Liike (fysiikka) | tila, jossa jokin muuttaa sijaintiaan

Liike tai liike on jonkin asian sijainnin tai paikan muuttamista. Lentävä lintu on liikkeessä. Samoin ihminen, joka kävelee. Tämä johtuu siitä, että ne muuttavat paikkaa, jossa ne ovat. He "liikkuvat" paikasta toiseen. Liikkumiseen liittyy monia tieteen ja matematiikan muotoja.

Galilein ja Newtonin kaltaisten tiedemiesten työn ansiosta tiedämme, että sijainti on suhteellinen. Tämä tarkoittaa, että esineen sijainti riippuu siitä, missä se on suhteessa muihin esineisiin. Esimerkiksi pallo voi olla 150 cm:n päässä laatikosta, 91 cm:n päässä tuolista ja 30 cm:n päässä pöydästä. Tässä tapauksessa laatikko, tuoli ja pöytä auttoivat määrittelemään pallon sijainnin. Ne toimivat vertailupisteinä pallon havainnoinnissa. Kertomalla jollekin, kuinka kaukana pallo oli muista esineistä, hänelle kerrottiin sen suhteellinen sijainti.

Esineen liike on myös suhteellista. Se riippuu siitä, miten sen sijainti muuttuu suhteessa muihin kohteisiin. Esimerkiksi:

Henkilö istuu junassa (juna A). Juna ei ole vielä lähtenyt liikkeelle. Kun henkilö katsoo ulos ikkunasta, hän näkee toisen junan (Juna B) . Molemmat junat ovat samaan suuntaan. Jos juna B liikkuu taaksepäin, juna A:ssa istuva henkilö näkee, että hän liikkuu kohti junaa B. Jos lisätään vertailupiste, tämä voidaan muuttaa. Jos henkilö näkee myös junan vieressä olevan pylvään, hän näkee, että juna A ei liikkunut ja juna B liikkui taaksepäin.

Tästä käy ilmi, että ilman viitekehystä ei voida tietää, mitä liike on. Tässä esimerkissä napa on viitekehys.

Liikkeen tutkimista ilman sen syyn tarkastelua kutsutaan kinematiikaksi. Kinematiikka käsittelee sellaisia termejä kuin nopeus, nopeus ja kiihtyvyys. Dynamiikka on fysiikan osa-alue, joka keskittyy liikkeen syihin ja vaikutuksiin. Se käsittelee voimaa, hitausvoimaa, työtä, energiaa ja impulssia.

Kuoriainen liikkuu ilmassa

Eläinten liikkuminen

Eläinten liikkumista ohjaa hermosto, erityisesti aivot ja selkäydin.

Silmää ohjaavia lihaksia ohjaa keskiaivoissa sijaitseva näköhermo. Kaikkia kehon tahdonalaisia lihaksia ohjaavat selkäytimessä ja takaraivoissa sijaitsevat motoneuronit. Selkäytimen motoneuroneja ohjaavat selkäytimen hermopiirit ja aivoista tulevat syötteet. Selkäydinpiirit tekevät monia refleksivasteet, ja ne tekevät myös rytmisiä liikkeitä, kuten kävelyä tai uintia. Aivoista laskevat yhteydet antavat kehittyneemmän ohjauksen.

Aivoissa on useita alueita, jotka heijastuvat suoraan selkäytimeen. Korkeimmalla tasolla on primaarinen motorinen aivokuori. Tämä on kudoskaistale otsalohkon takaosassa. Tämä kudos lähettää massiivisen ulokkeen suoraan selkäytimeen pyramidiradan kautta. Tämä mahdollistaa liikkeiden hienojen yksityiskohtien tarkan tahdonalaisen hallinnan. On muitakin aivoalueita, jotka vaikuttavat liikkeisiin. Tärkeimpiä toissijaisia alueita ovat premotorinen aivokuori, basaaligangliot ja pikkuaivot.

