Bir malzemenin alanına kinematiği: temel kavram, ilke

Bizim bugünkü yazı konusu Maddesel Noktanın Kinematiği olacaktır. hepsi neyle ilgili? Ne kavramlar içinde görünür ve hangi tanım bu terime verilmelidir? Bunlar ve diğer birçok soru bugün ve biz cevap vermeye çalışacağız.

kavramının tanımlanması

Kinematik malzeme noktası "Mekanik" başlıklı fizik alt bölümünde başkası değildir. O da, çeşitli cisimlerin hareket yasalarını inceler. maddi bir noktanın kinematiği da bu göreve dahil, ancak genel anlamda değildir. Aslında, bu alt bölüm organlarının hareketini açıklayan yöntemlerini inceler. Bu çalışmada sadece sözde idealize vücut için uygundur. Bunlar aşağıdakileri içerir: bir malzeme noktası, bir bükülmez gövdeyi ve bir ideal gaz. detaylı kavramlarını ele alalım. Hepimiz bir malzeme noktası gövde, herhangi bir durumda ihmal edilebileceği boyutu denir okuldan biliyoruz. Bu arada, kinematik öteleme hareketi bir malzemenin alanına fiziğine yedinci sınıf ders kitaplarında ilk defa ortaya başlar. Bu en uygun olan yardımı ile, yani bilim ile tanıdık başlamak için, en basit dalıdır. Ayrı bir konu malzeme noktanın kinematiği unsurlarıdır ne olduğunu. Onlar oldukça çok ve bunlar şartlı anlamak için farklı zorluk ile çeşitli düzeylerde ayrılabilir. Biz konuşursak, örneğin, yarıçap vektörü, daha sonra, prensip olarak, kendi tanımında engelleyici karmaşık bir şey değildir. Ancak, ortalama öğrenci veya lise öğrenciye olduğunu anlamak çok daha kolay olduğu konusunda hemfikirdir. Ve açıkçası süreli lise öğrencilerinin özelliklerini anlatmaya gerek yoktur, konuşma.

kinematik kısa tarihi

Yıllar yıllar önce, büyük Aristoteles onun serbest zaman okuyan ve ayrı bilim olarak fizik açıklayan aslan payını ayırdı. Özellikle o ana noktaları ve kavramlar, şu veya bu şekilde pratik ve hatta sıradan görevleri çözmek için girişimlerde kullanılan başka sunmak için çalışıyoruz, kinematik üzerinde çalıştı. Aristo malzeme noktanın kinematiği unsurlarıdır ne ilk fikir verdi. Eserleri ve yazıları tüm insanlık için çok değerlidir. Yine de, onun kararlarında, bu hataların önemli sayıda yapılan ve madde bazı hatalar ve yanlışlar vardı olmasıdır. Galileo Galilei - onun zamanında Aristo'nun İşleri diğer bilim ilgilenmeye başladı. Aristoteles'in öne sürülen temel tezler biri, yoğunluk ve yönü ile belirlenir, bir kuvvet etki altına ise vücut hareket durumunda yalnızca oluşur okuyun. Galileo bunun bir hata olduğunu kanıtladı. Kuvvet hız ayarını, ama artık etkileyecektir. İtalyan kuvvet ivme nedeni olduğunu göstermiştir ve sadece karşılıklı olarak onunla olabilir. Galileo Galiley da sürecin çalışmaya edilmesine büyük dikkat , serbest düşme ilgili yasaları getiren. Muhtemelen herkes onun Pisa Kulesi'nde geçirdiği ünlü denemeleriyle ilgili hatırlar. Yapıtlarında temelleri kinematik çözümler kullanılan ve fizikçi Amper.

