Sprawdź się
Do opisu ruchu pewnego obiektu wybrano inercjalny układ odniesienia z trzema współrzędnymi (x, y, z), przy czym niezbędne okazało się zapisanie następującego zestawu funkcji czasu:
gdzie to współrzędne wektora położenia wyróżnionego punktu tego obiektu,
oraz to niezerowe współrzędne prędkości początkowej,
- przyspieszenie ziemskie,
- kąty obrotu obiektu wokół osi stale równoległych, odpowiednio, do osi OX, OY i OZ).
Dopasuj sytuacje 1‑4 z tabeli poniżej z odpowiadającymi im opisami fizycznymi A‑D, które zastosujemy (uwaga: jeden opis może pasować do więcej niż jednej sytuacji):
Sytuacja | Opis fizyczny | ||
1 | wypadek samochodowy z dachowaniem | A | wyłącznie ruch punktu materialnego |
2 | podróż pociągiem z Warszawy do Gdańska | B | wyłącznie obrót bryły sztywnej |
3 | praca wiertła w wiertarce | C | złożenie ruchu postępowego punktu materialnego i obrotowego bryły sztywnej |
4 | podkręcenie piłki nożnej lub tenisowej | D | żadne z powyższych |
Dwa z powyższych ćwiczeń zawierały pytania o liczbę stopni swobody punktu materialnego i bryły sztywnej, ale należy pamiętać, że odpowiedzi są prawdziwe dla ruchów w przestrzeni trójwymiarowej. Zejdźmy wymiar niżej, czyli na płaszczyznę. Punkt materialny pozostaje punktem, natomiast odpowiednikiem brył będą – znane z kursu matematyki – figury płaskie, np. wielokąty, koła etc.
Ile stopni swobody mają punkt materialny i płaska bryła sztywna w ruchu na płaszczyźnie?