Fysiikassa
liike on aina suhteellista, liikettä jonkin vertailukohdan suhteen. Suoraviivaista
liikettä sanotaan yksiulotteiseksi liikkeeksi. Tasoliikettä eli kaksiulotteista
liikettä on esim tietokoneen hiiren liike hiirimatolla. Kalan uiskentelu
akvaariossa on esimerkki kolmiulotteisesta liikkeestä.
3.1 Vauhti ja nopeus
Arkikielessä
nopeutta ja vauhtia ei erotella toisistaan, vaan niillä tarkoitetaan samaa
asiaa. Fysiikassa nopeuden ja vauhdin merkitys on kuitenkin erilainen. Vauhti
kuvaa liikettä silloin, kun liikkeen suuntaan ei kiinnitetä huomiota ja vain
kuljetun matkan pituudella on merkitystä. Esim kun juoksija juoksee
kilpailussa, liikkeen suunnalla ei ole merkitystä, vaan ainoastaan sillä, miten
vauhdikkaasti juoksija on juossut. Jos taas haluamme analysoida kuulantyöntäjän
työntöä, meidän on tunnettava se vauhti, jonka kuula saa työntäjän kädestä sekä
liikkeen suunta. Silloin puhumme kuulan nopeudesta eikä vauhdista.
Nopeustarkasteluissa
siirtymä ja kuljettu kokonaismatka eivät välttämättä ole samat. Jos liike
tapahtuu koko ajan suoraviivaisesti samaan suuntaan, siirtymä on yhtä suuri
kuin kappaleen kulkema kokonaismatka. Tällöin keskivauhti ja keskinopeus ovat
yhtä suuret.
Suunnaltaan
muuttuvassa liikkeessä, esim edestakaisessa liikkeessä, keskinopeus ei vastaa
tavanomaista käsitystä nopeudesta. Aina kun kappale palaa lähtökohtaansa, sen
SIIRTYMÄ on nolla. Tällöin keskinopeus on nolla riippumatta siitä, miten
kaukana kappale on käynyt tai miten nopeasti se on liikkunut. Samoin jos
kierrät urheilukentän radan ympäri, keskinopeutesi on nolla, koska palaat
lähtöpisteeseesi. Muistisääntö: nopeus nolla ja vauhti vie!
3.2 Kiihtyvyys
Kiihtyvyydellä
tarkoitetaan nopeuden muutosta aikayksikössä. Kappaleilla, joiden ilmanvastus
on pieni, on massasta riippumatta sama kiihtyvyys, joka on likimain yhtä suuri
kuin gravitaation aiheuttama putoamiskiihtyvyys g. Putoamiskiihtyvyyden arvo on
suurin navoilla ja pienin päiväntasaajalla.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti