Ruch (fizyka)
Ruch, czyli poruszanie się, to stan zmiany położenia czegoś, czyli zmiany miejsca, w którym coś się znajduje. Latający ptak lub spacerujący człowiek poruszają się, ponieważ zmieniają miejsce, w którym się znajdują, z jednego miejsca na drugie. Istnieje wiele rodzajów nauki i matematyki związanych z ruchem.
Na przykład, dzięki pracy naukowców, w tym Galileo Galilei i AlbertaEinsteina, wiemy, że pozycja i ruch są względne. Oznacza to, że wszystko zależy od tego, gdzie istnieje w stosunku do innych rzeczy. Dla przykładu, piłka znajduje się 5 stóp od pudła, 3 stopy od krzesła, a stopa od stołu. Według Einsteina, pozycja piłki oznacza, jak daleko jest ona od innych rzeczy, więc mówiąc Ci, jak daleko jest od innych rzeczy, powiedziałem Ci jej pozycję. Ruch obiektu jest również względny. Jej ruch zależy od tego, gdzie jest w stosunku do innych rzeczy i dokąd zmierza w stosunku do innych rzeczy.
Istnieje wiele rzeczy związanych z ruchem, takich jak prędkość, prędkość, przyspieszenie, grawitacja, przyciąganie i odpychanie magnetyczne, tarcie i bezwładność. Do wytworzenia ruchu potrzebna jest również praca. Światło porusza się z prędkością około 300.000 kilometrów na sekundę lub 186.000 mil na sekundę.
Chrząszcz poruszający się w powietrzu
Ruch zwierząt
U zwierząt, ruch jest kontrolowany przez układ nerwowy, zwłaszcza mózg i rdzeń kręgowy.
Mięśnie, które kontrolują oko, są napędzane przez tektum optyczne w środkowej części mózgu. Wszystkie dobrowolne mięśnie w organizmie są napędzane przez neurony ruchowe w rdzeniu kręgowym i mózgu wewnętrznym. Neurony ruchowe kręgosłupa są sterowane przez obwody neuronowe rdzenia kręgowego, a także przez wejścia z mózgu. Obwody kręgowe wykonują wiele odruchowych reakcji, a także wykonują rytmiczne ruchy, takie jak chodzenie czy pływanie. Zstępujące połączenia z mózgu dają bardziej wyrafinowaną kontrolę.
Mózg ma kilka obszarów ruchowych, które wystają bezpośrednio do rdzenia kręgowego. Na najwyższym poziomie znajduje się pierwotna kora ruchowa, pasek tkanki na tylnej krawędzi płata czołowego. Tkanka ta wysyła masywną projekcję bezpośrednio do rdzenia kręgowego, przez układ piramidalny. Pozwala to na precyzyjną, dobrowolną kontrolę drobnych szczegółów ruchów. Są też inne obszary mózgu, które wpływają na ruch. Do najważniejszych obszarów wtórnych należą: kora przedruchowa, zwoje podstawne i móżdżek.
| Główne obszary związane z kontrolą ruchu | ||
| Obszar | Lokalizacja | Funkcja |
| Róg centralny | Rdzeń kręgowy | Zawiera neurony ruchowe, które bezpośrednio aktywują mięśnie |
| Jądra okulomotoryczne | Midbrain | Zawiera neurony ruchowe, które bezpośrednio aktywują mięśnie oka |
| Cerebellum | Hindbrain | Kalibruje precyzję i timing ruchów |
| Przodomózgowie | Wybór działań w oparciu o motywację | |
| Kora silnika | Płat czołowy | Bezpośrednia korowa aktywacja obwodów silnika kręgowego |
| Kora przedmotoryczna | Płat czołowy | Grupuje elementarne ruchy w skoordynowane schematy |
| Dodatkowy obszar silnika | Płat czołowy | Sekwencje ruchów do wzorów czasowych |
| Płat czołowy | Planowanie i inne funkcje wykonawcze | |
Ponadto mózg i rdzeń kręgowy zawierają rozbudowane obwody sterujące autonomicznym układem nerwowym, który działa poprzez wydzielanie hormonów i modulację "gładkich" mięśni jelit. Autonomiczny układ nerwowy ma wpływ na pracę serca, trawienie, tempo oddychania, ślinotok, pocenie się, oddawanie moczu i pobudzenie seksualne oraz kilka innych procesów. Większość jego funkcji nie jest pod bezpośrednią dobrowolną kontrolą.
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest ruch?
O: Ruch to stan zmiany położenia czegoś lub zmiany miejsca, w którym coś się znajduje.
P: Kim są Galileusz i Newton?
A: Galileusz i Newton byli naukowcami, którzy badali ruch, a ich praca pomogła nam zrozumieć, że pozycja jest względna, co oznacza, że pozycja obiektu zależy od tego, gdzie znajduje się on w stosunku do innych obiektów.
P: Co bada kinematyka?
O: Kinematyka bada ruch obiektu bez uwzględnienia jego przyczyny. Zajmuje się takimi pojęciami jak prędkość, prędkość i przyspieszenie.
P: Co bada dynamika?
O: Dynamika bada przyczyny i skutki ruchu. Zajmuje się siłą, bezwładnością, pracą, energią i pędem.
P: W jaki sposób punkty odniesienia pomagają określić położenie obiektu?
O: Punkty odniesienia pomagają określić położenie obiektu, zapewniając ramy odniesienia dla obserwacji. Na przykład, jeżeli powie się komuś, w jakiej odległości znajduje się piłka od innych obiektów, takich jak pudełko, krzesło lub stół, może on określić jej względną pozycję w stosunku do tych obiektów.
P: Jak można inaczej obserwować ruch w zależności od układu odniesienia?
O: Ruch może być obserwowany w różny sposób w zależności od tego, jaki układ odniesienia stosuje się podczas obserwacji. Na przykład, jeżeli dwa pociągi są zwrócone w tym samym kierunku, ale jeden z nich porusza się do tyłu, a drugi pozostaje nieruchomy, to z wnętrza pociągu A będzie się wydawało, że porusza się on w kierunku pociągu B, podczas gdy w rzeczywistości w ogóle się nie poruszył.
