Lëvizja rrotulluese rreth një boshti fiks është një rast tjetër i veçantë i lëvizjes së trupit të ngurtë.
Lëvizja rrotulluese e një trupi të ngurtë rreth një boshti fiks
quhet lëvizje e tillë në të cilën të gjitha pikat e trupit përshkruajnë rrathë, qendrat e të cilëve janë në të njëjtën vijë të drejtë, të quajtur bosht rrotullimi, ndërsa rrafshet të cilave u përkasin këta rrathë janë pingul. boshti i rrotullimit
(Fig.2.4).
Në teknologji, kjo lloj lëvizjeje ndodh shumë shpesh: për shembull, rrotullimi i boshteve të motorëve dhe gjeneratorëve, turbinave dhe helikave të avionëve.
Shpejtësia këndore
. Çdo pikë e një trupi që rrotullohet rreth një boshti që kalon nëpër pikë RRETH, lëviz në një rreth dhe pika të ndryshme udhëtojnë rrugë të ndryshme me kalimin e kohës. Pra, , pra moduli i shpejtësisë së pikës A më shumë se një pikë NË (Fig.2.5). Por rrezet e rrathëve rrotullohen në të njëjtin kënd me kalimin e kohës. Këndi - këndi ndërmjet boshtit Oh dhe vektori i rrezes, i cili përcakton pozicionin e pikës A (shih Fig. 2.5).
Lëreni trupin të rrotullohet në mënyrë të njëtrajtshme, d.m.th., të rrotullohet nëpër kënde të barabarta në çdo interval të barabartë kohe. Shpejtësia e rrotullimit të një trupi varet nga këndi i rrotullimit të vektorit të rrezes, i cili përcakton pozicionin e njërës prej pikave të trupit të ngurtë për një periudhë të caktuar kohore; karakterizohet shpejtësia këndore
.
Për shembull, nëse një trup rrotullohet përmes një këndi çdo sekondë, dhe tjetri përmes një këndi, atëherë themi se trupi i parë rrotullohet 2 herë më shpejt se i dyti.
Shpejtësia këndore e një trupi gjatë rrotullimit uniform
është një sasi e barabartë me raportin e këndit të rrotullimit të trupit me periudhën kohore gjatë së cilës ka ndodhur ky rrotullim.
Shpejtësinë këndore do ta shënojmë me shkronjën greke ω
(omega). Pastaj sipas përkufizimit
Shpejtësia këndore shprehet në radianë për sekondë (rad/s).
Për shembull, shpejtësia këndore e rrotullimit të Tokës rreth boshtit të saj është 0.0000727 rad/s, dhe ajo e një disku bluarjeje është rreth 140 rad/s 1 .
Shpejtësia këndore mund të shprehet përmes shpejtësia e rrotullimit
, pra numri i rrotullimeve të plota në 1s. Nëse një trup bën rrotullime (gërma greke "nu") në 1s, atëherë koha e një rrotullimi është e barabartë me sekonda. Kjo kohë quhet periudha e rrotullimit
dhe shënohet me shkronjën T. Kështu, marrëdhënia midis frekuencës dhe periudhës së rrotullimit mund të përfaqësohet si:
Një rrotullim i plotë i trupit korrespondon me një kënd. Prandaj, sipas formulës (2.1)
Nëse gjatë rrotullimit të njëtrajtshëm dihet shpejtësia këndore dhe në momentin fillestar të kohës këndi i rrotullimit është , atëherë këndi i rrotullimit të trupit gjatë kohës t sipas ekuacionit (2.1) është e barabartë me:
Nëse , atëherë , ose 
.
Shpejtësia këndore merr vlera pozitive nëse këndi midis vektorit të rrezes, i cili përcakton pozicionin e njërës prej pikave të trupit të ngurtë, dhe boshtit Oh rritet, dhe negative kur zvogëlohet.
Kështu, ne mund të përshkruajmë pozicionin e pikave të një trupi rrotullues në çdo kohë.
Marrëdhënia midis shpejtësive lineare dhe këndore.
