Механічний рух
Щодня нам доводиться спостерігати рух автомобілів і пішоходів, політ літаків і птахів, течію річки і падіння крапель води з крана. Як ми довідуємось, що тіло рухається? Відповісти на це запитання дуже важливо: ми не зможемо визначити, рухається тіло чи ні, якщо не вказано, відносно якого іншого тіла розглядається рух. Наприклад, автобус рухається відносно стовпів з ліхтарями, будівель, світлофорів, але він, водночас, перебуває у стані спокою щодо пасажирів і водія. Пасажирові потяга здається, що повз нього пропливають станції, перони, мости і роз'їзди.Людині ж, яка стоїть на пероні, очевидно, що перон нерухомий, а рухається потяг. Тому завжди, говорячи про рух, необхідно вказувати тіло, відносно якого цей рух розглядається.
Механічним рухом називають зміну положення тіла або його окремих частин у просторі відносно інших тіл з плином часу.
Переміщуючись з одного місця в інше, тіло рухається певною лінією. Іноді її легко собі уявити. Наприклад, реактивний літак залишає за собою в небі білий шлейф, за катером, що рухається, протягом деякого часу на поверхні води зберігаються хвилі - "баранці". Лінію, яку описує тіло під час механічного руху, називають траєкторією його руху. Залежно від вигляду траєкторії, розрізняють рух прямолінійний і криволінійний.
Шлях,час і швидкість
Довжину траєкторії, описаної тілом за певний проміжок часу, називають шляхом. Одиниця вимірювання шляху - метр (м), також використовуються й інші одиниці: кілометр (км), сантиметр (см).Одиниця часу - секунда (с). Іноді зручно користуватися більшими одиницями - хвилина (хв), година (год).
Один і той же шлях різні тіла можуть пройти протягом неоднакових інтервалів часу. Скажімо, час руху автобуса від однієї зупинки до іншої значно менший за час руху пішохода, який пройшов цей же шлях. Це відбувається тому, що автобус і пішохід рухаються з різними швидкостями.
Швидкість належить до таких фізичних величин, які характеризуються не тільки абсолютним значенням (модулем), але й напрямком. Зміна напрямку руху тіла означає також і зміну його швидкості.
Якщо швидкість тіла постійна, то його рух називають рівномірним. За рівномірного руху швидкість показує, який шлях тіло проходить за одиницю часу. Одиниці швидкості - метр за секунду (м/с), кілометр за годину (км/год). Наприклад, швидкість 5 м/с означає, що за 1 секунду тіло переміщується на 5 метрів.
Щоб визначити швидкість тіла, потрібно пройдений ним шлях поділити на час руху:
Середня швидкість дорівнює відношенню всього пройденого тілом шляху до часу руху. Тобто, середню швидкість можна розрахувати за тією ж формулою, що і швидкість рівномірного руху.
Математика дає нам змогу, враховуючи співвідношення між діленим, дільником і часткою, перетворити цю формулу. Це дозволяє не тільки обчислити швидкість, якщо відомо шлях і час руху, але й розв'язати обернені задачі, тобто знайти
Інерція
У яких же випадках тіло рухається рівномірно (зберігає свою швидкість), а в яких - змінює швидкість, тобто рухається нерівномірно? Відповідь на це запитання дуже проста і, водночас, дуже важлива: тіло може змінювати свою швидкість лише за умови, що на нього діє якесь інше тіло. Якщо немає дії з боку інших тіл, то воно самотужки ніколи не зможе змінити своєї швидкості. Розглянемо кілька прикладів, що ілюструють цей закон.Гальмуючи, автомобіль зменшує власну швидкість, взаємодіючи колесами з дорожнім покриттям. Якщо дорога вкрита шаром льоду, то вона майже не виявляє дії на автомобіль, і він продовжує рух: немає дії з боку іншого тіла, отже, неможливо змінити швидкість.
М'яч лежатиме на футбольному полі (його швидкість дорівнює нулю), поки хтось не вдарить по ньому. Тільки від удару м'яч змінить швидкість. Після удару він полетить або покотиться, але його швидкість весь час зменшуватиметься від дії повітря (або трави, якщо він котиться), тому незабаром м'яч зупиниться.
Відомо, що людині, яка біжить, легше повернути, якщо вона вхопиться однією рукою за якийсь предмет, наприклад, за стовп. Це допоможе змінити напрям швидкості.
Коли автобус рушає з місця, пасажир, що стоїть у ньому, ризикує впасти назад, якщо він не тримається за поруччя: пасажир стоїть на підлозі автобуса, а підлога діє тільки на ноги пасажира. У той же час тулуб залишається на місці. Якщо ж пасажир ухопиться за поруччя, то автобус почне діяти і на його тулуб. У цьому випадку пасажир не впаде. Це ж відбувається і під час гальмування, але тоді пасажир може впасти вже не назад, а вперед.
Маса і густина
Кожна речовина характеризується своєю густиною. Густина речовини показує, яку масу має одиниця об'єму речовини. Так, коли кажуть, що густина сталі 7,8 г/см3 (грамів на кубічний сантиметр), то це означає, що 1 см3 сталі має масу 7,8 г (мал. 5). Густина алюмінію 2700 кг/м3 (кілограмів на кубічний метр) означає, що маса 1 м3 алюмінію дорівнює 2700 кг.Щоби визначити густину речовини, потрібно її масу поділити на об'єм.
