Какво е кинематика? Това е подраздел от механиката, която изучаваматематически и геометрични методи за описване на движението на идеализирани обекти. Те попадат в няколко категории. Темата на днешната статия ще бъдат аспекти, които по някакъв начин са свързани с понятието "точкова кинематика". Ще покрием много въпроси, но нека започнем с най-фундаменталните концепции и обяснения за тяхното приложение в тази област.
Какви обекти се разглеждат?
Ако кинематиката е клон на физиката, чеизучава начини за описване на движението на тела в различни по размер пространства, което означава, че трябва да оперирате със самите тела, нали? За да разберете бързо какво е заложено, можете да намерите мултимедиен урок за ученици. Кинематиката за разбиране обикновено е проста, ако разбирате нейните основи. Когато се запознаете с тях, ще забележите, че теорията съдържа информация, че този раздел на физиката изучава законите на движението на материалните точки. Забележете колко общо е дефиницията на обектите. От друга страна, материалните точки не са единствените обекти, разглеждани от кинематиката. Този клон на физиката изучава принципите на движение и на абсолютно твърди тела и идеални течности. Много често всички тези три понятия се комбинират в едно, като се казва просто „идеализирани обекти“. Идеализацията в този случай е необходима за конвенциите на изчисленията и отклонение от възможните систематични грешки. Ако погледнете определението за материална точка, ще забележите, че за нея пише следното: тя е тяло, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати в съответната ситуация. Може да се разбере по следния начин: в сравнение с изминатото разстояние, линейните размери на обекта са незначителни.
Какво се използва за описание?
Както споменахме по-рано, кинематиката еподраздел от механиката, който изучава начини за описване на движението на точка. Но ако това е така, тогава някои фундаментални концепции и принципи, като аксиоматични, са необходими за извършване на такива операции? да. И в нашия случай те са там. Първо, в кинематиката е правило да се решават проблеми, без да се обръща внимание на силите, действащи върху материална точка. Всички знаем отлично, че тялото ще се ускори или забави, ако върху него действа определена сила. А кинематиката е подразделът, който ви позволява да работите с ускорение. Тук обаче не се разглежда естеството на възникващите сили. За описване на движението се използват методи на математически анализ, линейна и пространствена геометрия и алгебра. Координатните мрежи и самите координати също играят роля. Но ще говорим за това малко по-късно.
История на творението
Съставени са първите трудове по кинематикавеликият учен Аристотел. Именно той формира някои от основните принципи на тази индустрия. И дори въпреки факта, че неговите трудове и заключения съдържаха известно количество погрешни мнения и разсъждения, неговите произведения все още са от голяма стойност за съвременната физика. Впоследствие работата на Аристотел е проучена от Галилео Галилей. Той провежда известни експерименти с Наклонената кула в Пиза, когато изследва законите, управляващи свободното падане на тялото. След като изучава всичко отгоре и надолу, Галилей подлага мислите и заключенията на Аристотел на остра критика. Например, ако последният пише, че силата е причина за движението, Галилей доказва, че силата е причина за ускорение, но по никакъв начин, че тялото ще вземе и ще започне да се движи и да се движи. Според Аристотел тялото може да придобие скорост само когато е изложено на определена сила. Но знаем, че това мнение е погрешно, тъй като има равномерно транслационно движение. Това още веднъж се доказва от кинематичните формули. И ще преминем към следващия въпрос.
Кинематика. Физика. Основни понятия
Този раздел съдържа редица основни принципи и дефиниции. Да започнем с основния.
Механично движение
Вероятно от училище се опитватда заложи идеята какво може да се счита за механично движение. Срещаме го всеки ден, всеки час, всяка секунда. Механичното движение ще разглеждаме като процес, който протича в пространството във времето, а именно промяна в позицията на тялото. В този случай относителността много често се прилага към процеса, тоест казват, че позицията, да речем, на първото тяло се е променила спрямо позицията на второто. Нека си представим, че имаме две коли на стартовата линия. Сигналът на оператора или светлините светват - и колите излитат. В самото начало вече има промяна в позицията. И можете да говорите за това дълго и досадно: спрямо състезател, спрямо стартовата линия, спрямо фиксирания зрител. Но идеята вероятно е ясна. Същото може да се каже и за двама души, които вървят или в една посока, или в различни посоки. Позицията на всеки един от тях спрямо другия се променя във всеки момент от време.
