FISIKA

Desplazamendua, abiadura eta azelerazioa

Mugimendua izan da fisikako aztergai klasikoetako bat. Zientzien alorrean, zinematikari dagokio mugimendua ikertzea. Zinematikak mugimenduak eragiten dituzten arrazoien deskribapena egin ordez, mugimenduen euren deskribapen intrintseko eta zehatza egiten du.

Denbora eta espazioa

Espazioa eta denbora fisikaren oinarrizko bi magnitude dira. Elkarri estu lotuta daude. Denborarekin (t) gertakari fisikoak iragana, oraina eta etorkizuna bereizten dituen eskala batean ordena daitezke, espazioa (s), berriz, gorputzak desplazatzen diren bitarteko abstraktua da. Normalean, hiru koordenaden arabera deskribatzen da, altuera, zabalera eta sakoneraren arabera.

Fisika klasikoaren arabera, denborak modu uniformean egiten du aurrera eta espazioa errealitate fisiko ororen oinarrian dagoen bitarteko deformaezina da. Ordea, mekanika erlatibistaren usteak kontuan hartuta, bai denbora nola espazioa ez dira magnitude finkoak, horien neurria behatzaileak erreferentzia gisa hartutako ardatz finko batzuekiko jasaten duen desplazamenduaren mende dago.

Erreferentzia-sistema fisikoa, hiru ardatz kartesiar espazialek (altuera, zabalera eta sakonera) eta ardatz denboral batek osatua.

Gorputz baten ibilbidea

Erreferentziazko sistema batean neurtutako gorputz baten mugimendua denboran forma ugari har ditzakeen ibilbide edo orbita gisa hartzen da: zuena, okerra, parabolikoa, mistoa, etab. Zinematikaren helburuetako bat gorputz edo sistema batek denbora jakin batean, espazioan egingo duen desplazamenduaren ibilbidea zuzentzen duen legea bilatzean datza.

Gorputz baten ibilbidea, une bakoitzean espazioan okupatzen dituen posizio jarraituekin deskribatuta.

Posizio bektorea eta orduaren legea

Mugimenduan dagoen gorputz baten ibilbidea denborarekiko posizio bektorearen funtzio bektorial moduan adierazten da normalean. Bektore hori da une bakoitzean erreferentziazko sistemaren abiaburua puntu mugigarriaren posizioarekin elkartzen duena. Ondoko hau da bere funtzio bektoriala:

Espazioan dagoen gorputz baten posizioaren denborarekiko bariazioa mugimenduaren ordu lege bezala ezagutzen da.

Abiadura eta azelerazio lineala

Denbora unitate batek egindako espazioa mugimenduaren abiadura da. Desplazamendua lerro zuzen batean gertatzen denean, abiadura lineala da.

Puntu mugigarri baten batez besteko abiadura lineala 1 eta 2 posizioen artean egindako batez besteko espazioaren zatiduraren eta igarotako denboraren berdina da.

Gorputz batek une jakin batean duen abiadura aldiunekoa da eta modu honetan adierazten da:

Abiadura lineala segundoko metrotan (m/s) neurtzen da Sistema Internazionalean.

Denboraren araberako abiaduraren aldagarritasuna azelerazioa da. Horrela, gorputz baten aldiuneko azelerazio lineala honela adierazten da matematikoki:

Sistema Internazionalean, azelerazio lineala neurtzeko segundoko metroak ber bi egiten da (m/s2).

Puntu baten posizio bektorea: (t)

Abiadura eta angeluaren azelerazioa

Mugimendua ibilbide oker batean gertatzen denean, denbora unitateko bektore erradioa gainditzen duen angelu gisa definitzen da aldiuneko abiadura angeluarra (w sinboloa).

Sistema Internazionalean, radianetan neurtzen da angelua eta angeluaren abiadura segundoko radianetan adierazten da.

Antzeko moduan, aldiuneko azelerazio angeluarra (a sinboloa) abiadura angeluarrak denbora unitate batean duen aldaketa da, eta segundoko radianak ber bi eginda neurtzen da.

R erradioa duen zirkunferentzia baten arabera zehaztutako mugimendu zirkular batean, ondoko hau da abiaduraren eta azelerazio linealaren (zirkunferentziaren bihurgunean) eta aldiuneko azelerazio angeluarren (zehaztutako angeluen arabera) arteko erlazioa:

Espazio eta denbora unitateak

Sistema Internazionalean, espazioa metrotan neurtzen da eta denbora segundotan. Metroa (m sinboloa) 1/299.792.458 segundoko epean argiak hutsean egiten duen distantzia da. Segundoa (s) oinarrizko egoeran Cesio 133 atomoaren bi maila meharren arteko trantsizioari dagokion erradiazioaren 9.192.631.770 aldien iraupena da.

 

Gorputz zehatzak eta zabalak

Gorputz zehatzak dira euren desplazamenduaren magnitudearekin erkatuta dimentsio hutsalak dituztenak. Alderantziz, gorputzak zabalak dira eta horien portaeraren deskribapen fisikoa konplexuagoa da.

 

v-t Diagrama

v-t Diagramako eremu marradunak egindako desplazamenduaren espazioa neurtzen du.

Radianetan adierazitako angelu bat arkuaren luzeraren eta dagokion erradioaren arteko zatidurarekin zehazten da.

Orduaren legea modu grafikoan adierazten da, espazio-denbora diagrama batekin (s-t). Mugimendu baten deskribapena ilustratzeko ere abiadura-denbora (v-t) diagramak erabiltzen dira. Diagrama horiek bereziak dira desplazamendu mota bakoitzerako.