Күнделікті тәжірибеден біз қандай да бір жылдамдық алған дене біраз уақытқа дейін қозғалысын сақтайтынын білеміз. Сондықтан да көлік жүргізушілер қажет болған сәтте көліктің қозғалысын тоқтата алу үшін, тежегіштің дұрыстығына аса үлкен мән береді.
Қазіргі ұшақтардың қонар алдындағы қозғалысын баяулату үшін, кәдімгі тежегіштермен қатар, олардың доңғалақтарындағы арнайы тежегіш парашюттерді де пайдалануға тура келеді. Белгілі бір бағытта жылдамдық алған кез келген дене өзінің қозғалыс жылдамдығын сақтауға тырысады. Оны тоқтату үшін оған басқа дене әрекет етуі керек. Біз, сондай-ақ санақ денесіне, мәселен, Жерге қатысты тыныштықта тұрған нәрсенің өздігінен қозғалысқа келмейтінін күнделікті бақылаулардан білеміз. Мысалы, жерде жатқан доп оны аяқпен тепкеннен кейін ғана қозғала бастайды; ауа пистолетінің тығыны поршеньді ілгері жылжытқан кезде, сығылған ауаның әрекетінен атылып шығады; хоккей шайбасы оны таяқпен ұрғаннан кейін барып мұз үстімен сырғанай жөнеледі; әткеншек қолмен итерген кезде қозғалысқа келеді де, ауа кедергісі әрекетінен біртіндеп барып тоқтайды. Осы мысалдардың өзі-ақ кез ке.лген дене сырттан әсер болмағанда өзінің Жермен салыстырғандағы тыныштық күйін немесе бірқалыпты тозу сызықты қозғалысын сақтайды деген болжам айтуға мүмкіндік береді.
Мұның дұрыстығына мынадай қарапайым тәжірибе арқылы көз жеткізуге болады. Мәселен, көлбеу беттен қандай да бір v жылдамдық алып қозғалған арбаша түзу жолға келіп түскен кездегі жағдайды қарастырайық.
Алғашқыда ол құм төселген жолға, одан кейін қалың мата жабылған жолға, соңында тегіс жалтыр шыны жолға келіп түссін делік.
Бұл жолдардың бетінің арбаша қозғалысына әрекеті түрліше болады. Арбашаның қозғалысын бақылай отырып, бірінші жолға келіп түскеннен кейін, ол аз ғана жүрген соң, тез арада-ақ тоқтап қалатынын байқау қиын емес. Екінші жолда арбаша бірінші жағдайға қарағанда біршама көбірек аралықты
жүреді. Ал үшінші жолда ол анлғұрлым алысқа жетеді. Сөйтіп, арбашаның жолындағы кедергіні неғұрлым азайтқан сайын, ол ұзағырақ қозғалады және бұл қозғалыс соғұрлым бірқалыпты түзу сызықты қозғалысқа жуық болады.
Егер қозғалыстағы дененің жолындағы барлық кедергі жойылған болса, ол қалай қозғалар еді? Бұл сұраққа Италияның атақты ғалымы Галилео Галилей мұқият жүргізілген тәжірибелер арқылы жауап берген болатын.
Денеге басқа денелер әрекет етпес,е онда ол тыныштық күйінде болады немесе Жермен салыстырғанда түзу сызықты бірқалыпты қозғалады. Бұл екі жағдайда да дененің жылдамдығы өзгермейді.
Басқа денелер әрекетін тигізбегенде дененің жылдамдығын сақтау құбылысы инерция деп аталады (латынша инерция қозғалыссыздық, әрекетсіздік). Адамдар күнделікті өмірде инерциямеи жиі ұшырасады. Мысалы, көліктің кез келген түрінде кетіп бара жатқан жолаушы көлік кенет тоқтағанда алға қарай еңкейіп, ал жылдамдығын күрт арттырғанда, артқа қарай шалқая қисаятыны бәріңе мәлім. Қатты жүгіріп келе жатқан адам немесе тайғақ жолмен шапшаң қозғалған автомбиль жолдың бұрылысында бір кедергіге тіреліп барып бұрылады. Міне, бұл мысалдардың бәрінде де дене өзінің инерциясы бойынша қозғалыс жылдамдығының бағытын сақтауға тырысады.
