Перемещение и путь

Для изучения закономерностей физических процессов используют физические модели. Физической моделью, используемой для изучения законов механического движения является материальная точка­– тело, обладающее массой, но размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи.

Рассмотрим кинематику материальной точки. Существует два способа геометрического описания движения точки.

Первый способ. С помощью радиус-вектора , являющегося функцией времени t, который фиксирует положение материальной точки М по отношению к некоторой точке О (начало координат – рис. 1.1).

Рис. 1.1

 

Для прямоугольной (декартовой) системы координат вектор может быть представлен в виде трех независимых координат:

(1.1)

При движении материальной точки ее координаты изменяются со временем и определяются скалярными уравнениями:

(1.2)

Это параметрические уравнения траектории, где параметром является время t, а , , – единичные векторы соответствующих осей.

Число независимых координат, определяющих положение материальной точки в пространстве, называется числом степеней свободы.

Второй способ. С помощью траектории, по которой движется точка и уравнения ее движения по этой траектории. Траектория (или пройденный путь) – это непрерывная линия, которую описывает точка при своем движении (рис. 1.2).