Kinematika je ... Kinematika: definicija, formule, naloge

Kaj je kinematika?

Kateri predmeti se upoštevajo?

Če je kinematika oddelek fizike, ki preučuje načine opisovanja gibanja teles v različnih prostorih, zato morate delati na telesu sami, kajne? Za hitro razumevanje, kaj je na kocki, lahko najdete večpredstavnostni pouk za šolarje. Kinematika za razumevanje na splošno je preprosta, če razumete njegove osnove. Ko se spoznate z njimi, boste opazili, da v teoriji obstajajo informacije, da ta del fizike proučuje zakone gibanja materialnih točk. Opazujte, kako je definicija objektov posplošena. Po drugi strani pa materialne točke niso edini predmeti, ki veljajo za kinematiko. Ta del fizike proučuje načela gibanja popolnoma togih teles in idealne tekočine. Zelo pogosto so vsi ti trije pojmi združeni v enega, preprosto "idealiziranih predmetov". Idealizacija v tem primeru je potrebna za konvencije izračunov in za odhod iz morebitnih sistemskih napak. Če pogledate definicijo materialne točke, boste opazili, da je o njem napisano naslednje: to je telo, katerega dimenzije se lahko v primernem položaju zanemarjajo. To je mogoče razumeti takole: v primerjavi s prevoženo razdaljo so linearne dimenzije objekta zanemarljive.

Kaj se uporablja za opis?

Kot je bilo že rečeno, je kinematika podrazdelek mehanike, ki preučuje načine opisovanja gibanja točke. Če pa je to tako, potem so za opravljanje takšnih operacij potrebni nekateri temeljni koncepti in načela, kot so aksiomi? Ja. In v našem primeru so. Prvič, v kinematiki je običajno pravilo za reševanje problemov, ne da bi se obrnili nazaj na sile, ki delujejo na materialni točki. Vsi dobro vemo, da se bo telo pospešilo ali upočasnilo, če bo na njej delovala določena sila. In kinematika - to je pododdelek, ki vam omogoča, da pospešite delovanje. Vendar narava nastalih sil tukaj ne obravnava. Za opis gibanja se uporabljajo metode matematične analize, linearne in prostorske geometrije, pa tudi algebre. Določeno vlogo igrajo koordinatne mreže in koordinate same. Toda o tem bomo o tem malo govorili kasneje.

Zgodovina ustvarjanja

Prva dela o kinematiki je pripravil veliki učenjak Aristotel. Bil je tisti, ki je oblikoval nekaj osnovnih načel te industrije. In tudi kljub temu, da je njegovo delo in ugotovitve vsebuje nekaj napačnih mnenj in misli, njegovo delo je še vedno veliko vrednost za sodobne fizike. Delo Aristotela je kasneje proučevalo Galileo Galilei. Izvedel je slavne eksperimente s pisalnim stolpom v Pisi, ko je preučeval zakone procesa prostega padca telesa. Ko je Galileo preučeval vse skupaj in čez, je Aristotelove refleksije in sklepe izpostavil ostre kritike. Na primer, če je ta zapisal, da je moč - to je vzrok gibanja, Galileo je izkazalo, da je sila, pospešek na vzrok, ne pa tudi dejstvo, da telo sprejme in začne premikati in bo premaknil. Po Aristotelu bi telo lahko pridobil hitrost le pod vplivom določene sile. Toda vemo, da je to mnenje napačno, ker je uniforma naprej gibanje. To še enkrat dokazuje kinematične formule. Preučili bomo naslednje vprašanje.

Kinematika. Fizika. Osnovni pojmi

V tem poglavju obstajajo številna temeljna načela in definicije. Začnimo, morda, z glavnim.

Mehansko gibanje

Verjetno s šolske klopi poskušamo postaviti idejo o tem, kaj je mogoče upoštevati mehansko gibanje. Vsak dan, vsako uro in vsako sekundo se soočamo. Z mehanskim gibanjem bomo upoštevali proces, ki poteka v prostoru s časom, in sicer spremembo položaja določenega telesa. V tem zelo pogosto relativnosti se uporablja za proces, to pomeni, da je rečeno, da se je položaj prvega organa spremenil glede na položaj drugega. Predstavljajmo, da imamo na avtomobilu dva avtomobila. Signal operaterja ali luči so poželi ogenj - in avtomobili se odpovejo. Na samem začetku se razmere spreminjajo. O tem lahko govorite o dolgih in dolgočasnih: glede na tekmovalca, glede na začetno črto, glede na fiksni gledalec. Ampak verjetno je ideja jasna. Enako velja za dve osebi, ki gredo na en način ali drugačen. Položaj vsake od njih glede na druge spremembe v vsakem trenutku.

