Kinematik titik bahan: konsep asas, unsur-unsur

Topik artikel hari ini kita akan menjadi kinematik mata material. Apa yang ia semua tentang? Apa konsep muncul di dalamnya, dan apa definisi perlu diberikan kepada istilah ini? Ini dan banyak soalan lain hari ini dan kami akan cuba untuk menjawab.

Mendefinisikan konsep

titik kinematik bahan adalah tidak lain daripada subseksyen fizik bertajuk "Mekanik". Dia pula, kajian undang-undang gerakan pelbagai badan. Kinematik titik material juga terlibat dalam tugas ini, tetapi ia tidak secara umum. Malah, sub-seksyen ini mengkaji kaedah yang menghuraikan pergerakan badan. Dalam kajian ini adalah sesuai untuk satu-satunya badan yang dipanggil ideal. Ini termasuk: titik material, jasad tegar dan gas ideal. Mempertimbangkan konsep secara terperinci. Kita semua tahu dari sekolah yang titik bahan dipanggil badan, saiz yang dalam keadaan tertentu boleh diabaikan. Dengan cara ini, kinematik pergerakan peralihan titik bahan mula muncul buat kali pertama di dalam buku teks gred ketujuh fizik. Ini adalah cawangan yang paling mudah, jadi untuk mula berkenalan dengan sains, dengan bantuan yang ia adalah yang paling mudah. Isu berasingan adalah, apakah unsur-unsur kinematik mata material. Mereka agak banyak, dan ia boleh bersyarat dibahagikan kepada beberapa peringkat dengan kesukaran yang berbeza untuk difahami. Jika kita bercakap, sebagai contoh, vektor jejari, kemudian, pada dasarnya, dalam definisi apa yang terlampau kompleks. Walau bagaimanapun, bersetuju bahawa ia adalah lebih mudah untuk memahami ia adalah untuk pelajar daripada rata-rata pelajar atau sekolah tinggi. Dan terus terang bercakap, tidak ada keperluan untuk menjelaskan ciri-ciri pelajar sekolah tinggi jangka.

Sejarah ringkas kinematik

Bertahun-tahun yang lalu, Aristotle hebat dikhaskan bahagian besar masa lapang beliau mengkaji dan menerangkan fizik sains yang berasingan. Khususnya beliau bekerja di kinematik, cuba untuk menghadiahkan kepada perkara utama dan konsep, satu cara atau lain yang digunakan dalam percubaan untuk menyelesaikan tugas-tugas praktikal dan juga duniawi. Aristotle memberikan idea awal apakah unsur-unsur kinematik mata material. kerja dan tulisan-tulisan beliau yang sangat berharga untuk semua umat manusia. Walau bagaimanapun, dalam kesimpulan, ia dibuat sebilangan besar kesilapan, dan perkara ini ialah bahawa terdapat beberapa kesilapan dan kesalahan. Karya-karya Aristotle pada zamannya menjadi tertarik dalam saintis lain - Galileo Galilei. Salah satu tesis asas yang dikemukakan oleh Aristotle, membaca bahawa pergerakan badan berlaku hanya dalam kes jika ia diambil tindakan beberapa kuasa, yang ditentukan oleh keamatan dan arah. Galileo membuktikan bahawa ini adalah satu kesilapan. Tentera akan menjejaskan tetapan kelajuan, tetapi tidak lebih. The Itali menunjukkan bahawa kuasa adalah punca pecutan, dan ia boleh menjadi hanya saling dengannya. Galileo Galiley juga memberi perhatian yang besar kepada kajian proses jatuh bebas, membawa undang-undang yang berkaitan. Mungkin semua orang mengingati tentang eksperimen beliau yang terkenal, yang dia menghabiskan di Menara Pisa. Dalam karya-karya beliau, asas penyelesaian kinematik digunakan dan fizik Ampere.