Shpejtësia e një pike që lëviz në një rreth quhet shpesh shpejtësi lineare
, për të theksuar ndryshimin e saj nga shpejtësia këndore.
Ne kemi vërejtur tashmë se kur një trup i ngurtë rrotullohet, pikat e tij të ndryshme kanë shpejtësi lineare të pabarabarta, por shpejtësia këndore është e njëjtë për të gjitha pikat.
Ekziston një lidhje midis shpejtësisë lineare të çdo pike të një trupi rrotullues dhe shpejtësisë këndore të tij. Le ta instalojmë. Një pikë e shtrirë në një rreth me rreze R, do të mbulojë distancën në një rrotullim. Meqenëse koha e një rrotullimi të një trupi është një periudhë T, atëherë moduli i shpejtësisë lineare të pikës mund të gjendet si më poshtë:
Kur përshkruajmë lëvizjen e një pike përgjatë një rrethi, do të karakterizojmë lëvizjen e pikës sipas këndit Δφ , i cili përshkruan vektorin e rrezes së një pike me kalimin e kohës Δt. Zhvendosja këndore në një periudhë të pafundme kohore dt shënohet me dφ.
Zhvendosja këndore është një sasi vektoriale. Drejtimi i vektorit (ose ) përcaktohet nga rregulli i gjilpërës: nëse rrotulloni gjilpërën (vidhosën me një fije djathtas) në drejtim të lëvizjes së pikës, gjilpëra do të lëvizë në drejtim të vektorit të zhvendosjes këndore. Në Fig. 14 pika M lëviz në drejtim të akrepave të orës nëse shikoni rrafshin e lëvizjes nga poshtë. Nëse e rrotulloni gjilpërën në këtë drejtim, vektori do të drejtohet lart.
Kështu, drejtimi i vektorit të zhvendosjes këndore përcaktohet nga zgjedhja e drejtimit pozitiv të rrotullimit. Drejtimi pozitiv i rrotullimit përcaktohet nga rregulli i gjilpërës së fillit të djathtë. Megjithatë, me të njëjtin sukses mund të merret një gjilpërë me një fije në të majtë. Në këtë rast, drejtimi i vektorit të zhvendosjes këndore do të ishte i kundërt.
Kur merren parasysh sasi të tilla si shpejtësia, nxitimi, vektori i zhvendosjes, çështja e zgjedhjes së drejtimit të tyre nuk u ngrit: u përcaktua natyrshëm nga natyra e vetë sasive. Vektorë të tillë quhen polare. Quhen vektorë të ngjashëm me vektorin e zhvendosjes këndore boshtore, ose pseudovektorë. Drejtimi i vektorit boshtor përcaktohet duke zgjedhur drejtimin pozitiv të rrotullimit. Përveç kësaj, vektori boshtor nuk ka një pikë aplikimi. Vektorët polare, të cilat i kemi shqyrtuar deri më tani, zbatohen në një pikë lëvizëse. Për një vektor boshtor, mund të tregoni vetëm drejtimin (boshtin, boshtin - latinisht) përgjatë të cilit drejtohet. Boshti përgjatë të cilit drejtohet vektori i zhvendosjes këndore është pingul me rrafshin e rrotullimit. Në mënyrë tipike, vektori i zhvendosjes këndore vizatohet në një bosht që kalon nga qendra e rrethit (Fig. 14), megjithëse mund të vizatohet kudo, duke përfshirë një bosht që kalon nëpër pikën në fjalë.
Në sistemin SI, këndet maten në radianë. Një radian është një kënd, gjatësia e harkut të të cilit është e barabartë me rrezen e rrethit. Kështu, këndi total (360 0) është 2π radian.
Lëvizja e një pike në një rreth
Shpejtësia këndore– sasi vektoriale, numerikisht e barabartë me këndin e rrotullimit për njësi të kohës. Shpejtësia këndore zakonisht shënohet me shkronjën greke ω. Sipas përkufizimit, shpejtësia këndore është derivati i një këndi në lidhje me kohën:
. (19)
Drejtimi i vektorit të shpejtësisë këndore përkon me drejtimin e vektorit të zhvendosjes këndore (Fig. 14). Vektori i shpejtësisë këndore, ashtu si vektori i zhvendosjes këndore, është një vektor boshtor.
