Kinematyka punktu materialnego: podstawowe koncepcje, elementy

Tematem naszego dzisiejszego artykułu będzie kinematyka punktu materialnego. Co w tym wszystkim chodzi? Jakie koncepcje pojawiają się w nim, a co definicja powinna być podana do tego terminu? Te i wiele innych pytań dzisiaj, a my postaramy się odpowiedzieć.

Definiując pojęcie

punkt materialny kinematyka jest niczym innym niż podsekcji fizyki zatytułowanej „Mechanika”. Ona z kolei studiuje prawa ruchu różnych ciał. Kinematyka punktu materialnego jest również zaangażowany w realizacji tego zadania, ale nie w sposób ogólny. W rzeczywistości podsekcja analizuje sposoby opisujących ruch ciała. W tym badaniu są przeznaczone tylko do tzw wyidealizowanego ciała. Należą do nich: materiał punkt, sztywny korpus oraz gazu idealnego. Rozważyć koncepcje w szczegółach. Wszyscy wiemy ze szkoły, że punkt materialny nazywa ciało, której wielkość w danej sytuacji może być zaniedbana. Nawiasem mówiąc, kinematyka ruchu postępowego punktu materialnego zaczyna pojawiać się po raz pierwszy w siódmej klasy w podręcznikach fizyki. Jest to najprostszy gałęzi, tak aby rozpocząć znajomość z nauką, z jego pomocą jest najwygodniejsze. Odrębną kwestią jest, jakie są elementy kinematyki punktu materialnego. Są one dość dużo, a można je warunkowo podzielony na kilka poziomów o różnej trudności, aby zrozumieć. Jeśli mówimy, na przykład, promień wektor, a następnie, w zasadzie, w swojej definicji jest niczym nadmiernie skomplikowane. Jednak zgadzam się, że jest o wiele łatwiejsze do zrozumienia, że jest dla studenta niż przeciętnego studenta lub liceum. I szczerze mówiąc, nie ma potrzeby wyjaśniać cechy terminu licealistów.

Krótka historia kinematyki

Wiele, wiele lat temu, wielki Arystoteles poświęcił lwią swój wolny czas studiowania i opisywania fizyki jako odrębnej nauki. W szczególności pracował od kinematyki, starając się przedstawić go do najważniejszych punktów i pojęć, taki czy inny sposób wykorzystywane w próbach rozwiązywania zadań praktycznych i nawet przyziemne. Arystoteles dał wstępną ideę jakie są elementy kinematyki punktu materialnego. Jego prace i pisma są bardzo cenne dla całej ludzkości. Niemniej jednak, w swoich konkluzjach, że popełnił znaczną liczbę błędów, a sprawa jest to, że były pewne błędy i pomyłki. Dzieła Arystotelesa w swoim czasie zainteresował się innymi naukowcami – Galileo Galilei. Jednym z podstawowych tez wysuwanych przez Arystotelesa, przeczytać, że ruch ciała, występuje tylko w przypadku, gdy jest on rozpatrzony pewną siłą, określona przez intensywności i kierunku. Galileusz dowiódł, że to pomyłka. Siła wpłynie na ustawienie prędkości, ale nie więcej. Włoskie wykazały, że siła jest przyczyną przyspieszenia, i może być tylko wspólnie z nim. Galileo Galiley zapłacił również znaczną uwagę na badaniu procesu swobodnego spadania, przynosząc odpowiednie przepisy. Zapewne każdy pamięta o swoich słynnych eksperymentów, które spędził na wieży w Pizie. W swoich pracach, podstawy kinematycznych rozwiązania stosowane i fizyk Ampere.

