīga kustība un vienmērīgi mainīga kustība. Proti, ķermenim jau kustoties vienmērīgi ar ātrumu vx(t) = const, laika momentā t = to sākas laikā nemainīga iedarbība, kuru raksturo spēks Fx(t) = const un rodas paša ķermeņa vienmērīgi mainīga kustība, kas summējas ar līdzšinējo kustību. Ja zinām abu kustību matemātiskos aprakstus - modeļus, tad saskaitot attiecīgās analītiskās izteiksmes, iegūstam funkciju - salikto kustību aprakstošo matemātisko modeli jeb, tradicionālās skolas valodā izsakoties, formulu.
vx0(to) = const
9.2.1.att.
Šādai situācijai atbilst ikviena vertikāli izsviesta ķermeņa lidojums, kad laika momentā t = to uzsākot kustību ar noteiktu ātrumu vxo(to) resp. ķermenim kustoties augšup to vienlaikus pievelk Zeme - darbojas gravitācijas spēks (ķermeņu gravitācijas mijiedarbība). Tādējādi īstenojas salikta taisnlīnijas kustība, kuru veido viena kustība augšup, bet otra - lejup.
9.3. Laikā secīgu taisnlīnijas kustību summēšanās
(laikā secīgas jeb virknē īstenojošās kustības)
Cits laikā saliktas kustības piemērs ir pa noteiktu ceļu kustoša ķermeņa kustība, dažādu iedarbību rezultātā atbilstoši mainoties šī ķermeņa kustības ātrumam. Šeit sastopamies ar sarežģītas kustības sintēzi - proti, katrs kustības posms kā noteikts solis raksturojas ar atšķirīgu tā ātrumu, tātad kustības raksturu. Tas nozīmē, ka dažādos laika posmos – soļos Dti īstenojas dažāds iedarbības spēks Fxi, kas ir doto intervalu raksturojošo dažādo iedarbību raksturojošo spēku veidotais kopspēks.
9.3.1.att.