ilk kavramlar

Daha önce belirtildiği gibi, keşfetmek yollardan kinematik idealize nesnelerin hareketini açıklamak için. Uygulamada, temeller matematiksel analiz, normal cebir ve geometri uygulanabilir. Ama ne kavramlardır (bu kavram ve hiçbir tanım ve parametrik değerler) fizik bu alt bölümün merkezinde yer alır? Önce herkes açıkça kinematik anlamalıdır öteleme hareketi malzeme noktası hareket gücü performansını hariç dikkate. Yani ilgili sorunları çözmek için, biz güçle bağlantılı formüller gerekmez. Bu olursa olsun orada kaç tanesinin, kinematik kabul edilmez - binlerce bir, iki, üç, hatta yüzlerce. Bununla birlikte, hızlanma varlığı henüz sağlar. Malzeme nokta hareketi kinematik bir takım sorunlar olarak hızlanma değerini belirlemek belirler. Bununla birlikte, bu olgunun (yani, güçleri ve doğaları) nedenleri olarak kabul edilmez ve atlanır.

sınıflandırma

Biz kinematik araştırıyor ve üzerlerinde etkiyen kuvvetlerin bakılmaksızın organlarının hareketini tanımlamak için yöntemler geçerli olduğunu gördük. Bu arada, bu görev dinamikleri denir diğer alt mekaniği, için yapıyor. Zaten orada kullanılan Newton'un yasaları, bilinen ilk verilerin az sayıda yeterli parametrelerini tanımlamak için pratikte izin verir. kinematiği temel kavramlar malzeme noktadan - uzay ve zamandır. Ve genel olarak ve bu alandaki bilim gelişmesi ile bağlantılı olarak, böyle bir kombinasyonun uygunluğu hakkında bir soru vardı.

Başından beri klasik kinematik yoktu. Biz hem zamansal ve uzamsal boşluklar varlığı sadece tuhaf olduğunu söyleyebiliriz, ancak referans belirli bir çerçeve seçimi bağımsızdır. Bu arada, daha sonra bahsedeceğiz. Şimdi, bu konuda ne olduğunu açıklar. aralık - bu durumda Mekansal aralık bir segment süre olarak dikkate alınacaktır. Her şey açık olmalıdır gibi görünüyor. Şimdi, bu boşluklar bir çerçeveden geçiş bağımsız başka bir deyişle, mutlak değişmez klasik kinematik olarak kabul edilecektir. iş relativistik kinematik olsun. değişebilir referans çerçeveler arasında geçiş yaparken aralıkları. Muhtemelen, hatta bunu yapamazlar söylemek akıllıca olacaktır ve olmalıdır. Çünkü iki rastgele olaylar bu eşzamanlılık da göreceli hale gelir ve özel ilgiye tabidir. Uzay ve zaman - - birine birleştirilir O iki kavramın göreli kinematiğinde nedenle.

Kinematik malzeme noktası: hız, ivme ve diğer değerler

Bu alt bölüm fiziğini anlamak için en azından biraz için, en önemli kavram gezinmek tanımlarını bilir ve genel anlamda, bir ya da diğer değer nelerin temsil etmelidir. Bu konuda karmaşık bir şey gerçekten, çok kolay ve basit. kinematik problemlerin kullanılan temel kavramlar ile başlayacak, belki de düşünün.

hareket

Mekanik hareket üzerine, bir veya başka bir idealize nesne uzayda konumunu değiştirir edildiği bir süreç varsayalım. Bu durumda, biz değişiklik diğer organları ile ilgili olduğunu söyleyebiliriz. Hesaba aynı anda yeri ve iki olay arasında belli bir zaman aralığı kurulmasını alır gerçeğini almak gereklidir. Örneğin, gövde arasında geçen bir süre için oluşturulan belirli bir aralık tahsis etmek mümkün olacaktır bir konumdan gelen. Bu şekilde gövde ve mekanik genel yasalarına göre, birbirleri ile etkileşim unutmayın. Bu genellikle maddi noktanın kinematiği faaliyet tam olarak ne olduğunu. Referans sistemi - aşağıdaki kavramı, ayrılmaz onunla bağlantılıdır.