konsep awal

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, kinematik cara meneroka untuk menggambarkan pergerakan objek ideal. Dalam amalan, asas-asas boleh digunakan analisis matematik, algebra biasa dan geometri. Tetapi apakah konsep (konsep ini, dan tiada definisi dan nilai-nilai parameter) berada di tengah-tengah subseksyen ini fizik? Pertama, semua orang jelas harus memahami bahawa kinematik pergerakan peralihan gerakan sudut material memandangkan tidak termasuk prestasi kuasa. Iaitu, untuk menyelesaikan masalah-masalah yang berkaitan, kita tidak perlu formula yang berkaitan dengan kuasa. Ia tidak dianggap kinematik, tidak kira berapa banyak di antara mereka ada - satu, dua, tiga, malah ratusan ribu. Walau bagaimanapun, kewujudan pecutan belum menyediakan. Dalam beberapa perkara material pergerakan kinematik masalah menetapkan menentukan nilai pecutan. Walau bagaimanapun, sebab-sebab fenomena ini (iaitu, daya dan sifat mereka) tidak dianggap, dan ditinggalkan.

klasifikasi

Kami mendapati bahawa kinematik meneroka dan terpakai kaedah untuk menghuraikan pergerakan badan tanpa mengambil kira daya yang bertindak ke atas mereka. Secara kebetulan, tugas ini telah dilakukannya kepada sub-mekanik lain, yang dipanggil dinamik. Sudah ada digunakan undang-undang Newton, yang membolehkan dalam amalan untuk menentukan parameter cukup dengan sebilangan kecil data awal diketahui. konsep asas kinematik titik bahan - ia adalah ruang dan masa. Dan berkaitan dengan perkembangan ilmu pengetahuan pada umumnya dan dalam bidang ini, terdapat satu soalan mengenai kesesuaian seperti gabungan.

Dari awal, terdapat kinematik klasik. Kita boleh mengatakan bahawa ini adalah khusus bukan sahaja kehadiran kedua-dua jurang temporal dan spatial, tetapi mereka adalah bebas daripada pilihan rangka tertentu rujukan. Dengan cara ini, kita akan bercakap tentang kemudian. Sekarang, hanya menjelaskan apa yang ia adalah kira-kira. selang Spatial dalam kes ini akan dianggap sebagai satu segmen, masa - selang. Ia seolah-olah bahawa segala-galanya perlu jelas. Sekarang, jurang ini akan dipertimbangkan dalam kinematik klasik mutlak tak berubah, dalam erti kata lain, bebas daripada peralihan dari satu rangka yang lain. Sama ada perniagaan kinematik kerelatifan. Ia selang apabila menukar antara bingkai rujukan mungkin berbeza. Ia adalah bijak untuk turut mendakwa bahawa mereka tidak boleh, dan harus, mungkin. Kerana keserentakan ini dua peristiwa rawak juga menjadi relatif dan tertakluk kepada pertimbangan khas. Oleh itu, adalah dalam kinematik kerelatifan dua konsep - ruang dan masa - digabungkan menjadi satu.

Kinematik titik bahan: kelajuan, pecutan, dan nilai-nilai lain

Untuk sekurang-kurangnya sedikit untuk memahami fizik subseksyen ini, anda perlu mengemudi konsep yang paling penting, tahu definisi dan mewakili apa yang dikatakan secara umum, satu atau nilai lain. Tiada apa-apa yang rumit mengenai ia benar-benar, ia adalah sangat mudah dan mudah. Pertimbangkan, mungkin, untuk memulakan dengan konsep-konsep asas yang digunakan dalam kinematik masalah.

gerakan

pergerakan mekanikal, kita menganggap satu proses di mana satu atau satu lagi objek terunggul berubah kedudukannya di angkasa. Dalam kes ini, kita boleh mengatakan bahawa perubahan adalah berhubung dengan badan-badan lain. Ia adalah perlu untuk mengambil kira hakikat bahawa pada masa yang sama berlaku dan penubuhan selang masa tertentu antara dua acara. Sebagai contoh, ia akan menjadi mungkin untuk memperuntukkan selang tertentu dibentuk untuk masa yang berlalu antara badan itu datang dari satu kedudukan yang lain. Perhatikan juga bahawa badan dan dengan itu boleh berinteraksi antara satu sama lain, menurut undang-undang umum mekanik. Ini betul-betul apa yang sering beroperasi kinematik mata material. Sistem rujukan - konsep berikut, yang berkait rapat dengannya.

