2.4. Траєкторія. Шлях. Переміщення

1. Траєкторія

Під час руху фізичне тіло займає різні положення в просторі відносно обраної системи відліку. При цьому вона «описує» в просторі якусь лінію. Іноді цю лінію видно — наприклад, літак може залишати за собою слід високо в небі. 

Більш знайомий приклад — слід шматка крейди на дошці. Проведіть по класній дошці крейдою — слід, який вона залишить, і є траєкторією руху крейди 

 Ланцюжок слідів  на мокрому піску або 

на чистому снігу допоможе відновити траєкторію руху людини або тварини,

 а залізничні рейки покажуть траєкторію

руху потяга.

 Однак найчастіше траєкторія залишається невидимою для спостерігача.

Форма траєкторії руху тіла може бути довільною:

дуга, парабола, пряма, ламана, яка-небудь складна лінія тощо.

 Траєкторією руху Землі та інших планет в Сонячній системі є її орбіта. Орбіта Землі плоска, практично не відрізняється від кола. Траєкторії руху штучних супутників Землі трохи складніші й містять у собі дві ділянки: підняття супутника та орбіту його обертання. Остання теж плоска, але за формою являє собою еліпс.

 Траєкторією руху тіла (матеріальної точки) називається лінія в просторі, вздовж якої рухається це тіло.

Отже, траєкторія — невидима лінія. Траєкторія точки, що рухається, може бути прямою або кривою лінією. Відповідно до форми траєкторії рух буває прямолінійним і криволінійним.

 2. Шлях і переміщення

За траєкторією руху легко визначити шлях, пройдений тілом: досить виміряти довжину траєкторії між початком і кінцем руху.

Шлях - це довжина траєкторії, яку описує тіло або матеріальна точка за певний час.  Шлях позначається латинською літерою s. Ця фізична величина є скалярною, оскільки не має визначеного напряму і характеризується лише значенням пройденого шляху.

У Міжнародній системі одиниць (СІ) шлях вимірюють у метрах. На практиці використовують також інші одиниці шляху – кілометр (км), сантиметр (см), міліметр (мм) тощо.               

                        1мм=0,001м

                        1 см=0,01м

                        1дм=0,1м

                        1км=1000м

 Досить часто, щоб більш повно охарактеризувати рух тіла і знати нове його положення, крім пройденого шляху (довжини траєкторії), важливо вказати ще й напрям, в якому рухалося тіло.

 Наприклад, щоб дістатися з одного селища в інше, водієві доводиться їхати звивистою дорогою. Пройдений шлях – це  довжина дороги l, якою їхав автомобіль. Разом з тим водій здійснив переміщення з точки 1 в точку 2, яке можна оцінити, сполучивши початкове і кінцеве положення тіла в просторі прямою лінією і вказавши напрям руху.

Отже, напрямлений відрізок прямої, що сполучає початкове положення тіла з кінцевим, називається переміщенням .

У розглянутому нами прикладі пройдений шлях і переміщення відрізняються одне від одного.

Шлях і переміщення збігаються за значенням, якщо тіло рухається прямолінійно лише в одному напрямі.

 Переміщення може дорівнювати нулю навіть тоді, коли тіло рухалося. Це має місце тоді, коли початкове і кінцеве положення тіла збігаються. Наприклад, рух по колу