Üks leiutisi, mis muudab meie elu pisut kergemaks, on kaupluse automaatselt avanev uks. Kui lähened uksele, avaneb see sinu ees parajal hetkel iseenesest. Palju tülikam oleks ju poeust lingist avada, kui mõlemas käes on rasked kotid või enda ees ostukäru lükates.
Kuidas aga uks „teab“, millal avaneda ja sulguda? Seda ütleb uksele liikumisandur. Liikumisandur jälgib ukseesist ala. Kuni selles alas ei ole eelmiste ajahetkedega võrreldes midagi muutunud, püsib uks suletuna. Kui aga igal järgmisel ajahetkel on kehade asukoht ukse ees erinev, toimub seal liikumine ning andur annab uksele korralduse avaneda.
- Mis on mehaaniline liikumine?
- Mis on keha trajektoor ja kuidas selle järgi liikumisi liigitatakse?
Liikumine
Järgmisel kolmel fotol on kujutatud auto liikumine. Autot pildistati fotoaparaadiga, mis tegi uue foto iga 0,3 sekundi möödudes. Näeme, et selle ajavahemiku jooksul on auto liikunud edasi ning auto asukoht maja, aia ja puude suhtes on muutunud.
Need fotod auto liikumisest annavad edasi mehaanilise liikumise põhitunnuse: keha asukoha muutumise teiste kehade suhtes.
Mehaaniliseks liikumiseks nimetatakse keha asukoha muutumist teiste kehade suhtes.
Mehaaniline liikumine on alati suhteline ja sõltub sellest, millise keha suhtes me liikumist vaatleme. Fotodel liigub auto aia ja puude suhtes, samamoodi liigub ka autojuht. Kui vaadata liikumist auto suhtes, siis juht on auto suhtes paigal ega liigu. Autost vaadates liiguvad hoopis aed ja puud.
Liikumise kirjeldamisel on oluline liikumise tee. Valime autol mingi punkti, näiteks varuratta ülemise serva. Liikumisel kujundab see punkt ruumis joone. Seda joont nimetatakse trajektooriks.
Trajektoor on kujuteldav joon, mille kujundab liikuva keha mingi punkt.
Liikumise liigitamine
Mingit nähtust kirjeldades võetakse sageli appi liigitamine. See aitab selgitada, mille poolest erineb üks nähtus teistest samalaadsetest nähtustest. Liikumise üks tunnus on trajektoori kuju. Seega saab liikumist liigitada trajektoori kuju järgi sirgjooneliseks ja kõverjooneliseks liikumiseks.
Sirgjooneline liikumine
Pildil oleva lennuki trajektoor on sirgjoon. Seda näitavad lennuki taha jäävad heitgaasidest tekkivad udujutid.
Liikumist, kus trajektoor on sirgjoon, nimetatakse sirgjooneliseks liikumiseks.
Kõverjooneline liikumine
Kurvis liikuva auto trajektoor on kõverjoon. Sellisel juhul öeldakse, et auto liigub kõverjooneliselt.
Liikumist, kus trajektoor on kõverjoon, nimetatakse kõverjooneliseks liikumiseks.
Kõverjoonelise liikumise erijuhuks on liikumine, kus trajektooriks on ringjoon.
Liikumist, kus trajektoor on ringjoon, nimetatakse ringjooneliseks liikumiseks ehk ringliikumiseks.
Ringliikumise näiteks on Kuu tiirlemine ümber Maa. Kuu trajektooriks on ringjoon. Taevakeha trajektoori nimetatakse orbiidiks. Seega, Kuu orbiidiks on ringjoon.
Kulgemine ja pöörlemine
Sama keha erinevad punktid võivad liikudes kujundada ühesugused või erinevad trajektoorid. Keha punktide trajektooride järgi eristatakse kulgevat ja pöörlevat liikumist.
Kulgliikumine
Kandikul asju kandes püüame hoida kandikut maapinnaga paralleelselt, et asjad kandikult maha ei libiseks. Kandik ja sellel olevad asjad kujundavad liikudes ühesugused trajektoorid. Sellist liikumist nimetatakse kulgevaks.