koordinat

Mereka boleh dipanggil data biasa yang membolehkan kita untuk menentukan kedudukan badan pada bila-bila masa. Koordinat adalah berkait rapat dengan konsep sistem rujukan dan grid koordinat. Dalam kebanyakan kes adalah gabungan huruf dan nombor.

radius vektor

Dari nama harus jelas bahawa ia adalah. Walau bagaimanapun, mari kita bercakap lebih lanjut mengenainya. Jika titik yang bergerak di sepanjang jalan, dan kita tahu awal rangka tertentu rujukan, ia adalah mungkin untuk memegang vektor kedudukan pada bila-bila masa. Beliau akan menyertai kedudukan awal titik dengan serta-merta atau terhingga.

jalan

Ia akan dipanggil garis berterusan yang diletakkan akibat gerakan zarah dalam bingkai yang diberikan rujukan.

Speed (kedua-dua linear dan sudut)

nilai ini, yang boleh memberitahu berapa cepat badan akan melalui tempoh jarak.

Pecutan (dan sudut dan linear)

Ia menunjukkan di bawah undang-undang mana dan bagaimana intensif perubahan badan penetapan kelajuan.

Mungkin, di sini mereka - unsur-unsur utama kinematik mata material. Perlu diingatkan bahawa kedua-dua halaju dan pecutan adalah kuantiti vektor. Ini bermakna bahawa mereka bukan sahaja mempunyai kesan demonstrasi, tetapi juga arah tertentu. Dengan cara ini, mereka boleh diarahkan dalam satu arah dan di sebaliknya. Dalam kes pertama, badan akan dipercepatkan di kedua - untuk melambatkan.

Tugas-tugas yang paling mudah

Kinematik titik bahan (kelajuan, pecutan dan jarak yang hampir konsep asas) tidak mempunyai walaupun hakikat bahawa sebilangan besar masalah, dan banyak daripada mereka dalam kategori yang berbeza. Mari kita cuba untuk menyelesaikan tugas yang cukup mudah untuk menentukan jarak yang dilalui oleh badan.

Katakan syarat-syarat yang kita ada di tangan, seperti berikut. Pemandu kereta berdiri di garisan permulaan. pengendali menyediakan bendera isyarat visual dan kereta mengambil kira secara mendadak. Menentukan sama ada ia adalah satu rekod baru dalam pelumba persaingan akan dapat, jika jarak sama dengan satu ratus meter, pernah pemimpin dalam 7.8 saat. Pecutan kenderaan yang diambil sama dengan 3 meter, dibahagikan dengan kedua persegi.

Jadi, bagaimana untuk menyelesaikan masalah yang sama? Ia agak menarik, kerana kita dituntut untuk tidak "kering" takrif parameter tertentu. Dia muncul kembali dan bertukar keadaan tertentu yang mempelbagaikan penyelesaian proses dan indeks carian. Tetapi apa yang kita perlu dipandu sebelum ini, bagaimana untuk mendekati tugas?

1. Kinematik titik bahan melibatkan penggunaan dalam kes pecutan.

2. Ia dianggap keputusan menggunakan rumus jarak, kerana ia muncul dalam keadaan nilai berangka.

Kami menyelesaikan masalah di semua mudah. Untuk mengambil formula jarak ini: S = vot + (-) AT ^ 2/2. Apa yang dimaksud dengan? Kita perlu tahu berapa banyak masa akan berlalu jarak pelumba yang ditetapkan, dan kemudian membandingkan indeks dengan rekod untuk mengetahui beliau akan memukulnya atau tidak. Untuk melakukan ini, kami meluangkan masa untuk beliau untuk mendapatkan formula: AT ^ 2 + 2VoT - 2S. Ini adalah tidak lain daripada persamaan kuadratik. Tetapi kereta mengambil kira, ia bermakna bahawa halaju awal adalah sama dengan 0. Apabila keputusan persamaan pembeza layan akan sama dengan 2400 mesti dikeluarkan untuk akar masa pencarian. Membuat sehingga tempat perpuluhan kedua: 48,98. Kami mencari punca persamaan: 48,98 / 6 = 8.16 saat. Ia ternyata bahawa pemandu tidak akan dapat mengalahkan rekod yang sedia ada.