Қисықсызықты қозғалыс

Көкжиекке бұрыш жасай лақтырылған дененің қозғалысы, Жердің Күнді айнала қозғалысы кисықсызықты болып табылады. Велосипед немесе автомобиль доңғалақтарындағы нүктелер де кисық сызық бойымен қозғалады , т.с.с.

Дененің қисық траектория бойымен қозғалысы қисықсызықты қозғалыс деп аталады. Дененің қисықсызықты қозғалысы, оның түзусызықты қозғалысы кезіндегі орын ауыстыру, жылдамдық және үдеу сиякты кинематикалық шамалар арқылы сипатталады.

Мысалы, дене қайсыбір қисықсызықты траекторияның бойымен, оның А нүктесінен В нүктесіне қарай қозғалады делік.

Сонда дененің жүрген жолы АВ доғасының ұзындығына тең болады. Ал хорда бойымен бағытталған АВ векторы дененің орын ауыстыруын көрсетеді.

Түзусызықты қозғалыс кезінде жылдамдық векторының бағыты әркашан орын ауыстыру векторының бағытымен бағыттас болатыны белгілі. Ал біз қарастырып отырған жағдайда, дененің жылдамдық векторы АВ орын ауыстыру векторының бойымен бағытталған деп айта алмаймыз.

Оның бағыты бұл жағдайда ʌt уақыт интервалына тәуелді болады.

ʌt уақыт интервалы азайған сайын дененің бастапқы А нүктесінен орын ауыстыруының шамасы ғана өзгеріп қоймай, олардың бағыттары да өзгеретінін көруге болады.

ʌt неғұрлым азайған сайын S₁, s₂ және т.с.с. орын ауыстыру векторлары траекторияның берілген А нүктесіне жүргізілген жанаманың бағытына соғұрлым жақындай түседі. At мейлінше аз болған кезде орын ауыстыру векторының бағыты жанаманың бағытымен сәйкес келеді (22, ә-сурет). Бұдан шығатын қорытынды: дененің қисықсызықты траекторияның кез келген нүктесіндегі қозғалыс жылдамдығы траекторияның осы нүктесіне жүргізілген жанаманың бойымен бағытталады.

Қисықсызықты қозғалыс кезіндегі дене жылдамдығы шынында да траекторияға жанама бойымен бағытталатынына қайрақ тастан шыққан ұшкын, автомобиль доңғалақтарынан ұшқан саз балшық дәлел бола алады.

Алайда кисықсызықты қозғалыстың траекториясына жүргізілген жанаманың бағыты нүктеден-нүктеге өткен сайын үздіксіз өзгеріп отырады. Бұдан қисыксызықты қозғалыс жылдамдығының бағыты бір уақыт мезетінен екінші уақыт мезетіне еткен сайын үнемі өзгеріп отыратыны шығады. Олай болса, қисықсызықты қозғалыс әрқашан айнымалы қозғалысына жатады. Егер қозғалыс жылдамдығының модулі тұрақты болса, мұндай қозғалыс бірқалыпты қисықсызықты қозғалыс деп аталады.

Қисыксызықты қозғалыстың қарапайым түріне материялық нүктенің шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалысы жатады. Өйткені кез келген қисықсызықты қозғалысты шеңбер бойымен, дәлірек айтқанда, шеңбердің бөліктері бойымен қозғалысы деп карастыруға болады.

Шеңбер бойындағы бірқалыпты қозғалыста нүкте белгілі бір уақыт аралығында өзінің бастапқы орнына ауық-ауық қайта оралып отырады. Сондықтан нүктенің шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалысын сипаттау үшін айналу периоды және айналу жиілігі деп аталатын шамалар енгізіледі.

Айналу периоды (Т) деп нүктенің шеңбер бойымен бір айналым жасауға кеткен уақытын айтады, яғни Т = t/n. Айналу периоды секундпен (с) өлшенеді.
Периодқа кері шама жиілік деп аталады.