В изобразительном искусстве одной из основных задач является передача движения. Видимое глазом движение отличается богатством и разнообразием положений в пространстве, направлений, наклонов и поворотов тел или их частей по отношению друг к другу (рис. 1). Покой или равновесие есть лишь зафиксированный момент движения.

Рис 1. Примеры движения форм в природе

Изобразительными средствами на одном рисунке невозможно передать какое-либо движение в пространстве, проходящее в определенный промежуток времени с начала до конца, можно передать лишь один момент из целого ряда, составляющего движение. Поэтому требуется найти такой характерный момент, который раскрывал бы возможно полнее все это движение, давал бы представление о начале и конце его. Разные жанры изобразительных искусств требуют передачи различных сторон и видов движения.
В объектах архитектурно-строительной практики посредством пропорций, последовательности расположения объемов по вертикальным и горизонтальным направлениям, симметрии и асимметрии, цвета и фактуры, определенного ритма архитектурных форм передается ощущение движения (вверх, к центру, в глубину, влево, вправо), которое имеет большее значение для создания художественного образа сооружения или ансамбля. Так, например, на схематическом рисунке показан фрагмент комплекса сооружений с главным композиционным направлением движения вдоль улицы, которое «нарушается» перпендикулярным улице углублением двора (курдонера) с возвышающимся в глубине сооружением. Зритель на улице поневоле переводит взгляд на новое направление. внутрь курдонера и вверх, испытывая при этом определенную смену впечатлений (рис. 2,а). На схематическом рисунке показаны примеры решения внутреннего пространства. На рис. 2,(5 основное композиционное движение направлено вдоль пространства, в центр и вверх.


Рис 2. Пространственное направление движения а - вдоль улицы, поперек и вверх: б - внутри сооружения

Передача в изобразительном искусстве различных видов движения требует высокой изобразительной и общей культуры. Задача же учебного рисования - дать основные простейшие понятия движения и научить его изображать.
Начинающим изучать рисунок на неподвижных или находящихся в покое телах важно определить характер направления тел и их частей относительно земли, т. е. вертикали и горизонтали, а также направление частей по отношению друг к другу. Надо отметить, что понятие движения теснейшим образом связано также с понятием тяжести: вес и расположение центра тяжести по отношению к опоре определяют устойчивое или неустойчивое состояние предмета.


Рис 3. Устойчивое и неустойчивое состояние тел в зависисмости от центра тяжести и опоры - аморфного, куба, цилиндров, шара, камусов и полушарий

Схематические рисунки (рис. 3) иллюстрируют простейшие виды движения, которые могут быть изображены: устойчивое и неустойчивое состояние, движение вперед, назад, в стороны, вверх, вниз и различные повороты, возникающие при вращении.
На рисунках простых геометрических тел показаны примеры устойчивого и неустойчивого состояния в зависимости от положения центра тяжести по отношению к опоре. Аморфное тело находится в покое, если равнодействующая силы тяжести проходит через опору. Куб изображен в трех положениях. В случае опоры на всю грань положение устойчивое, в случае опоры на линию ребра или точку угла - неустойчивое. Кроме того, устойчивость зависит от ряда дополнительных факторов: например, из двух вертикально стоящих цилиндров или конусов, имеющих одинаковые основания, тот будет устойчивее, высота которого меньше. При одинаковой высоте и основании конус устойчивее цилиндра и т. п. При малой площади опоры, как, например, у шара, лежащего на плоскости, вывести тело из устойчивого положения очень легко; при большой площади опоры это сделать труднее.
При неустойчивом положении тела ощущение неустойчивости будет тем сильнее, чем дальше от опоры проходит равнодействующая силы тяжести. Понятие устойчивого и неустойчивого положения связано с понятием работы материала (рис. 4).


Рис 4. Примеры конструкции, устойчивость которых обеспечивается сжатием и растяжением отдельных элементов

На рисунках изображены различные примеры простейших конструкций в связи с работой материала на сжатие и растяжение. В одном случае устойчивость создается за счет сжатия конструктивных элементов (столбы и перекрытие, арка и ее прототип из двух наклонных брусьев). В других случаях устойчивое состояние обеспечивается растяжением элементов конструкции - тросов (вантовые конструкции). В организме живого человека роль жестких элементов конструкции выполняют кости, а роль гибких элементов - мышцы. Сокращение мышц меняет положение костей по отношению друг к другу. Эти внутренние движения, подчиняясь законам статики и динамики, обусловливают движение отдельных частей и всей фигуры человека в целом и определяют изменения видимого мышечного покрова и костей. В сложных конструктивных телах, где каждый элемент может менять свое положение по отношению к другим, общее движение неизбежно вызывает соответствующие ему внутренние изменения каждой составной части. При рассмотрении человеческой фигуры в различных положениях этот процесс становится наиболее ясным (рис. 5).