Dimensioni i shpejtësisë këndore është rad/s.
Rrotullimi me shpejtësi këndore konstante quhet uniform, me ω = φ/t.
Rrotullimi uniform mund të karakterizohet nga periudha e rrotullimit T, e cila kuptohet si koha gjatë së cilës trupi bën një rrotullim, d.m.th., rrotullohet përmes një këndi prej 2π. Meqenëse intervali kohor Δt = T i përgjigjet këndit të rrotullimit Δφ = 2π, atëherë
(20)
Numri i rrotullimeve për njësi të kohës ν është padyshim i barabartë me:
(21)
Vlera e ν matet në herc (Hz). Një herc është një rrotullim për sekondë, ose 2π rad/s.
Konceptet e periudhës së rrotullimit dhe numrit të rrotullimeve për njësi të kohës mund të ruhen gjithashtu për rrotullim jo uniform, duke kuptuar me vlerën e menjëhershme T kohën gjatë së cilës trupi do të bënte një rrotullim nëse do të rrotullohej në mënyrë të njëtrajtshme me një vlerë të menjëhershme të caktuar. e shpejtësisë këndore, dhe me ν do të thotë ai numër rrotullimesh që një trup do të bënte për njësi të kohës në kushte të ngjashme.
Nëse shpejtësia këndore ndryshon me kalimin e kohës, atëherë rrotullimi quhet i pabarabartë. Në këtë rast futni nxitimi këndor në të njëjtën mënyrë si nxitimi linear u prezantua për lëvizjen drejtvizore. Nxitimi këndor është ndryshimi në shpejtësinë këndore për njësi të kohës, i llogaritur si derivat i shpejtësisë këndore në lidhje me kohën ose derivati i dytë i zhvendosjes këndore në lidhje me kohën:
(22)
Ashtu si shpejtësia këndore, nxitimi këndor është një sasi vektoriale. Vektori i nxitimit këndor është një vektor boshtor, në rastin e rrotullimit të përshpejtuar ai drejtohet në të njëjtin drejtim si vektori i shpejtësisë këndore (Fig. 14); në rastin e rrotullimit të ngadaltë, vektori i nxitimit këndor është i drejtuar përballë vektorit të shpejtësisë këndore.
Me lëvizje rrotulluese njëtrajtësisht të ndryshueshme, ndodhin marrëdhënie të ngjashme me formulat (10) dhe (11), të cilat përshkruajnë lëvizje drejtvizore njëtrajtësisht të ndryshueshme:
ω = ω 0 ± εt,
.
Lëvizja rrethore është një rast i veçantë i lëvizjes harkore. Shpejtësia e një trupi në çdo pikë të një trajektore lakorike drejtohet në mënyrë tangjenciale me të (Fig. 2.1). Në këtë rast, shpejtësia si vektor mund të ndryshojë si në madhësi (madhësi) ashtu edhe në drejtim. Nëse moduli i shpejtësisë 
mbetet e pandryshuar, atëherë flasim lëvizje uniforme lakuar.
Lëreni një trup të lëvizë në një rreth me një shpejtësi konstante nga pika 1 në pikën 2.
Në këtë rast, trupi do të përshkojë një shteg të barabartë me gjatësinë e harkut ℓ 12 ndërmjet pikave 1 dhe 2 në kohën t. Në të njëjtën kohë, vektori i rrezes R i tërhequr nga qendra e rrethit 0 në pikën do të rrotullohet përmes një këndi Δφ.
Vektori i shpejtësisë në pikën 2 ndryshon nga vektori i shpejtësisë në pikën 1 nga drejtimin sipas vlerës ΔV:
;
Për të karakterizuar ndryshimin në vektorin e shpejtësisë me vlerën δv, ne prezantojmë nxitimin:
(2.4)
Vektor 
në çdo pikë të trajektores së drejtuar përgjatë rrezes Rк qendër rrethi pingul me vektorin e shpejtësisë V 2. Prandaj nxitimi 
, e cila karakterizon ndryshimin e shpejtësisë gjatë lëvizjes së lakuar 
në drejtim quhet centripetale ose normale. Kështu, lëvizja e një pike përgjatë një rrethi me një shpejtësi absolute konstante është i përshpejtuar.
