Кретање

Кретање или гибање је промена положаја тела у односу на друго тело. Гибање је увек релативно (од ријечи релација - однос). Кад кажемо да се тијело гиба, ваља рећи у односу на што. На пример, оно мирује у односу на возило, али гиба се у односу на Земљу. Чак и ако се не гиба у односу на Земљу, гиба се у односу на Сунце, итд.

Кретање тела се увек посматра у однос на неки референтни оквир. Ако се положај објекта не мења у односу на дату референтну тачку, за објекат се каже да је у мировању, непомичан, непокретан, или да има константну позицију у односу на своје окружење. Ако нема апсолутног референтног оквира, апсолутно кретање се не може одредити.^[1] Стога се за све у свемиру може сматрати да се креће.^[2]:20–21 То је главна особина материје - сва твар се налази у сталном гибању.

Кретање се математички описује помоћу помераја, растојања, брзине и убрзања. Моменат или импулс је количина која се користи за мерење кретања објекта. Импулс је директно повезан са масом и брзином предмета, а укупни импулс свих објеката у изолованом систему не мења се временом, као што је описано законом о очувању импулса. Кретање објекта не може променити се, осим ако на њега делује сила.

Двије су основне врсте гибања правоцртно гибање (мијењање положаја без промјене оријентације) и ротација (вртња тијела). Промјена положаја точке тијела у времену јест брзина, а промјена кута закрета у времену код вртње тијела око оси јест кутна брзина. Преношење звучних валова такођер представља гибање с пријеносом енергије и импулса, а топлинским гибањем преноси се топлинска енергија.^[3]

Грана механике која проучава гибање тијела назива се кинематика. Гибањем честица (молекула, атома, субатомских честица) бави се физика у ширем смислу.

Гибање точке може се одредити као мијењање њезина положаја тијеком времена. Оно је у цјелости описано ако у сваком тренутку знамо одредити положај точке. Математички се положај точке описује помоћу њезиних координата, на примјер x(т), y(т) и з(т) у Картезијевом координатном суставу. Те три скаларне функције времена можемо удружити у вектор, то јест координате точке можемо сматрати скаларним компонентама вектора положаја, те точке (радијвектора) ${\displaystyle \scriptstyle {\vec {r}}(t)}$ .

Вектор положаја је усмјерена дужина којој је почетак у исходишту сустава а крај (стрелица) "прати" точку док се гиба. Координате и вектор положаја често се пишу без експлицитне ознаке овисности о времену, јер се она код гибања и тако подразумијева.

I положај и гибање су релативне величине, што значи да овисе о координатном суставу из којега се проматрају. Тај се сустав назива референтним суставом.

Кривуља по којој се точка гиба назива се путањом или трајекторијом, а координате точке као функције времена су параметарске једнаџбе те кривуље. Дуљина путање коју точка пријеђе од неког почетног тренутка (или почетног положаја) до тренутка т назива се пређени пут и обично означава као с(т). Осим пређеног пута, из вектора положаја точке ${\displaystyle \scriptstyle {\vec {r}}(t)}$ (тј. из њезиних координата) могу се одредити и њезина брзина и убрзање.

Код описа гибања често се користи и појам помака: то је векторска величина која описује укупну промјену положаја у неком временском интервалу. Вектор помака је усмјерена дужина која "иде" из положаја 1 (гдје се точка налазила на почетку интервала) до положаја 2 (камо је точка стигла на крају интервала). Обично се означава као ${\displaystyle \scriptstyle \Delta {\vec {r}}}$ јер та ознака експлицитно показује да се помак добија одузимањем припадних вектора положаја: ${\displaystyle \scriptstyle \Delta {\vec {r}}={\vec {r}}_{2}-{\vec {r}}_{1}}$.

Неки од познатих видова кретања су:

• Праволинијско кретање
• Просто хармоничко гибање, нпр. клатно
• Броwново кретање (нпр. насумично кретање честица)
• Кружно гибање
• Ротација
• Осцилација (нпр. опруга)
• Вибрација
• Кретање хица
• Слободни пад
• Валови

Главни чланак: Неwтонови закони кретања

У физици, кретање се описује путем два сета наизглед контрадикторних закона механике. Кретање свих великих и познатих објеката у свемиру (као што су пројектили, планете, ћелије, и људи) се описује класичном механиком. С друге страње кретање веома малих атомских и субатомских објектата се описује путем квантне механике.

С обзиром да кретање неког тела не можемо опазити независно од промене његовог положаја у односу на друга тела (на пример кретање воза када се налазимо у купеу или вагону воза са спуштеним завесама), свако кретање у природи је релативно, а не апсолутно. Тело у односу на које одређујемо промену положаја других тела назива се референтно тело. Ако још за референтно тело вежемо и одговарајући систем координата које служе за одређивање положаја других тела, онда се такав систем назива и референтни систем. У складу са принципом релативности, сви системи референције су равноправни или еквивалентни.

