Fysiikka 4 luku 1 Kappaleen liike

Liikkeen eri muotoja ovat pyörimisliike, etenemisliike ja värähdysliike. Kolmea mekaniikan peruslakia, jotka Newton esitti, voidaan soveltaa kaikkiin statiikan, kinematiikan ja dynamiikan tilanteisiin. Kappaleen liikkeen muutoksen voi aiheuttaa vain vuorovaikutus toisen kappaleen kanssa.

1.1   Tasainen liike

Sydänlihaksen liike on toistuvaa jaksollista värähdysliikettä. Veren virtaus suonissa on likimain tasaista liikettä. Vakionopeudella liikkuvan kappaleen paikka hetkellä t on

x = x0 + vt

jossa x0 on paikka hetkellä t = 0 s. Kappaleen paikkaa ajan funktiona kutsutaan kappaleen radaksi. Yksiulotteisessa liikkeessä rataa esittää (t,x)-koordinaatistoon piirretty kuvaaja.

1.2   Suhteellinen liike

Liike on erilaista riippuen siitä, minkä suhteen sitä tarkastellaan. Kun fysiikassa sanotaan kappaleen olevan levossa, yleensä sillä tarkoitetaan, että kappale on levossa maahan nähden eli liikettä tarkastellaann maanpinnan suhteen. Fysiikassa ei ole absoluuttista lepoa tai liikettä, vaan liike on aina suhteellista, vertailukohdasta riippuvaa.

1.3   Muuttuva suoraviivainen liike

Muuttuvassa liikkeessä muuttuu kappaleen nopeuden suuruus tai suunta tai kumpikin niistä. Tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä kappaleen nopeus hetkellä t on

v = v0 + at

jossa v0 on kappaleen nopeus hetkellä t = 0 s. Kappaleen paikka tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä hetkellä t on

x = x0 + v0t + ½at²

Kappaleen paikka ei välttämättä ole sama  kuin kappaleen kulkema matka. Kun 25 metrin altaassa uidaan altaan toiseen päähän ja takaisin, uintimatka on 50, mutta siirtymä eli paikan muutos on 0 m! Kappaleen keskinopeus tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä on

v_k = v0+v / 2