Nëse shpejtësia 
ndryshon jo vetëm në drejtim, por edhe në modul (magnitudë), pastaj përveç nxitimit normal 
prezantojnë gjithashtu tangjente (tangjenciale) nxitimi 
, i cili karakterizon ndryshimin e shpejtësisë në madhësi:
ose 
Vektor i drejtuar 
përgjatë një tangjente në çdo pikë të trajektores (d.m.th. përkon me drejtimin e vektorit 
). Këndi ndërmjet vektorëve 
Dhe 
është e barabartë me 90 0.
Nxitimi total i një pike që lëviz përgjatë një rruge të lakuar përcaktohet si një shumë vektoriale (Fig. 2.1.).
.
Moduli vektorial 
.
Shpejtësia këndore dhe nxitimi këndor
Kur një pikë materiale lëviz në mënyrë rrethore Vektori i rrezes R, i tërhequr nga qendra e rrethit O në pikën, rrotullohet përmes një këndi Δφ (Fig. 2.1). Për të karakterizuar rrotullimin, prezantohen konceptet e shpejtësisë këndore ω dhe nxitimit këndor ε.
Këndi φ mund të matet në radianë. 1 radështë e barabartë me këndin që qëndron në harkun ℓ e barabartë me rrezen R të rrethit, d.m.th.
ose ℓ
12
=
Rφ
(2.5.)
Le të diferencojmë ekuacionin (2.5.)
(2.6.)
Vlera dℓ/dt=V e çastit. Quhet sasia ω =dφ/dt shpejtësia këndore(matur në rad/s). Le të marrim lidhjen midis shpejtësive lineare dhe këndore:
Sasia ω është vektoriale. Drejtimi i vektorit 
të përcaktuara rregull vidhos: përkon me drejtimin e lëvizjes së vidës, e orientuar përgjatë boshtit të rrotullimit të një pike ose trupi dhe e rrotulluar në drejtim të rrotullimit të trupit (Fig. 2.2), d.m.th. 
.
Nxitimi këndor
quhet derivati i sasisë vektoriale të shpejtësisë këndore (nxitimi këndor i menjëhershëm)
,
(2.8.)
Vektor 
përkon me boshtin e rrotullimit dhe drejtohet në të njëjtin drejtim si vektori 
, nëse rrotullimi është i përshpejtuar, dhe në drejtim të kundërt nëse rrotullimi është i ngadalshëm.
Shpejtësianquhen trupa për njësi të kohësshpejtësia e rrotullimit .
Koha T për një rrotullim të plotë të trupit quhetperiudha e rrotullimit . kuRpërshkruan këndin Δφ=2π radian
Me këtë thënë
,
(2.9)
Ekuacioni (2.8) mund të shkruhet si më poshtë:
(2.10)
Pastaj komponenti tangjencial i nxitimit
dhe =R(2.11)
Nxitimi normal a n mund të shprehet si më poshtë:
duke marrë parasysh (2.7) dhe (2.9)
(2.12)
Pastaj nxitimi i plotë.
Për lëvizjen rrotulluese me nxitim këndor konstant , mund të shkruajmë ekuacionin e kinematikës në analogji me ekuacionin (2.1) – (2.3) për lëvizjen përkthimore:
,
.
1.Lëvizje uniforme në rreth
2. Shpejtësia këndore e lëvizjes rrotulluese.
3. Periudha e rrotullimit.
4. Shpejtësia e rrotullimit.
5. Lidhja ndërmjet shpejtësisë lineare dhe shpejtësisë këndore.
6.Nxitimi centripetal.
7. Lëvizja në mënyrë të barabartë e alternuar në një rreth.
8. Nxitimi këndor në lëvizje rrethore uniforme.
9.Nxitimi tangjencial.
