運動 (物理學)
运动,或运动,是指改变某物位置的状态--即改变某物的位置。飞翔的鸟儿或行走的人都在移动,因为他们从一个地方到另一个地方改变了自己的位置。与运动有关的科学和数学有很多种类。
例如,由于包括伽利略-伽利莱和爱因斯坦在内的科学家的工作,我们知道位置和运动是相对的。这意味着,一切事物的位置都取决于它们与其他事物的关系存在的位置。例如,一个球距离盒子5英尺,距离椅子3英尺,距离桌子1英尺。按照爱因斯坦的说法,球的位置就是指球与其他事物的距离,所以我告诉你球与其他事物的距离,就是告诉你它的位置。一个物体的运动也是相对的。它的运动取决于它相对于其他事物的位置和相对于其他事物的去向。
运动中涉及的东西很多,如速度、速度、加速度、重力、磁力吸引和排斥、摩擦力和惯性。另外,产生运动还需要做功。光的运动速度约为每秒30万公里或每秒18.6万英里。
一只甲虫在空中移动
动物运动
在动物中,运动是由神经系统控制的,特别是大脑和脊髓。
控制眼睛的肌肉是由中脑的视网膜驱动的。身体所有的自主肌肉都是由脊髓和后脑的运动神经元驱动的。脊髓运动神经元受脊髓的神经回路控制,也受大脑的输入控制。脊髓回路做许多反射反应,也做有节奏的运动,如走路或游泳。来自大脑的降维连接给予更复杂的控制。
大脑有几个运动区,直接投射到脊髓。在最高层次是初级运动皮层,是额叶后缘的一条组织。这个组织通过金字塔道,直接向脊髓发出大量的投射。这样就能精确地自愿控制动作的细微细节。还有其他影响运动的脑区。其中最重要的次要区域是前运动皮层、基底节和小脑。
涉及控制移动的主要领域 | ||
地区 | 场地 | 功能 |
腹角 | 脊髓 | 含有直接激活肌肉的运动神经元。 |
眼运动核 | 中脑 | 包含直接激活眼肌的运动神经元。 |
小脑 | 后脑 | 校准运动的精度和时间 |
前脑 | 根据动机选择行动 | |
运动皮层 | 额叶 | 脊髓运动电路的直接皮质激活。 |
前运动皮层 | 额叶 | 将基本动作组合成协调的模式 |
补充运动区 | 额叶 | 将运动排列成时间模式 |
额叶 | 规划和其他行政职能 |
除了上述所有环节外,大脑和脊髓还包含广泛的电路来控制自律神经系统,自律神经系统通过分泌激素和调节肠道的"平滑"肌肉来工作。自律神经系统影响心率、消化、呼吸频率、唾液分泌、出汗、排尿和性兴奋等几个过程。它的大部分功能不受直接的自愿控制。
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问题和答案
问:什么是运动?答:运动是指改变某物的位置或改变某物的位置的状态。
问:谁是伽利略和牛顿?
答:伽利略和牛顿是研究运动的科学家,他们的工作帮助我们理解位置是相对的,即一个物体的位置取决于它与其他物体的关系。
问:运动学研究什么?
答:运动学研究一个物体的运动,而不考虑其原因。它涉及诸如速度、速率和加速度等术语。
问:动力学研究什么?
答:动力学研究运动的原因和影响。它涉及到力、惯性、功、能量和动量。
问:参考点如何帮助定义物体的位置?
答:参考点通过为观察提供一个参考框架来帮助定义物体的位置。例如,如果你告诉别人一个球离其他物体如盒子、椅子或桌子有多远,他们就能确定球与这些物体的相对位置。
问:如何根据参照系以不同的方式观察运动?
答:根据你在观察运动时使用的参照系,可以对运动进行不同的观察。例如,如果两列火车面向同一方向,但其中一列向后移动,而另一列则保持不动,那么从A列车内部看,它们似乎是在向B列车移动,而实际上它们根本没有移动--这只有在有另一个参考点,如两列火车旁边的杆子,显示A列车保持不动,而B列车向后移动时才能看到。