3. Опис руху складає зміст розділу механіки –«кінематика» (грецьке слова –рух).

Основні задачі кінематики:

• опис руху за допомогою математичних формул, графіків,таблиць;

• визначення кінематичних величин, що характеризують цей рух.

Ознайомлюємо учнів з одним із трьох способів опису руху тіла: векторний, координатний, природний (траєкторний).

Векторний – положення тіла відносно системи відліку визначається радіус-вектором проведеним від початку відліку до рухомого тіла. Закон руху задають векторним рівнянням . Траєкторією тіла є годограф вектора ₍* годограф (від грец. – пишу рух) – крива, що являє собою геометричне місце кінців змінного вектора).

Координатний – положення тіла відносно системи відліку визначається трьома координатами, прямокутними декартовими x,y,z.

Закон руху задають трьома рівняннями: , , . Виключивши з рівнянь час t отримаємо траєкторію руху.

_{При описі руху за допомогою чи координат описані кінематичні характеристики вводять зразу як векторні величини. Вираз законів механіки у векторній формі є загальним і не залежить від системи відліку. Тому в старшій школі вибирають координатний метод опису руху. Він виробляє загальний підхід до опису явищ, сприяє зв’язку фізики з математикою.}

_{Природний спосіб використовують за умови, якщо відома траєкторія руху тіла відносно вибраної с-ми відліку. Наприклад, початкове положення матеріальної точки А через проміжок часу Δt-(В) положення точки визначається відстанню l виміряної вздовж траєкторії (l=АВ).}

Закон руху задають рівнянням . Ця залежність може бути графіком руху, чи таблицею.

Цей спосіб зручний для прямолінійного руху. При такому способі кінематичні характеристики руху (υ,а) вводять спочатку як скалярні, а потім як векторні.

4. В основній школі з міркувань доступності вибирають цей спосіб –швидкість спочатку розглядають як скалярну величину, а потім їй приписують напрям.

Розгляду питання про види рухів на основі координатного методу передує введення засобів їх опису, а саме таких понять: траєкторія, система відліку, координата. До введення цих понять учні підготовлені на уроках фізики (матеріальна точка) та математики (система координат, визначення координати точки на площині, вектори) основної школи. На основі цих знань переходять до подальшого їх формування та введення нових понять: переміщення, прискорення.

На конкретних прикладах з’ясовуємо умови за яких тіло можна вважати матеріальною точкою:

• розміри і форма тіла несуттєві в даних умовах;

• при поступальному русі всі точки тіла рухаються однаково і його просторова орієнтація залишається незмінною.

Особливу увагу звертаємо на відмінність між переміщенням, шляхом і координатою точки.

1. Переміщення не показує в яких точках перебувало тіло під час руху (пр. при криволінійному русі).

2. Переміщення не залежить від форми траєкторії. Шляхи різні –переміщення однакове.

3. При прямолінійному русі без зміни напрямку руху шлях пройдений тілом рівний модулю переміщення.

При зміні напрямку руху шлях зростає, модуль переміщення зменшується.

Обґрунтовують введення с-ми відліку для опису механічного руху. З курсу фізики основної школи відомо, рух тіл відбувається в просторі і часі відносно інших тіл: тіло відліку, масштаб часу є періодичний процес зміни станів матеріального об’єкта. З курсу математики відомо, що положення тіла в просторі визначається за допомогою системи координат. Значить, щоб визначити положення тіла відносно іншого (тіла відліку) з останнім пов’язують систему координат. Координата тіла, що рухається в просторі з часом змінюється. Тому для характеристики руху потрібно знати якому моменту часу відповідає та чи інша координата, тобто потрібен прилад для вимірювання часу.

На конкретних прикладах слід показати, що вибір системи відліку в кінематиці є довільним і диктується лише зручністю розрахунків.

Увагу учнів слід постійно зосереджувати на недопустимості змішування понять: «тіло відліку», «система координат», «система відліку».

Після введення понять х, , його проекції, системи відліку, механічний рух можна аналізувати на основі координатного методу.

Наприклад, при прямолінійному рівномірному русі координата тіла може зростати, зменшуватись залежно від вектора переміщення відносно вибраної осі.

Для закріплення знань учнів слід розв’язати достатню кількість задач на знаходження ,s і х відносно різних систем відліку.