koordinatlar

Onlar bize zaman içinde herhangi bir noktada vücudun konumunu belirlemek için izin sıradan veri çağrılabilir. Koordinatlar ayrılmaz bir referans sistemi kavramı ve bir koordinat ızgara ile bağlantılıdır. Çoğu durumda harf ve rakamlardan oluşan bir kombinasyonudur.

radius vektör

Gönderenin ismi o olduğu açık olmalıdır. Yine de, bunun hakkında daha konuşalım. bir nokta, bir yol boyunca hareket eder, ve bir referans belirli bir çerçeve başlangıcını bilmek için, verilen herhangi bir zamanda pozisyon vektörünün tutmak mümkündür. O, anlık veya sonlu ile noktasının başlangıç konumunu katılacaktır.

yol

Bu başvuru, belirli bir çerçeve içinde bir parçacık hareketinin bir sonucu olarak yatırılır sürekli bir çizgi olarak adlandırılır.

Hız (doğrusal ve köşeli her ikisi)

Vücut mesafenin bir süre geçer ne kadar hızlı söyleyebilir Bu değer,.

Hızlanma (ve köşeli ve doğrusal)

Bu neyi yasa ve ne yoğunlukta hız ayarı vücudu değiştirir altında gösterir.

Belki de işte buradalar - maddesel noktanın kinematik ana unsurları. Hız, ivme hem de unutulmamalıdır vektör miktarları. Yani, sadece bir gösteri etkisi değil, aynı zamanda belirli bir yönü yoktur anlamına gelir. Bu arada, bir yönde ve ters yönlendirilebilir. İlk durumda, vücut ikinci hızlandırılacak - yavaşlatmak için.

En basit görevleri

bir malzeme alanına (hemen hemen temel kavramlar olan hız, ivme ve mesafe) kinematiği bile gerçeği vardır sorunların çok sayıda ve farklı kategoride bunların bir çok bu. vücudunda kat ettiği mesafeyi belirlemek için basit yeterince görev çözmek için çalışalım.

aşağıdaki gibi, elinizde koşulları varsayalım. araç sürücüsü başlangıç çizgisine üzerinde duruyor. Operatör görsel sinyal bayrağı vermekte ve araba dramatik çıkarır. o yüz metreye eşit mesafe, 7.8 saniyede bir kez lider olsaydı rekabet biniciler yeni rekor, mümkün olacak olup olmadığını belirleyin. Aracın hızlanması kare ikinci bölünmesiyle, 3 metreye eşit alınır.

Peki, nasıl benzer bir sorunu çözmek için? Biz "kuru" belirli parametrelerin tanım değil gereken olarak, oldukça ilginç. O aydınlandı ve süreç çözümleri ve arama endeksleri farklılaşan, belirli bir durum döner. Fakat daha önce yönlendirilmelidir ne, nasıl işe yaklaşmanın?

Bir malzeme noktasının 1. Kinematik hızlanması durumunda, kullanımını içerir.

Bu sayısal değer koşullarında görünür, çünkü 2., mesafe, aşağıdaki formül kullanılarak karar varsayılır.

Hepimiz de kolay sorunu çözmek. bu mesafe, aşağıdaki formüle çekmek için: S = VoT + (-) ^ 2/2 AT. anlamı nedir? Biz yarışçı belirlenen mesafeyi geçmesi, sonra da onu dövmek ya olmaz öğrenmek için bir kayıtla endeksi karşılaştırmak ne kadar zaman bilmek gerekir. 2S - AT ^ 2 + 2VoT: Ona formülü elde etmek için bunu yapmak için, biz zaman ayırmanız. Bu başkası değildir kuadratik denklemi. Ama araba o 2400 eşit olacaktır ayırt edici denklem karar arama süresinin kökü için sökülmelidir zaman ilk hız 0'a eşit olduğu anlamına gelir ve kaçmaya başladı. ikinci ondalık basamağa Makyaj: 48.98. 48,98 / 6 = 8.16 Saniye: Biz denklemin kökünü bulmak. Sürücünün mevcut rekor kırmaya mümkün olmayacaktır çıkıyor.