uwagi.pdf

5.1. Uwagi ogólne

Jak już powiedziano w punkcie 1.1, kinematyka zajmuje się ruchem ciał

materialnych bez uwzględniania przyczyn (sił) ten ruch wywołujących, czyli

kinematyka zajmuje się wyłącznie matematycznym opisem ruchu bez

uwzględniania praw fizycznych.

Ruchem mechanicznym ciała nazywamy zmianę jego położenia w czasie

względem innego ciała uważanego za nieruchome. Wynika z tego, że rozpatrując

ruch jakiegoś ciała, należy najpierw ustalić, względem jakiego innego ciała

będziemy go opisywać. Ciało, względem którego rozpatrujemy ruch, będziemy

uważać za nieruchome i nazwiemy je ciałem odniesienia. Dla analitycznego opisu

ruchu z ciałem tym możemy sztywno związać prostokątny układ współrzędnych,

który nazwiemy układem odniesienia. Wtedy położenie dowolnego punktu

w przestrzeni określimy za pomocą trzech współrzędnych prostokątnych.

Z powyższego wynika, że ruch jest pojęciem względnym i że jego charakter

będzie zależał od układu odniesienia, względem którego rozpatrujemy ruch ciała.

Najczęściej za nieruchomy układ odniesienia przyjmujemy milcząco układ

związany z Ziemią i względem niego badamy ruch innych ciał.

Jednak do badania np. ruchu kuli ziemskiej względem Słońca takie założenie nie

wystarczy i za układ nieruchomy należy przyjąć układ związany ze Słońcem.

Jak już mówiliśmy, w kinematyce będziemy się zajmować badaniem zmian

położenia ciał z upływem czasu. W mechanice klasycznej Newtona przyjmujemy,

że czas jest niezależny od wyboru układu odniesienia i że jest taki sam dla

wszystkich punktów przestrzeni i nie zależy od ich ruchu. Tak zdefiniowany czas

nazywamy czasem absolutnym , który w przybliżeniu odzwierciedla rzeczywisty

czas fizyczny. Jednak, jak wynika z mechaniki relatywistycznej, błąd związany z

takim przybliżeniem nie ma praktycznego znaczenia dla prędkości małych w

porównaniu z prędkością światła.

Ruch ciała będziemy uważali za znany, jeżeli potrafimy w każdej chwili czasu

określić położenie i ruch dowolnego punktu tego ciała. W pierwszej kolejności

zajmiemy się kinematyką punktu, a następnie bryły.