Aivojen alueet, joita käytetään liikkeen ohjauksessa.
Alue	Sijainti	Toiminto
Ventraalinen sarvi	Selkäydin	Sisältää liikehermosoluja, jotka aktivoivat suoraan lihaksia.
Oculomotoriset ytimet	Keskiaivot	Sisältää motorisia neuroneja, jotka aktivoivat suoraan silmän lihaksia.
Pikkuaivot	Hindbrain	Kalibroi liikkeiden tarkkuuden ja ajoituksen
Tyvitumakkeet	Etuaivot	Toiminnan valinta motivaation perusteella
Motorinen aivokuori	Otsalohko	Selkärangan motoristen piirien suora aivokuoren aktivointi
Premotorinen aivokuori	Otsalohko	Ryhmittää alkeisliikkeitä koordinoiduiksi kuvioiksi
Supplementaarinen motorinen alue	Otsalohko	Järjestää liikkeet ajallisiksi kuvioiksi
Prefrontaalinen aivokuori	Otsalohko	Suunnittelu ja muut toimeenpanotoiminnot

Lisäksi aivot ja selkäydin ohjaavat autonomista hermostoa. tämä järjestelmä toimii erittämällä hormoneja ja säätelemällä suoliston "sileitä" lihaksia. Autonominen hermosto vaikuttaa sydämen sykkeeseen, ruoansulatukseen, hengitystaajuuteen, syljeneritykseen, hikoiluun, virtsaamiseen, seksuaaliseen kiihottumiseen ja useisiin muihin prosesseihin. Suurin osa sen toiminnoista ei ole suoran tahdonalaisen kontrollin alaisia. Useita niistä, kuten hengitystä, voidaan ohjata myös suoraan.

Aiheeseen liittyvät sivut

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä on liike?

V: Liike on tila, jossa jonkin asia muuttaa sijaintiaan tai jossa jokin asia muuttuu.

K: Keitä ovat Galilei ja Newton?

V: Galilei ja Newton olivat tiedemiehiä, jotka tutkivat liikettä, ja heidän työnsä auttoivat meitä ymmärtämään, että sijainti on suhteellinen eli esineen sijainti riippuu siitä, missä se on suhteessa muihin esineisiin.

K: Mitä kinematiikka tutkii?

V: Kinematiikka tutkii esineen liikettä ottamatta huomioon sen syytä. Se käsittelee sellaisia termejä kuin nopeus, nopeus ja kiihtyvyys.

K: Mitä dynamiikka tutkii?

V: Dynamiikka tutkii liikkeen syitä ja vaikutuksia. Se käsittelee voimaa, hitausvoimaa, työtä, energiaa ja impulssia.

K: Miten vertailupisteet auttavat määrittämään kappaleen sijainnin?

V: Referenssipisteet auttavat määrittelemään kohteen sijainnin tarjoamalla havainnoinnille viitekehyksen. Jos esimerkiksi kerrot jollekin, kuinka kaukana pallo on muista esineistä, kuten laatikosta, tuolista tai pöydästä, hän voi määrittää pallon suhteellisen sijainnin suhteessa näihin esineisiin.

Kysymys: Miten liikettä voidaan havainnoida eri tavalla viitekehyksestä riippuen?

V: Liike voidaan havaita eri tavalla riippuen siitä, mitä viitekehystä käytetään liikettä havainnoitaessa. Jos esimerkiksi kaksi junaa kulkee samaan suuntaan, mutta toinen liikkuu taaksepäin ja toinen pysyy paikallaan, juna A:n sisältä näyttää siltä, että se liikkuu kohti junaa B, vaikka todellisuudessa se ei ole liikkunut lainkaan - tämä voidaan havaita vain, jos molempien junien vieressä on toinen vertailukohta, esimerkiksi pylväs, joka osoittaa, että juna A on pysynyt paikallaan, kun taas juna B on liikkunut taaksepäin.