wstępne koncepcje

Jak wspomniano wcześniej, kinematyka bada sposoby, aby opisać ruch wyidealizowanych obiektów. W praktyce, fundamenty mogą być stosowane analizy matematycznej, algebry i geometrii zwyczajne. Ale jakie są koncepcje (to pojęcie, a nie definicja i wartości parametryczne) są sercem tego podrozdziału fizyki? Po pierwsze, każdy powinien jasno zrozumieć, że kinematyka ruchu postępowym materialnego punktu ruchu rozważa wyłączeniem wydajność zasilania. Oznacza to, że w celu rozwiązania istotnych problemów, nie musimy wzory związane z mocą. Nie uważa się za kinematyki, bez względu na to, ilu z nich są – jeden, dwa, trzy, a nawet setki tysięcy. Niemniej jednak istnienie jeszcze zapewnia przyspieszenie. W szeregu materiału o kinematyki ruchu problemów przewiduje określenia wartości przyspieszenia. Jednak przyczyny tego zjawiska (tj sił i ich charakteru) nie są uznawane, a zostały pominięte.

klasyfikacja

Okazało się, że kinematyka bada i stosuje metody do opisu ruchu ciał bez uwzględniania sił działających na nich. Nawiasem mówiąc, to zadanie zostało robi dla innych podrzędnych mechaników, który jest nazywany dynamikę. Już nie są używane prawa Newtona, które pozwalają w praktyce określić wystarczającą ilość parametrów z niewielkiej liczby znanych danych początkowych. Podstawowe pojęcia kinematyki punktu materialnego – jest to przestrzeń i czas. I w związku z rozwojem nauki w ogóle, a w tej dziedzinie, nie było mowy o zasadności takiej kombinacji.

Od samego początku nie było klasyczne kinematyka. Można powiedzieć, że to jest typowy nie tylko obecność obu szczelin czasowych i przestrzennych, ale są one niezależne od wyboru konkretnego układu odniesienia. Nawiasem mówiąc, będziemy rozmawiać o później. Teraz, po prostu wyjaśnić, o co chodzi. przedział przestrzenny w tym przypadku będą traktowane jako segment, – przedział czasu. Wydaje się, że wszystko powinno być jasne. Obecnie, luki te będą rozpatrywane w klasycznych kinematyki absolutnym niezmienniczych Innymi słowy, niezależnie od przejścia z jednej ramy na inną. Czy biznesowych relatywistycznych kinematyki. Częstotliwość jest przy przełączaniu pomiędzy ramkami odniesienia mogą się zmieniać. Dobrze jest nawet powiedzieć, że nie może i powinien, prawdopodobnie. Z tego powodu równoczesności dwóch zdarzeń losowych również staje się względne i podlega odrębnemu rozpatrzeniu. Jest zatem w relatywistycznymi kinematyki dwóch koncepcji – przestrzeń i czas – są połączone w jedną całość.

Kinematyka Temperatura materiału: prędkość, przyspieszenie oraz inne wartości

Przynajmniej trochę zrozumieć fizykę tego podrozdziału, trzeba poruszać najważniejsze koncepcje, know definicje i reprezentują co stanowi w kategoriach ogólnych, jednej lub drugiej wartości. Nic skomplikowanego nim naprawdę, to bardzo proste. Zastanów się, być może, aby rozpocząć z podstawowych pojęć używanych w problemy kinematyki.

ruch

ruch mechaniczny, zakładamy, proces, w którym jeden lub inny wyidealizowany obiekt zmienia swoje położenie w przestrzeni. W tym przypadku można powiedzieć, że zmiana jest w stosunku do innych organów. Konieczne jest, aby wziąć pod uwagę fakt, że w tym samym czasie ma miejsce oraz ustanowienie określonego przedziału czasu między dwoma zdarzeniami. Na przykład, będzie można przeznaczyć pewien odstęp utworzony na czas, jaki upłynął między ciałem pochodziły z jednego miejsca do drugiego. Należy również zauważyć, że ciało, a tym samym mogą współdziałać ze sobą, zgodnie z ogólnymi prawami mechaniki. To jest dokładnie to, co często prowadzi kinematyki punktu materialnego. Układ odniesienia – dodaje pojęcie, które jest nierozerwalnie związany z nim.

