Паступальны рух

Што ўяўляе сабой паступальны рух? Школьны падручнік ясна адказвае нам на гэтае пытанне: паступальны рух цела (заўважым, ідэальнага аб'екта - "абсалютна цвёрдага цела" - АТТ, пазбаўленага якіх бы там ні было магчымасцяў быць дэфармаваным!) - гэта такі рух, пры якім любая прамая, праведзеная ўнутры цела (АТТ) застаецца раўналежная самой сабе праз увесь той час руху.

Здавалася б, адказ вычарпальны. Вызначэнне дадзена, і на парадак дня выступае кінематыка паступальнага руху. Спачатку гэта найпросты выпадак раўнамернага прамалінейнага руху, затым - больш складанае і цікавае для дапытлівых розумаў равнопеременное (і зноў строга прамалінейнае!) Рух, яркім прыкладам якога з'яўляецца свабоднае падзенне тэл. У рамках гэтага падзелу вучань знаёміцца з цікавымі заканамернасцямі, несфармуляваныя наступным чынам:

1. Шляхі, непраходныя целам за паслядоўныя прамежкі часу, суадносяцца як квадраты натуральнага шэрагу лікаў: 1: 4: 9: 16 ...

і

2. Шляхі, непраходныя целам за роўныя паслядоўныя прамежкі часу, суадносяцца як шэраг няцотных лікаў: 1: 3: 5: 9 ...

Пры вырашэнні задач ўзнікае, у рамках неабходнага метадалагічнага і матэматычнага інструментара, цікаўны метад зварачальнасці руху, у якім усе канчатковыя дадзеныя становяцца пачатковымі і наадварот (рух як бы адбываецца ў адваротны бок, з адваротным адлікам часу). У частцы дынамікі зваротнага працэсу вектара імгненнай хуткасці ва ўсіх кропках прамалінейнай траекторыі мяняюць свой кірунак на супрацьлеглае, нязменным застаецца толькі кірунак вектару паскарэння, генетычна звязанага з вектарам раўнадзейнай ўсіх прыкладзеных да цела сіл.

Раздзел "Дынаміка прамалінейнага руху" гэтак жа, як і кінематыка, апрыёры мае на ўвазе, што рух цела з'яўляецца строга паступальным, без паваротаў вакол якой бы там ні было восі і дэфармацый. Менавіта дзякуючы гэтым загадзя абумоўленых умовах можна занядбаць памерамі самога цела ва ўмовах задач, разглядаючы замест яго ідэальны аб'ект - матэрыяльную кропку (МТ), прасторава супадальную з цэнтрам цяжару (ЦТ) цела. Зрэшты, аб'ект МТ ўводзіцца раней у раздзеле "Кінематыка" для выпадкаў, калі памерамі цела можна занядбаць у параўнанні з даўжынёй траекторыі.

Законы захавання ў выпадку прамалінейнага руху таксама разглядаюцца пры ўмовах, калі мы абстрагуемся ад магчымага кручэння цела, мяркуючы яго рух паступальным (інакш варта было б разглядаць ўзаемныя пераходы энергіі вярчальнага руху ў энергію руху паступальнага і наадварот)

Адным словам, разгляданая ў школьным курсе фізікі паступальны рух (вузка прадстаўленае прыватным выпадкам руху ўздоўж прамой!) Дае немалую ежу для тэарэтычных разважанняў і пошукаў. Чаго не скажаш пра эксперыментальную часткі раздзела школьнага курсу, які вывучае паступальны рух. Якасная эксперыментальная ўстаноўка папросту адсутнічае ў большасці школьных кабінетаў.

Нават прыватны выпадак прамалінейнага паступальнага руху вывучаецца пераважна ў тэорыі. Сапраўдная, а не цацачная, машына Атвуда грувасткая і хутка выводзіцца з ладу дапытлівых школьнікамі, быўшы стацыянарна ўсталяванай дзе-небудзь у далёкай сцяны кабінета фізікі. Дэманстрацыйныя ўстаноўкі накшталт слізгальнага ўздоўж нацягнутай дроту грузу і зусім бессэнсоўныя, бо яны дублююць самагодная выпадак прамалінейнага руху, што зусім не тоесна паступальнаму руху ў самым агульным выпадку. Што тут можна было б парэкамендаваць? Толькі даследчы пошук у навакольнага нас рэальнасці за межамі фізічнага кабінета з выкарыстаннем прыроднай кемлівасці!

Прыводны падручнікам прыклад колы агляду ( "Чортава кола"), вобад і спіцы якога здзяйсняюць вярчальны рух, а назіральныя кабінкі рухаюцца паступальна (хоць і па акружнасці!) Пераконвае нас у тым, што паступальны рух АТТ (і набліжана - рэальнага цела) можа быць не толькі прамалінейным, але і мець любую крывалінейную траекторыю (у прыведзеным выпадку тыпалагічна супадальную з траекторыяй вярчальнага руху МТ).

Ідэя пошуку выпадкаў паступальнага руху на дзіцячай гульнявой пляцоўцы (у рэжыме эксперыменту, а не тэарэтычнага развагі) "ляжыць дзесьці побач" з "Чортавым колам". Прыйшоўшы на дзіцячую пляцоўку, мы зможам праверыць, ці застаецца паралельнай сама сабе прамая (экстрэмальна любым дубчыкам або тонкай рэйкай) пры руху цела на разнастайных арэлях, каруселях і трэнажорах. Ясна, што паступальным тут будзе хіба што свабоднае падзенне неадушаўлёнай цела, сарваўся з якой-небудзь "лазалки".

Пераканаўшыся ў тым, што ў чыстым выглядзе паступальны рух часцей за ўсё сустракаецца ў прыродзе як прыватны выпадак - паступальны прамалінейны рух, мы з лёгкім сэрцам можам пераходзіць да тэарэтычнага матэрыялу школьнага падручніка.