Поступательное движение — это вид механического движения, при котором любая прямая, жестко связанная с телом, остается параллельной своему первоначальному направлению. При таком движении все точки тела описывают одинаковые траектории и имеют в каждый момент времени равные скорости и ускорения. Ниже приведены подробные примеры поступательного движения, разделенные по категориям для удобства восприятия. Примеры из повседневной жизни и быта
- Движение лифта: Кабина лифта перемещается вверх или вниз по направляющим. Все точки кабины движутся по вертикальным параллельным прямым, сохраняя свою ориентацию в пространстве.
- Выдвижение ящика стола: Когда вы открываете или закрываете мебельный ящик, он совершает прямолинейное поступательное движение.
- Движение поршня в цилиндре: В двигателе внутреннего сгорания или в медицинском шприце поршень перемещается вдоль оси цилиндра.
- Работа затвора фотоаппарата или шторки: Шторки затвора сдвигаются параллельно плоскости матрицы или пленки.
Примеры из техники и транспорта
- Поезд на прямом участке пути: Если состав движется по идеально ровному участку железной дороги без поворотов, его вагоны совершают поступательное движение.
- Траволатор или эскалатор: Пассажир, стоящий неподвижно на ленте движущегося тротуара или ступени эскалатора, совершает поступательное движение относительно земли.
- Инструменты станка: Движение суппорта токарного станка или ползуна поперечно-строгального станка при обработке детали.
- Стрела подъемного крана: При выдвижении (телескопировании) секций стрелы происходит их поступательное перемещение относительно друг друга.
Примеры криволинейного поступательного движения Важно понимать, что поступательное движение не обязательно должно быть прямолинейным. Главный критерий — отсутствие вращения тела относительно самого себя.
- Кабина колеса обозрения: В классических аттракционах кабины подвешены так, что они всегда сохраняют вертикальное положение (пол всегда параллелен земле). В этом случае кабина движется по окружности, но совершает поступательное криволинейное движение.
- Педаль велосипеда: Если рассматривать только корпус педали (без учета вращения вокруг своей оси, которое совершает стопа), то при вращении шатунов педаль движется поступательно по круговой траектории.
- Перенос стакана с водой: Если вы аккуратно переносите стакан из одной точки стола в другую по дуге, стараясь не наклонять и не поворачивать его, он движется поступательно.
Основные характеристики для проверки Чтобы убедиться, что движение является поступательным, можно применить следующие критерии:
- Параллельность отрезка: Если провести воображаемую линию между двумя точками на теле, эта линия в любой момент времени будет параллельна своему начальному положению.
- Идентичность траекторий: Траектория движения центра тяжести тела полностью совпадает по форме и длине с траекторией любой другой его точки.
Могу составить для вас таблицу сравнения поступательного и вращательного движения с точки зрения физических формул и кинематических характеристик.