Кеңістік және уақыт
Механикалық козғалысты қарастырғанда біз дененің кеңістпіктегі орнының уақыт өтуіне байланысты өзгеретінін сөз еттік. Бұл екі ұғымның физикадағы маңызы өте зор.
Оқиғаның бәрі әйтеуір бір жерде және қандай да бір мезгілде, басқаша айтқанда, кеңістік пен уақыт ішінде өтеді.
Кеңістіктен орын алмай және кеңістіктен тыс өмір сүретін бірде-бір объекті болмайды, болуы да мүмкін емес, яғни кеңістік материя мен тығыз байланысты.
Өтіп жатқан сан алуан оқиғаларды қарастыра отырып, біздің санамызда кең және тар, жуан және жіңішке, ұзын және қысқа, алыс және жақын деген сияқты кеңістіктің салыстырмалы түрдегі сипатын көрсететін ұғымдар қалыптасады.
Кеңістіктің негізгі қасиеттеріне мыналар жатады: оның объективті бар болуы, материямен біртұтастығы, шексіздігі, үш өлшемділігі (барлық физикалық объектілердің ұзындығы, ені және биіктігі болады).
Кеңістіктің бір кесіндісін, яғни арақашықтықты өлшеу үшін сызғыштан бастап, әр түрлі ұзындық өлшеуіш құралдар қолданылады.
Ұзындықтың негізгі өлшем бірлігі метр болып табылады. Ғылым мен техникада метрдің еселік және үлестік өлшемдері де пайдаланылады.
Дене қозғалғанда өзінің орнын тек кеңістікте ғана өзгертіп қоймай, уақыт бойынша да өзгертеді.
Уақыт материямен, қозғалыспен, кеңістікпен тығыз байланысты.
Кез келген өзгерістің немесе оқиғаның бастамасы және соңы болады (түзу кесінді сияқты). Кейбір өзгерістер көз алдымызда басталып, көз алдымызда аяқталады (судың қайнауы); екінші біреуі көзді ашып-жұмғанша, лезде өтеді; ал үшіншілері бірден байқалмайды (мысалы, ағаштын өсуі).
Алуан түрлі өзгерістерді салыстыра отырып, біздің уақыт жайлы көзкарасымыз қалыпштасады. Уақытқа қатысты тез және ұзақ, болған және болады. Қазіргі шақ және болашақ. Бұрын және жуық арада т.с.с. ұғымдар пайда болады.
Уақыттың негізгі қасиеттеріне мыналар жатады: шынайы бар болуы, үздіксіздігі, тәуелсіздігі, бір қалыптылығы, бір бағыттылығы (уақыт тек алға қарай, өткеннен болашаққа қарай жылжиды).
Уақыт арнаулы құрал – сағаттың көмегімен өлшенеді. Құрылысы жағынан сағат алуан түрлі болады.
Уақыттың негізгі өлшем бірлігі секунд алынады.
Кеңістік шексіз, уақыт үздіксіз болғандықтан, физикада кеңістіктің бір кесіндісі және қайсыбір уақыт аралығы өлшенеді.
Механикалық қозғалыс дененің немесе дене бөлшектерінін уақыттың өтуіне қарай бір бірімен салыстырғандағы бұрынғы орнының өзгеруі.
Материялық нүкте — қозғалыстың қарастырылып отырған жағдайында өлшемдерін елемеуге болатын дене.
Қозғалыс траекториясы дененің немесе материялық нүктенің санақ денесімен салыстырғандағы қозғалысы кезінде сызық түрінде қалдырған ізі.
Орынауыстыру — қозғалыстағы дененің бастапқы орнын оның келесі орнымен қосатын бағытталған кесінді.
Бірқалыпты қозғалыс- дене тең уақыт аралығында ұзындығы бірдей жол жүреді.
Бірқалыпты емес қозғалыс — дене тең уақыт аралығында әр түрлі жол жүреді.
Жылдамдық — берілген уақыт ішіндегі орын ауыстырудың сол уақыт аралығына қатынасы:
| жылдамдық = |
Бірқалыпты түзу сызықты қозғалатын дененің немесе материялық нүктенің қозғалыс заңы: х = х0 + ut.
Инерция құбылысы: кез келген дене сырттан әсер болмағанда өзінің Жермен салыстырғандағы тыныштық күйін немесе бірқалыпты түзу сызықты қозғалысын сақтайды.