10. Ligji i lëvizjes së përshpejtuar njëtrajtësisht në një rreth.
11. Shpejtësia mesatare këndore në lëvizje të përshpejtuar njëtrajtësisht në një rreth.
12. Formulat që vendosin lidhjen ndërmjet shpejtësisë këndore, nxitimit këndor dhe këndit të rrotullimit në lëvizje të përshpejtuar uniformisht në një rreth.
1.Lëvizje uniforme rreth një rrethi– lëvizje në të cilën një pikë materiale kalon segmente të barabarta të një harku rrethor në intervale të barabarta kohore, d.m.th. pika lëviz në një rreth me një shpejtësi absolute konstante. Në këtë rast, shpejtësia është e barabartë me raportin e harkut të një rrethi që përshkohet nga pika me kohën e lëvizjes, d.m.th.
dhe quhet shpejtësi lineare e lëvizjes në rreth.
Ashtu si në lëvizjen lakor, vektori i shpejtësisë drejtohet tangjencialisht në rreth në drejtim të lëvizjes (Fig. 25).
2. Shpejtësia këndore në lëvizje rrethore uniforme- raporti i këndit të rrotullimit të rrezes me kohën e rrotullimit:
Në lëvizje rrethore uniforme, shpejtësia këndore është konstante. Në sistemin SI, shpejtësia këndore matet në (rad/s). Një radian - një rad është këndi qendror që nënshtron një hark rrethi me një gjatësi të barabartë me rrezen. Një kënd i plotë përmban radiane, d.m.th. për rrotullim rrezja rrotullohet me një kënd radianësh.
3. Periudha e rrotullimit– intervali kohor T gjatë të cilit një pikë materiale bën një rrotullim të plotë. Në sistemin SI, periudha matet në sekonda.
4. Frekuenca e rrotullimit– numri i rrotullimeve të bëra në një sekondë. Në sistemin SI, frekuenca matet në herc (1Hz = 1). Një herc është frekuenca në të cilën një rrotullim përfundon në një sekondë. Është e lehtë ta imagjinosh këtë
Nëse gjatë kohës t një pikë bën n rrotullime rreth një rrethi atëherë .
Duke ditur periudhën dhe frekuencën e rrotullimit, shpejtësia këndore mund të llogaritet duke përdorur formulën:
5 Lidhja ndërmjet shpejtësisë lineare dhe shpejtësisë këndore. Gjatësia e një harku të një rrethi është e barabartë me vendin ku është këndi qendror, i shprehur në radianë, rrezja e rrethit që nënshtron harkun. Tani shkruajmë shpejtësinë lineare në formë
Shpesh është i përshtatshëm për të përdorur formulat: ose Shpejtësia këndore shpesh quhet frekuencë ciklike dhe frekuenca quhet frekuencë lineare.
6. Nxitimi centripetal. Në lëvizje uniforme rreth një rrethi, moduli i shpejtësisë mbetet i pandryshuar, por drejtimi i tij ndryshon vazhdimisht (Fig. 26). Kjo do të thotë se një trup që lëviz në mënyrë të njëtrajtshme në një rreth përjeton nxitim, i cili drejtohet drejt qendrës dhe quhet nxitim centripetal.
Le të kalojë një distancë e barabartë me një hark rrethi në një periudhë kohore. Le të lëvizim vektorin duke e lënë paralel me vetveten, në mënyrë që fillimi i tij të përkojë me fillimin e vektorit në pikën B. Moduli i ndryshimit të shpejtësisë është i barabartë me , dhe moduli i nxitimit centripetal është i barabartë
Në figurën 26, trekëndëshat AOB dhe DVS janë dykëndësh dhe këndet në kulmet O dhe B janë të barabarta, si dhe këndet me brinjë pingule reciproke AO dhe OB. Kjo do të thotë se trekëndëshat AOB dhe DVS janë të ngjashëm. Prandaj, nëse, domethënë, intervali kohor merr vlera arbitrare të vogla, atëherë harku mund të konsiderohet afërsisht i barabartë me kordën AB, d.m.th. . Prandaj, mund të shkruajmë Duke marrë parasysh se VD = , OA = R fitojmë Duke shumëzuar të dyja anët e barazisë së fundit me , më tej fitojmë shprehjen për modulin e nxitimit centripetal në lëvizje uniforme në një rreth: . Duke marrë parasysh se marrim dy formula të përdorura shpesh:
Pra, në lëvizje uniforme rreth një rrethi, nxitimi centripetal është konstant në madhësi.