Референтна рамка
Кинематика, физика - всички тези науки използваттакова фундаментално понятие като референтна рамка. Всъщност той има много важна роля и се използва в практически проблеми почти навсякъде. Има два други важни компонента, които могат да бъдат свързани с референтната рамка.
Координатна мрежа и координати
Последните не са нищо повече отнабор от цифри и букви. Използвайки определени логически настройки, можем да съставим собствена едномерна или двумерна координатна мрежа, която ще ни позволи да решаваме най-простите задачи за промяна на позицията на материална точка за определен период от време. Обикновено на практика се използва двуизмерна координатна мрежа с осите X („x“) и Y („игра“). В триизмерното пространство добавя оста Z („zet“), а в едномерното пространство присъства само X. Често артилеристи и разузнавачи работят с координати. И за първи път се сблъскваме с тях в началното училище, когато започваме да рисуваме сегменти с определена дължина. В крайна сметка дипломирането не е нищо повече от използването на координати за обозначаване на началото и края.
Кинематика 10 клас. Количествата
Основните стойности, за които се използватРешаването на задачи за кинематиката на материална точка е разстояние, време, скорост и ускорение. Нека поговорим за последните две по-подробно. И двете от тези величини са векторни. С други думи, те имат не само цифров индикатор, но и определена предварително определена посока. Тялото ще се движи в посоката, към която е насочен векторът на скоростта. В този случай не трябва да забравяме за вектора на ускорение, ако имаме случай на неравномерно движение. Ускорението може да бъде насочено в същата посока или в обратна посока. Ако са подравнени, тялото ще се движи все по-бързо и по-бързо. Ако е многопосочен, тогава обектът ще се забави, докато спре. След това, при наличие на ускорение, тялото ще придобие противоположна скорост, тоест ще се движи в обратна посока. Всичко това на практика е много, много ясно показано от кинематиката. 10-ти клас е точно периодът, когато този раздел от физиката е достатъчно разкрит.
формула
Кинематичните формули са достатъчно прости заизход и за запаметяване. Например, формулата за изминатото разстояние от обект за дадено време има следния вид: S = VoT + aT ^ 2/2. Както виждаме, от лявата страна имаме точно същото разстояние. От дясната страна можете да намерите първоначалната скорост, време и ускорение. Знакът плюс е само условен, тъй като ускорението може да приеме отрицателна скаларна стойност, когато обектът се забавя. Най-общо кинематиката на движението предполага съществуването на един вид скорост, ние постоянно казваме "начална", "крайна", "моментна". Мигновената скорост се появява в определен момент от време. Но ако мислите така, тогава крайните или първоначалните компоненти не са нищо повече от конкретните му проявления, нали? Темата "Кинематика" може би е любима сред учениците, тъй като е проста и интересна.
Примери за задачи
В най-простата кинематика има целикатегории различни задачи. Всички те са по някакъв начин свързани с движението на материална точка. Например, при някои се изисква да се определи разстоянието, изминато от тялото за определено време. В този случай могат да бъдат известни параметри като начална скорост и ускорение. Или може би на ученика ще бъде дадена задача, която ще се състои в необходимостта да се изрази и изчисли ускорението на тялото. Нека да разгледаме един пример. Колата тръгва от статично положение. Какъв път може да измине той за 5 секунди, ако ускорението му е три метра, разделено на секунда на квадрат?
За да решим този проблем, се нуждаем от формулата S= VoT + при ^ 2/2. Просто включваме наличните данни в него. Това е ускорение и време. Трябва да се отбележи, че терминът Vot ще стане нула, тъй като началната скорост е нула. Така получаваме цифров отговор от 75 метра. Това е всичко, проблемът е решен.
резултати
И така, ние се справихме с основнотопринципи и дефиниции, даде пример за формула и говори за историята на създаването на този подраздел. Кинематиката, концепцията за която се въвежда в седми клас в уроците по физика, продължава непрекъснато да се усъвършенства в рамките на релативистичния (некласически) раздел.