współrzędne

Mogą one być nazywane zwykłe dane, które pozwalają nam określić pozycję ciała w danym momencie. Współrzędne są nierozerwalnie związane z pojęciem układu odniesienia i siatki współrzędnych. W większości przypadków są kombinacją liter i cyfr.

promień wektor

Od nazwy powinno być jasne, że jest. Niemniej jednak, pomówmy o tym więcej. Jeżeli punkt porusza się wzdłuż ścieżki, a wiemy, że początek określonego układu odniesienia, możliwe jest, aby trzymać wektor położenia w danym momencie. On będzie łączenia początkową pozycję z punktu chwilowego lub skończony.

ścieżka

Będzie on nazywany ciągłej linii, która jest przewidzianą w wyniku ruchu cząstki w danej ramce odniesienia.

Prędkości (zarówno liniowe i kątowe)

Wartość ta, która może powiedzieć, jak szybko organizm przechodzi okres odległości.

Przyspieszenia (i kątowe i liniowe)

Wskazuje to na jakich prawo i jak intensywnie zmienia ciało ustawienie prędkości.

Być może, oto one – główne elementy kinematyki punktu materialnego. Należy zauważyć, że zarówno prędkość i przyspieszenie są wielkości wektorowych. Oznacza to, że nie wystarczy mieć efekt demonstracji, ale także pewien kierunek. Nawiasem mówiąc, mogą one być skierowane w jednym kierunku i w kierunku przeciwnym. W pierwszym przypadku, ciało ulegnie przyspieszeniu w drugiej – aby spowolnić.

Najprostsze zadania

Kinematyka punktu materialnego (prędkość, przyspieszenie i na odległość, które jest niemal podstawowe pojęcia) nie ma nawet fakt, że ogromna liczba problemów, a wiele z nich w różnych kategoriach. Spróbujmy rozwiązać dość proste zadanie, aby określić odległość przebytą przez organizm.

Załóżmy, że warunki, które mamy pod ręką, jak następuje. Kierowca samochodu stoi na linii startu. Operator zapewnia wizualną flagę sygnałową a samochód startuje dramatycznie. Określić, czy jest to nowy rekord w konkurencji zawodnicy będą mogli, jeśli odległość równą stu metrów, niegdyś lider w 7,8 sekundy. Przyspieszenie pojazdu, wziętym równa 3 metry, podzieloną przez kwadrat sekundę.

Tak, jak rozwiązać podobny problem? Jest to dość ciekawe, jak jesteśmy zobowiązani do „suchego” definicja niektórych parametrów. Ona rozjaśniła się i zamienia pewną sytuację, która urozmaica rozwiązań procesowych i indeksów wyszukiwania. Ale to, co powinno się kierować przed, jak podejść do zadania?

1. Kinematyka punktu materialnego polega na stosowaniu w przypadku przyspieszania.

2. Przyjmuje się decyzję, korzystając z wzoru na odległość, ponieważ pojawia się w warunkach wartość liczbową.

Rozwiązujemy problem wcale łatwe. Aby to dystansu wzoru: S = Vot + (-) Z ^ 2/2. Co to ma znaczyć? Musimy wiedzieć, ile czasu minie racer wyznaczony dystans, a następnie porównać indeks z rekordem aby dowiedzieć się, by go pokonać, czy nie. Aby to zrobić, musimy poświęcić czas dla niego, aby uzyskać formułę: at ^ 2 + 2VoT – 2S. Jest to nic innego, jak równania kwadratowego. Ale samochód startuje, to znaczy, że prędkość początkowa jest równa 0. Gdy wyróżnik decyzja równanie będzie równa 2400 muszą być usunięte do korzenia czasu wyszukiwania. Uzupełnić do drugiego miejsca po przecinku: 48.98. Znajdziemy pierwiastek równania: 48.98 / 6 = 8,16 sekundy. Okazuje się, że kierowca nie będzie w stanie pokonać dotychczasowego rekordu.