Është e lehtë të kuptohet se në kufirin në , kënd . Kjo do të thotë që këndet në bazën e DS të trekëndëshit ICE priren në vlerën , dhe vektori i ndryshimit të shpejtësisë bëhet pingul me vektorin e shpejtësisë, d.m.th. drejtuar në mënyrë radiale drejt qendrës së rrethit.
7. Lëvizja rrethore e alternuar në mënyrë të barabartë– lëvizje rrethore në të cilën shpejtësia këndore ndryshon me të njëjtën sasi në intervale të barabarta kohore.
8. Nxitimi këndor në lëvizje rrethore uniforme– raporti i ndryshimit të shpejtësisë këndore me intervalin kohor gjatë të cilit ka ndodhur ky ndryshim, d.m.th.
ku vlera fillestare e shpejtësisë këndore, vlera përfundimtare e shpejtësisë këndore, nxitimi këndor, në sistemin SI matet në . Nga barazia e fundit marrim formula për llogaritjen e shpejtësisë këndore
Dhe nëse.
Duke shumëzuar të dyja anët e këtyre barazive me dhe duke marrë parasysh se , është nxitimi tangjencial, d.m.th. nxitimi i drejtuar në mënyrë tangjenciale në rreth, marrim formula për llogaritjen e shpejtësisë lineare:
Dhe nëse.
9. Nxitimi tangjencial numerikisht i barabartë me ndryshimin e shpejtësisë për njësi të kohës dhe i drejtuar përgjatë tangjentes me rrethin. Nëse >0, >0, atëherë lëvizja përshpejtohet në mënyrë të njëtrajtshme. Nëse<0 и <0 – движение.
10. Ligji i lëvizjes së njëtrajtshme të përshpejtuar në një rreth. Rruga e përshkuar rreth një rrethi në kohë në lëvizje të përshpejtuar njëtrajtësisht llogaritet me formulën:
Duke zëvendësuar , , dhe duke reduktuar me , marrim ligjin e lëvizjes së përshpejtuar uniformisht në një rreth:
Ose nëse.
Nëse lëvizja është njëtrajtësisht e ngadaltë, d.m.th.<0, то
11.Nxitimi total në lëvizje rrethore të përshpejtuar në mënyrë të njëtrajtshme. Në lëvizjen e përshpejtuar në mënyrë të njëtrajtshme në një rreth, nxitimi centripetal rritet me kalimin e kohës, sepse Për shkak të nxitimit tangjencial, shpejtësia lineare rritet. Shumë shpesh, nxitimi centripetal quhet normal dhe shënohet si. Meqenëse nxitimi total në një moment të caktuar përcaktohet nga teorema e Pitagorës (Fig. 27).
12. Shpejtësia mesatare këndore në lëvizje të përshpejtuar uniformisht në një rreth. Shpejtësia mesatare lineare në lëvizjen e përshpejtuar uniformisht në një rreth është e barabartë me . Zëvendësimi këtu dhe dhe reduktimi nga ne marrim
Nese atehere.
12. Formulat që vendosin lidhjen ndërmjet shpejtësisë këndore, nxitimit këndor dhe këndit të rrotullimit në lëvizje të përshpejtuar uniformisht në një rreth.
Zëvendësimi i sasive , , , , në formulë
dhe duke reduktuar me , marrim
Leksion-4.Dinamika.