Рис 5. Примеры движения человеческого глаза, головы, тела

Все четыре показанные на рисунке положения человеческой фигуры статически устойчивы, однако расположение центра тяжести всей фигуры и ее частей по отношению к опоре вызывает характерные для каждого случая движения конструктивных частей внутри самой фигуры. Без понимания этого не может быть создан образ общего движения человеческой фигуры. При одновременной опоре на обе ноги равнодействующая сила из центра тяжести проходит в пределах опоры обеих ног, при этом все части фигуры располагаются симметрично относительно средней линии. При опоре на одну ногу перекос таза, изгиб позвоночника позволяют так расположить части тела, что центр тяжести проектируется на площадь следка опорной ноги. Двойная опора - на ноги и ствол дерева - вызывает еще более сложные смещения внутри фигуры человека, связанные с расположением центра тяжести, опор и с внутренней работой мышц. Рис. 5 иллюстрирует различные примеры движения головы, меняющей свое положение по отношению к туловищу,- прямое положение, наклон вперед, назад и поворот. Здесь же показаны различные положения зрачка глаза при изменении направления взгляда. Приведенные примеры убеждают, что без всестороннего понимания движения нельзя полноценно решить задачи учебного рисунка и тем более сложные творческие задачи архитектурно-строительной практики.

«Физические явления» - Физические явления в химии. Какие явления называются физическими? Изучение теоретического вопроса и проведение лабораторного опыта. Лабораторный опыт. Как помирить людей, поссорившихся из-за рассыпанной соли? Какие физические явления используют для получения чистых химических веществ? Очистка питьевой воды.

«Кулачковый механизм» - Куратор коллекции музыкальных автоматов Политехнического музея. Ручной привод машины. Язычковые трубы. Основные тоны закрытых труб на октаву ниже открытых. Нурок с програмным кулачковым валом механического органа Бруггера. Механический орган Павла Бруггера (Москва, 1880). О памятниках науки и техники Политехнического музея.

«Никола Тесла» - Финансовая независимость. Он много читал, даже по ночам. Акция компании Теслы. Закончил Политехнический институт в Граце, Пражский университет. Биография. Катушка Теслы. Генератор Теслы. Современный электромобиль, реализующий идеи Тесла. Трансформатор Теслы. «Дармовая» энергия. Последствия Тунгусской катастрофы.

«Нобелевская премия» - Примерный размер премии на 2001 год составлял 1 миллион долларов. Николай Геннадиевич Басов (14 декабря 1922 - 1 июля 2001). Игорь Евгеньевич Тамм (8 июля 1895 - 12 апреля 1971). В 1961 году Л.Д.Ландау получил медаль Макса Планка и премию Фрица Лондона. Александр Михайлович Прохоров (11 июля 1916 - 8 января 2002).

«Колебательные системы» - Внешними силами - это силы, действующие на тела системы со стороны тел, не входящих в неё. Условия возникновения свободных колебаний. Условия возникновения свободного колебания. Физический маятник. Вынужденными колебаниями называются колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил.

«Шаровая молния» - Шаровая молния может двигаться по весьма причудливой траектории. Обычно шаровая молния движется бесшумно. Чаще всего молния взрывается. Как ей удается сохранять свою форму столь долго? Может издавать шипение или жужжание - особенно когда искрит. Шаровая молния - это явление до конца не изученное, но очень активно изучаемое.

Всего в теме 23 презентации

Механическим движением тела (точки) называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

Виды движений:

А) Равномерное прямолинейное движение материальной точки: Начальные условия


. Начальные условия



Г) Гармоническое колебательное движение. Важным случаем механического движения являются колебания, при которых параметры движения точки (координаты, скорость, ускорение) повторяются через определенные промежутки времени.

О писания движения . Существуют различные способы описания движения тел. При координатном способе задания положения тела в декартовой системе координат движение материальной точки определяется тремя функциями, выражающими зависимость координат от времени:

x = x (t ), y =у(t ) и z = z (t ) .

Эта зависимость координат от времени называется законом движения (или уравнением движения).

При векторном способе положение точки в пространстве определяется в любой момент времени радиус-вектором r = r (t ) , проведенным из начала координат до точки.

Существует еще один способ определения положения материальной точки в пространстве при заданной траектории ее движения: с помощью криволинейной координаты l (t ) .

Все три способа описания движения материальной точки эквивалентны, выбор любого из них определяется соображениями простоты получаемых уравнений движения и наглядности описания.

Под системой отсчета понимают тело отсчета, которое условно считается неподвижным, систему координат, связанную с телом отсчета, и часы, также связанные с телом отсчета. В кинематике система отсчета выбирается в соответствии с конкретными условиями задачи описания движения тела.

2. Траектория движения. Пройденный путь. Кинематический закон движения.

Линия, по которой движется некоторая точка тела, называется траекторией движения этой точки.

Длина участка траектории, пройденного точкой при ее движении, называется пройденным путем .

Изменение радиус- вектора с течением времени называют кинематическим законом :
При этом координаты точек будут являться координатами по времени:x = x (t ), y = y (t ) и z = z (t ).