Liikumist, kus keha kõik punktid kujundavad ühesugused trajektoorid, nimetatakse kulgevaks liikumiseks ehk kulgliikumiseks.
Pöörlemine ehk pöördliikumine
Maa pöörleb, tehes ühe ööpäeva jooksul täispöörde. See tähendab, et kõik Maa punktid liiguvad ringjooneliselt. Nende ringjoonte keskpunktid moodustavad Maa pöörlemistelje.
Pöörleval liikumisel on pöörlemisteljel olevad punktid paigal, kõik ülejäänud keha punktid liiguvad ringjooneliselt ümber pöörlemistelje.
Vaata fotol kujutatud jalgratta ratast. Rattal on märgitud kaks punkti: üks telje ligidal, teine rehvi peal. Ratta pöörlemisel liiguvad mõlemad punktid mööda ringjoont. Punktide trajektoorid on aga erineva raadiusega.
Pöörleva keha punktid liiguvad ringjooneliselt, kuid ringjoonte raadiused võivad olla erinevad.
Keha liikumine on sageli väga keeruline, kuid põhimõtteliselt saab selle alati esitada kulgeva ja pöörleva liikumise kaudu teatava liitliikumisena. Nii on näiteks keeruline Maa tegelik liikumine ümber Päikese. Maa pöörlemistelg liigub kulgevalt mööda ringjoonelist orbiiti, samal ajal pöörlevad Maa punktid pöörlemistelje ümber.
Võnkumine
Kui kiik tasakaaluasendist välja viia, hakkab see kaarekujulisel lõigul edasi-tagasi liikuma. Sellist liikumist sirgel või kõveral lõigul nimetatakse võnkumiseks ehk võnkliikumiseks.
Liikumine
Liigitus keha trajektoori kuju järgi
- Sirgjooneline liikumine
Keha kujundab liikudes sirgjoonelise trajektoori.
- Kõverjooneline liikumine
Keha kujundab liikudes kõverjoonelise trajektoori.
- Ringliikumine ehk tiirlemine
Keha trajektoor on ringjoon.
Liigitus keha erinevate punktide trajektooride kuju järgi
- Kulgliikumine
Keha kõik punktid kujundavad ühesugused trajektoorid
- Pöörlemine
Keha punktid liiguvad ringjooneliselt ümber mõttelise pöörlemistelje.
Pean meeles
- Mehaaniliseks liikumiseks nimetatakse keha asukoha muutumist teiste kehade suhtes.
- Mõttelist joont, mille kujundab liikuva keha mingi punkt, nimetatakse trajektooriks.
- Liikumine võib olla sirgjooneline või kõverjooneline.
- Kui vaadelda keha erinevate punktide liikumist üksteise suhtes, saab eristada kulgliikumist ja pöördliikumist.
- Võnkuv keha liigub edasi-tagasi ümber tasakaaluasendi.
Küsimusi ja ülesandeid
- Too näiteid sirgjoonelise liikumise kohta.
- Too näiteid kõverjoonelise liikumise kohta.
- Too näiteid liikumise kohta, kus esineb nii sirgjooneline kui ka kõverjooneline liikumine.
- Mille poolest erineb pöörlemine kulgliikumisest?
- Too näiteid pöörlevatest kehadest.
- Too näiteid tiirlevatest kehadest.
- Maa tiirleb ümber Päikese ja samas pöörleb. Esita pöörlemise ja tiirlemise sarnasusi ja erinevusi.
- Too näiteid võnkumistest.
- Maa tiirleb ümber Päikese.
- Piljardikuul veereb piljardilaual.
- Kuu tiirleb ümber Maa.
- Lennuk kiirendab stardirajal.
- Jalgpallurid söödavad palli.
- Vesi voolab käänulises jões.
- Pliiatsiga kirjutatakse sõna pliiats.
- Pall lastakse kukkuma.