1. Dinamika
2. Ndërveprimi i trupave.
3. Inercia. Parimi i inercisë.
4. Ligji i parë i Njutonit.
5. Pika materiale e lirë.
6. Sistemi i referencës inerciale.
7. Sistemi referues joinercial.
8. Parimi i relativitetit të Galileos.
9. Shndërrimet galilease.
11. Shtimi i forcave.
13. Dendësia e substancave.
14. Qendra e masës.
15. Ligji i dytë i Njutonit.
16. Njësia e forcës.
17. Ligji i tretë i Njutonit
1. Dinamika ekziston një degë e mekanikës që studion lëvizjen mekanike, në varësi të forcave që shkaktojnë një ndryshim në këtë lëvizje.
2.Ndërveprimet e trupave. Trupat mund të ndërveprojnë si në kontakt të drejtpërdrejtë ashtu edhe në distancë përmes një lloji të veçantë të materies që quhet fushë fizike.
Për shembull, të gjithë trupat tërhiqen nga njëri-tjetri dhe kjo tërheqje kryhet përmes fushës gravitacionale, dhe forcat e tërheqjes quhen gravitacionale.
Trupat që mbartin një ngarkesë elektrike ndërveprojnë përmes një fushe elektrike. Rrymat elektrike ndërveprojnë përmes një fushe magnetike. Këto forca quhen elektromagnetike.
Grimcat elementare ndërveprojnë përmes fushave bërthamore dhe këto forca quhen bërthamore.
3.Inercia. Në shek. para Krishtit e. Filozofi grek Aristoteli argumentoi se shkaku i lëvizjes së një trupi është forca që vepron nga një trup ose trupa tjetër. Në të njëjtën kohë, sipas lëvizjes së Aristotelit, një forcë konstante i jep trupit një shpejtësi konstante dhe, me ndërprerjen e veprimit të forcës, lëvizja pushon.
Në shekullin e 16-të Fizikani italian Galileo Galilei, duke kryer eksperimente me trupa që rrotullohen në një plan të pjerrët dhe me trupa në rënie, tregoi se një forcë konstante (në këtë rast, pesha e një trupi) i jep trupit nxitim.
Pra, bazuar në eksperimente, Galileo tregoi se forca është shkaku i nxitimit të trupave. Le të paraqesim arsyetimin e Galileos. Lëreni një top shumë të lëmuar të rrokulliset përgjatë një rrafshi të lëmuar horizontal. Nëse asgjë nuk ndërhyn me topin, atëherë ai mund të rrotullohet për aq kohë sa dëshironi. Nëse në rrugën e topit derdhet një shtresë e hollë rëre, ajo do të ndalet shumë shpejt, sepse u ndikua nga forca e fërkimit të rërës.
Pra, Galileo arriti në formulimin e parimit të inercisë, sipas të cilit një trup material ruan një gjendje pushimi ose lëvizje drejtvizore uniforme nëse nuk veprojnë forca të jashtme mbi të. Kjo veti e materies shpesh quhet inerci, dhe lëvizja e një trupi pa ndikime të jashtme quhet lëvizje me inerci.
4. Ligji i parë i Njutonit. Në 1687, bazuar në parimin e inercisë së Galileos, Njutoni formuloi ligjin e parë të dinamikës - ligjin e parë të Njutonit:
Një pikë materiale (trup) është në gjendje prehjeje ose lëvizjeje të njëtrajtshme lineare nëse trupat e tjerë nuk veprojnë mbi të, ose forcat që veprojnë nga trupat e tjerë janë të balancuara, d.m.th. kompensohen.
5.Pika materiale e lirë- një pikë materiale që nuk preket nga organe të tjera. Ndonjëherë ata thonë - një pikë e izoluar materiale.
6. Sistemi i referencës inerciale (IRS)– një sistem referimi në lidhje me të cilin një pikë e izoluar materiale lëviz drejtvizore dhe uniforme, ose është në qetësi.
Çdo sistem referimi që lëviz në mënyrë uniforme dhe drejtvizore në raport me ISO është inercial,
Le të japim një formulim tjetër të ligjit të parë të Njutonit: Ka sisteme referimi në lidhje me të cilat një pikë e lirë materiale lëviz drejtvizore dhe uniforme, ose është në qetësi. Sisteme të tilla referimi quhen inerciale. Ligji i parë i Njutonit shpesh quhet ligji i inercisë.