При криволинейном движении путь больше модуля перемещения, так как длина дуги всегда больше длины стягивающей её хорды

Вектор, проведенный из начального положения движущейся точки в положение ее в данный момент времени (приращение радиус-вектора точки за рассматриваемый промежуток времени), называется перемещением . Результирующее перемещение равно векторной сумме последовательных перемещений.

При прямолинейном движении вектор перемещения совпадает с соответствующим участком траектории, и модуль перемещения равен пройденному пути.

3. Скорость. Средняя скорость. Проекции скорости.

Скорость - быстрота изменения координаты. При движении тела (материальной точки) нас интересует не только его положение в выбранной системе отсчета, но и закон движения, т. е. зависимость радиус-вектора от времени. Пусть моменту времени соответствует радиус-вектордвижущейся точки, а близкому моменту времени- радиус-вектор. Тогда за малый промежуток времени
точка совершит малое перемещение, равное

Для характеристики движения тела вводится понятие средней скорости его движения:
Эта величина является векторной, совпадающей по направлению с вектором
. При неограниченном уменьшенииΔt средняя скорость стремится к предельному значению, которое называется мгновенной ско­ростью :

Проекции скорости.

А) Равномерное прямолинейное движение материальной точки:
Начальные условия

Б) Равноускоренное прямолинейное движение материальной точки:
. Начальные условия

В) Движение тела по дуге окружности с постоянной по модулю скоростью:

Для большей наглядности движение можно описывать с помощью графиков. График показывает, как изменяется одна величина при изменении другой величины, от которой первая зависит.

Для построения графика обе величины в выбранном масштабе откладывают по осям координат. Если по горизонтальной оси (оси абсцисс) откладывать время, прошедшее с начала отсчета времени, а по вертикальной оси (оси ординат) - значения координат тела, полученный график будет выражать зависимость координаты тела от времени (его также называют графиком движения).

Допустим, что тело движется равномерно вдоль оси X (рис. 29). В моменты времени и т. д. тело находится соответственно в положениях, измеряемых координатами (точка А), .

Это значит, что изменяется только его координата Для того чтобы получить график движения тела, будем откладывать значения по вертикальной оси, а по горизонтальной оси - значения времени График движения представляет собой прямую линию, показанную на рисунке 30. Это и значит, что координата линейно зависит от времени.

График зависимости координаты тела от времени (рис. 30) не следует путать с траекторией движения тела - прямой, во всех точках которой тело побывало при своем движении (см. рис. 29).

Графики движения дают полное решение задачи механики в случае прямолинейного движения тела, так как они позволяют найти положение тела в любой момент времени, в том числе и в моменты времени, предшествовавшие начальному моменту (если предположить, что тело двигалось и до начала отсчета времени). Продолжив график, изображенный на рисунке 29, в сторону, противоположную положительному направлению оси времени, мы, например, найдем, что тело за 3 сек до того, как оно оказалось в точке А, находилось в начале отсчета координаты

По виду графиков зависимости координаты от времени можно судить и о скорости движения. Ясно, что скорость тем больше, чем круче график, т. е. чем больше угол между ним и осью времени (чем больше этот угол, тем больше изменение координаты за одно и то же время).

На рисунке 31 показано несколько графиков движений с различными скоростями. Графики 1, 2 и 3 показывают, что тела движутся вдоль оси X в положительном направлении. Тело, график движения которого - прямая 4, движется в направлении, потивоположном направлению оси X. Из графиков движения можно найти и перемещения движущегося тела за любой промежуток времени.

Из рисунка 31 видно, например, что тело 3 за время между 1 и 5 сек совершило перемещение в положительном направлении, по абсолютной величине равное 2 м, а тело 4 за это же время совершило перемещение в отрицательном направлении, равное по абсолютной величине 4 м.

Наряду с графиками движения часто пользуются графиками скорости. Их получают, откладывая по оси координат проекцию скорости

тела, а по оси абсцисс по-прежнему время. Такие графики показывают, как изменяется скорость с течением времени, т. е. как скорость зависит от времени. В случае прямолинейного равномерного движения эта «зависимость» состоит в том, что скорость с течением времени не меняется. Поэтому график скорости представляет собой прямую, параллельную оси времени (рис. 32). График на этом рисунке относится к случаю, когда тело движется в сторону положительного направления оси X. График II относится к случаю, когда тело движется в противоположном направлении (так как проекция скорости отрицательна).

По графику скорости тоже можно узнать абсолютное значение перемещения тела за данный промежуток времени. Оно численно равно площади заштрихованного прямоугольника (рис. 33): верхнего, если тело движется в сторону положительного направления, и нижнего - в противоположном случае. Действительно, площадь прямоугольника равна произведению его сторон. Но одна из сторон численно равна времени а другая, - скорости . А их произведение как раз и равно абсолютному значению перемещения тела.

Упражнение 6

1. Какому движению соответствует график, изображенный пунктиром на рисунке 31?

2. Пользуясь графиками (см. рис. 31), найдите расстояние между телами 2 и 4 в момент времени сек.

3. По графику, изображенному на рисунке 30, определите модуль и направление скорости.