Referenčni sistem

Kinematika, fizika - vse te znanosti uporabljajo tako temeljni koncept kot referenčni okvir. Dejansko ima zelo pomembno vlogo in se skoraj praktično praktično uporablja v praksi. Z referenčnim okvirjem sta lahko povezana še dva pomembnejša sestavna dela.

Uskladite mrežo in koordinate

Slednje so nič več kot niz številk in črk. Uporaba opredelitev logičnih enot, se lahko tvorijo enodimenzionalnega ali dvodimenzionalno mrežo, ki nam bo omogočilo reševanje preprostih problemov s spreminjanjem položaja materialnega točke za določeno časovno obdobje. Običajno se uporablja v praksi dvodimenzionalen mreže z osi X ( "X") in Y ( "Y"). V Ljubljani tridimenzionalni prostor dodaja Z-os (ZET) in samo X je v enodimenzionalnem. Umetniki in skavti pogosto delujejo z koordinatami. In prvič jih srečamo v osnovni šoli, ko začnemo sestavljati določene segmente določene dolžine. Navsezadnje, diplomacija ni nič drugega kot uporaba koordinat za označevanje začetka in konca.

Kinematika 10 razreda. Vrednosti

Glavne količine, ki se uporabljajo za reševanje problemov v kinematiki materialne točke, so razdalja, čas, hitrost in pospešek. Govorimo o zadnjih dveh podrobneje. Obe količini sta vektorja. Z drugimi besedami, nimajo samo številčnega indeksa, temveč tudi določene smeri. Premik telesa bo potekal v smeri, v kateri je usmerjen vektor hitrosti. V tem primeru ne smemo pozabiti na vektor pospeška, če imamo primer neenakega gibanja. Pospešek je mogoče usmeriti v isto smer ali v nasprotni smeri. Če so soodvisni, se telo premika hitreje in hitreje. Če se drugače usmeri, se bo objekt upočasnil, dokler se ne ustavi. Po tem bo telo v prisotnosti pospeška pridobilo nasprotno hitrost, to pomeni, da se bo premikalo v nasprotni smeri. Vse to v praksi zelo, zelo jasno kaže kinematiko. Deseti razred je ravno obdobje, ko se ta del fizike dovolj razkrije.

Formule

Kinematične formule so precej enostavne tako za proizvodnjo kot za shranjevanje. Na primer, formula prevožene razdalje v določenem času ima naslednjo obliko: S = VoT + aT ^ 2/2. Kot vidimo, na levi strani imamo samo razdaljo. Na desni strani lahko najdete začetno hitrost, čas in pospešek. Znak plus je popolnoma samovoljen, saj lahko pospešek prevzame negativno skalarno vrednost, ko predmet zavira. Na splošno kinematika gibanja pomeni obstoj ene vrste hitrosti, nenehno govorimo "začetno", "končno", "trenutno". Trenutna hitrost se prikaže v določenem trenutku. Ampak, če pomislite na to, potem končne ali začetne komponente niso nič več kot njene posebne manifestacije, kajne? Tema "Kinematika" je najbrž najljubša med šolskimi otroki, saj je preprosta in zanimiva.

Primeri nalog

V najpreprostejši kinematiki obstajajo cele kategorije zelo različnih nalog. Vsi so povezani na tak ali drugačen način z gibanjem materialne točke. Na primer, v nekaterih je potrebno določiti razdaljo, ki jo telo potuje v določenem času. V tem primeru so lahko znani parametri, kot sta začetna hitrost in pospešek. In morda bodo pred učencem postavili nalogo, ki bo kot prej predstavljala potrebo po izražanju in izračunu pospeška telesa. Poglejmo si primer. Avto se začne s statičnega položaja. Kateri način bo potekal v 5 sekundah, če je njegov pospešek enak tri metre, deljen s sekundo na kvadratku?

Za rešitev tega problema potrebujemo formulo S = VoT + na ^ 2/2. V njej preprosto nadomestimo razpoložljive podatke. Ta pospešek in čas. Paziti moramo na dejstvo, da izraz Vot gredo na nič, ker je začetna hitrost nič. Tako dobimo numerični odziv 75 metrov. To je vse, problem je rešen.

Rezultati

Tako smo razumeli temeljna načela in definicije, dali primer formule in govorili o zgodovini ustvarjanja tega pododdelka. Kinematika, katere koncept uvaja sedmi razred na pouku fizike, se v okviru relativistične (nonclassical) delitve še naprej nenehno izboljšuje.