Ligjit të parë të Njutonit mund t'i jepet edhe formulimi i mëposhtëm: çdo trup material i reziston një ndryshimi në shpejtësinë e tij. Kjo veti e materies quhet inerci.
Manifestimet e këtij ligji i hasim çdo ditë në transportin urban. Kur autobusi papritmas rrit shpejtësinë, ne shtypemi pas pjesës së pasme të sediljes. Kur autobusi ngadalësohet, trupi ynë rrëshqet në drejtim të autobusit.
7. Sistemi referues joinercial – një sistem referimi që lëviz në mënyrë të pabarabartë në raport me ISO.
Një trup që, në raport me ISO, është në një gjendje pushimi ose lëvizje lineare uniforme. Ai lëviz në mënyrë të pabarabartë në lidhje me një kornizë referimi jo-inerciale.
Çdo sistem referimi rrotullues është një sistem referimi joinercial, sepse në këtë sistem trupi përjeton nxitim centripetal.
Nuk ka organe në natyrë apo teknologji që mund të shërbejnë si ISO. Për shembull, Toka rrotullohet rreth boshtit të saj dhe çdo trup në sipërfaqen e saj përjeton nxitim centripetal. Sidoqoftë, për periudha mjaft të shkurtra kohore, sistemi i referencës i lidhur me sipërfaqen e Tokës, deri në një përafrim, mund të konsiderohet ISO.
8.Parimi i relativitetit të Galileos. ISO mund të jetë aq kripë sa të doni. Prandaj, lind pyetja: si duken të njëjtat dukuri mekanike në ISO të ndryshme? A është e mundur, duke përdorur fenomene mekanike, të zbulohet lëvizja e ISO në të cilën ato vëzhgohen.
Përgjigja për këto pyetje jepet nga parimi i relativitetit të mekanikës klasike, i zbuluar nga Galileo.
Kuptimi i parimit të relativitetit të mekanikës klasike është pohimi: të gjitha dukuritë mekanike zhvillohen saktësisht në të njëjtën mënyrë në të gjitha kornizat inerciale të referencës.
Ky parim mund të formulohet si më poshtë: të gjitha ligjet e mekanikës klasike shprehen me të njëjtat formula matematikore. Me fjalë të tjera, asnjë eksperiment mekanik nuk do të na ndihmojë të zbulojmë lëvizjen e ISO. Kjo do të thotë se përpjekja për të zbuluar lëvizjen ISO është e pakuptimtë.
Manifestimin e parimit të relativitetit e kemi hasur gjatë udhëtimit në trena. Në momentin kur treni ynë qëndron në stacion, dhe treni që qëndron në binarin ngjitur ngadalë fillon të lëvizë, atëherë në momentet e para na duket se treni ynë po lëviz. Por ndodh edhe anasjelltas, kur treni ynë merr shpejtësinë pa probleme, na duket se treni fqinj ka filluar të lëvizë.
Në shembullin e mësipërm, parimi i relativitetit manifestohet në intervale të vogla kohore. Me rritjen e shpejtësisë, ne fillojmë të ndjejmë goditje dhe lëkundje të makinës, pra sistemi ynë i referencës bëhet jo-inercial.
Pra, përpjekja për të zbuluar lëvizjen ISO është e pakuptimtë. Rrjedhimisht, është absolutisht indiferente se cili ISO konsiderohet i palëvizshëm dhe cili është në lëvizje.
9. Transformimet galilease. Lërini dy ISO të lëvizin në lidhje me njëri-tjetrin me një shpejtësi. Në përputhje me parimin e relativitetit, mund të supozojmë se ISO K është i palëvizshëm dhe ISO lëviz relativisht me një shpejtësi. Për thjeshtësi, supozojmë se boshtet koordinative përkatëse të sistemeve dhe janë paralele, dhe boshtet dhe përkojnë. Lërini sistemet të përkojnë në momentin e fillimit dhe lëvizja të ndodhë përgjatë boshteve dhe , d.m.th. (Fig.28)