Пошто постоји основна подела референтних система на инерцијалне и неинерцијалне, тако се и одређење релативности кретања додатно разврстава на три различита принципа релативности, а то су:

Галилејева релативност важи само за инерцијалне системе референције, односно системе који се један у односу на други крећу равномерно праволинијски. Пошто само у оваквим, инерцијалним, системима важи и Галилеј-Њутнов принцип инерције, инерцијални системи се могу дефинисати и као системи у којима важе закони класичне механике.

Ајнштајнова специјална релативност представља проширење Галилејеве релативности са механичких на електромагнетне појаве. Ајнштајн је први схватио да не постоје посебни разлози због којих у свим системима у којима важе закони Њутнове механике (инерцијални референтни системи) не би важили и Максвелови класични закони електромагнетизма. Ово тврђење, заједно са његовим другим постулатом о константности брзине светлости, чини основу његове Специјалне теорије релативности.

Ајнштајнова општа релативност представља додатно уопштење принципа релативности са инерцијалних и на неинерцијалне системе референције. Неинерцијални системи су системи који се налазе у стању неравномерног кретања, односно мењају своју брзину било по интензитету (убрзавају или успоравају), било по правцу и смеру (криволинијско или кружно кретање). За разлику од инерцијалних система, у њима не важе Њутнови закони кретања, јер на тела тада делују силе које немају извориште у другим телима, које се због тога и називају фиктивним или инерцијалним силама (на пример силе чије деловање осећамо у аутобусу који полази са станице или се зауставља). Ајнштајн је, међутим, у својој Општој теорији релативности изједначио ове инерцијалне силе са гравитационим (Ајнштајнов принцип еквивалентности), тако да неинерцијалне системе можемо дефинисати и као системе у којима се опажа деловање инерцијалних или гравитационих сила. Самим тиме он је оквирима своје опште теорије релативности успео да обухвати и гравитационе појаве, што је и био један од његових основних мотива за напуштање, односно, проширење његовог принципа специјалне релативности. Исти метод, којим је, као што се обично каже, „геометризовао“ гравитациону силу Ајнштајну није пошло за руком да примени са успехом и на електромагнетну силу и тако створи јединствену или тоталну теорију физичког поља, због чега се ова теорија још увек сматра искључиво Ајнштајновом теоријом гравитације. Дакле, Ајнштајнова општа теорија релативности је теорија која, осим у инерцијалним, важи и у неинерцијалним или убрзаним системима референције, као и у оним који мирују у гравитационом пољу, и практично у било којим референтим системима који се могу замислити, због чега и носи придев општа.

Гибање је једна од главних тема којом су се бавили филозофи од антике. Хераклит је тврдио да је све у вечном кретању, и да је постојање вечита промена. Насупрот њему, Елејци (Парменид и Зенон) су доказивали да кретање не постоји (види Зенонови парадокси). Они поричу стварност мноштвености и кретања, те тврде да постоји једно начело – биће – које се схвата као материјално и непокретно. Они, дакако, не поричу да ми чулима опажамо и кретање и мноштво, али сматрају да је наше чулно искуство привид: то је само појава. Мишљење показује да не може бити никаквог мноштва, никаквог кретања, никакве промене.

Аристотел је сматрао да се покретни предмети (на Земљи) крећу само док постоји снага која их наводи да то чине. Он је објаснио наставак кретања пројектила, који су одвојени од свог пројектора, деловањем околног медија, који наставља да покреће пројектил на неки начин.^[4] Аристотел је закључио да би такво насилно кретање у празн��ни било немогуће.^[5] Аристотелов концепт кретања је био опште прихваћен у филозофији (упркос оспоравању неких филозофа) током наредна два миленијума.

Лукреције, следећи вероватно Епикура, је изјавио да је „подразумевано стање” материје кретање, а не мировање.^[6]

У 6. веку, Јан Филопон је критиковао недоследност између Аристотелове расправе о пројектилима, где медијум одржава пројектиле и његове расправе о празнини, где би медијум ометао кретање тела. Филопон је предложио да се кретање не одржава деловањем околног медија, већ неким својством које се преноси на објект када се покрене. Иако то није био савремени концепт инерције, јер је још увек требала моћ да тело одржи у покрету, показало се као фундаментални корак у том правцу.^[7][8][9] Овоме су се снажно противили Ибн Рушд и многи сколастички филозофи који су подржавали Аристотела.

• Брзина
• Убрзање
• Инерцијални референтни систем

• Тyсон, Неил де Грассе; Цхарлес Тсун-Цху Лиу; Ирион, Роберт (2000). Тхе универсе : ат хоме ин тхе цосмос. Wасхингтон, DC: Натионал Ацадемy Пресс. ИСБН 978-0-309-06488-0. 
• Wахлин, Ларс (1997). „9.1 Релативе анд абсолуте мотион”. Тхе Деадбеат Универсе. Боулдер, ЦО: Цоултрон Ресеарцх. стр. 121-129. ИСБН 978-0-933407-03-9. Архивирано из оригинала на датум 2016-03-04. Приступљено 25. 1. 2013. 
• Милорад Млађеновић, „Развој физике-механика и гравитација“, Грађевинска књига, Београд