Was studiert Kinematik? Schüler der siebten Klasse stehen fast sofort vor dieser Frage und beginnen gerade mit dem Studium der Physik. Heute werden wir darüber sprechen, welche Kinematikstudien, welche Konzepte dabei am wichtigsten sind. Betrachten Sie die Fälle und Grundlagen dieses Abschnitts der Physik, werden wir herausfinden, welche Formeln darin verwendet werden können und in welchen Fällen dies getan werden sollte.
Was studieren Mechanik, Kinematik, Dynamik?
Lassen Sie uns zunächst sozusagen ausgeben,Abgrenzungslinien zwischen diesen drei Konzepten. Die Mechanik ist einer der physikalischen Bereiche. Man kann darüber sagen, dass sich die Mechanik selbst mit dem Studium der Bewegungsgesetze von Körpern beschäftigt. Der Leser kann jedoch auf ähnliche Definitionen stoßen, wenn es um Kinematik mit Dynamik geht.
Was ist der Unterschied?
Versuchen wir zuerst, es herauszufindenwas Kinematik studiert und was diese Wissenschaft ist. Tatsächlich war die Kinematik nie unabhängig. Es ist nichts weiter als ein Teil der Mechanik. Es gibt drei davon: Kinematik, Dynamik und Statik. Alle diese drei Abschnitte beziehen sich gleichermaßen auf die mechanische Kategorie, dh sie untersuchen die Wechselwirkungen von Körpern und die Merkmale ihrer Bewegung. Jeder von ihnen hat jedoch spezifische Merkmale.
Die Feinheiten dieser Abschnitte
Kinematik ist wahrscheinlich die am meisteninteressanter Abschnitt in Bezug auf die Problemlösung. Eine Vielzahl kombinatorischer Lösungen, ein wirklich großer Planungsspielraum - all dies wird zu den Eckpfeilern, auf denen die Popularität der Kinematik basiert. Selbst wenn wir Tests eröffnen, um uns auf eine Prüfung in der 9. Klasse vorzubereiten, können wir sofort auf einfache Beispiele stoßen. Wenn wir darüber sprechen, welche Kinematikstudien durchgeführt werden, können wir erwähnen, dass sie die Merkmale der Bewegung von Körpern berücksichtigen, ohne die Kräfte der Wechselwirkungen zu berücksichtigen.
In diesem Abschnitt ist die Situation etwas komplizierter.Mechanik als Dynamik. Es berücksichtigt auch die Bewegung von Körpern und Figuren in den entsprechenden Mengen. Dies sind zum Beispiel Bewegungsgeschwindigkeit, Entfernung, Zeit. Aber auch eine Reihe von Begriffen von Drittanbietern tauchen auf. Hier kommt man mit einfachen Bewegungsgesetzen nicht aus, man muss ein mechanisches System betrachten, das die auf einen bestimmten Körper wirkenden Kräfte berücksichtigt. Aber die Statik untersucht bereits die Gleichgewichtsregeln in mechanischen Systemen. Dort erscheinen nicht nur Körper, sondern auch Hebel und andere Elemente.
Was ist die Grundlage der Kinematik?
Wir haben also herausgefunden, dass Kinematikstudiendie Bewegung von Körpern ohne Rücksicht auf die Kräfte, die auf materielle Punkte wirken. Aber was bildete neben den Grundgesetzen die Grundlage dieses Abschnitts der Mechanik? Konzepte und Definitionen sind natürlich gut, aber wir können nicht nur Theorie zur Lösung von Problemen verwenden. Zumindest um ein positives oder endgültiges Ergebnis zu erzielen, müssen wir auf Formeln zurückgreifen. Um dies zu tun, müssen wir zunächst die Werte herausfinden, die darin angezeigt werden.
In kinematischen Problemen verwendete Grundgrößen
Zuerst möchten wir die Leser daran erinnern, dass siekann einen außergewöhnlichen Charakter haben. Beginnen wir mit einer einfachen Größe, die wir Distanz nennen. Dies ist ein skalarer Wert. Das heißt, es hat nur eine bestimmte Bedeutung. Drei Meter rollte der Ball zurück. 25 Meter, die der Athlet geschwommen ist. Zehn Kilometer, die eine Person an einem ganzen Tag zurücklegt. Das sind alles Zahlenwerte einer Größe, die wir Distanz nennen.
Etwas anders ist die Situation bei der Geschwindigkeit undBeschleunigung, die in der Kinematik (und im Allgemeinen) zweifacher Natur ist. Einerseits können wir der Geschwindigkeit einen Zahlenwert geben. Lass es fünf, zehn, zwanzig Meter pro Sekunde sein. Aber Geschwindigkeit hat auch eine Richtung. Es stimmt mit der Bewegungsrichtung des Körpers überein, das ist offensichtlich. Ähnlich verhält es sich mit der Beschleunigung. Geschwindigkeit und Beschleunigung können jedoch in unterschiedliche Richtungen gelenkt werden. In diesem Fall wird der Körper langsamer. Stellen Sie sich vor, das Auto fährt gerade erst los und nimmt jede Sekunde Fahrt auf. In diesem Fall sind Geschwindigkeit und Beschleunigung in eine Richtung gerichtet, wodurch die Geschwindigkeit des Körpers mit jeder Sekunde zunimmt. Beim Bremsen werden die Vektoren jedoch in verschiedene Richtungen gerichtet.
Kinematik - ein Teilgebiet der Mechanik, das Bewegung untersuchtTel. Aber wie kann Lernen sein, wenn wir dafür keine Zeitfenster nutzen? Hier ist sie - eine andere Größe, die verwendet wird, um Probleme zu lösen und die Gesetze in diesem Abschnitt der Physik zu beschreiben. Es ist zusammen mit Entfernung, Beschleunigung und Geschwindigkeit in einigen der am häufigsten verwendeten Formeln enthalten, um Lösungen zu finden. Betrachten wir ein ziemlich einfaches Problem zu diesem Thema, um die zuvor im Artikel erhaltene Theorie endgültig in der Praxis zu festigen.
Ziel
Um die Eigenschaften des Autos zu überprüfen, gibt eseine hundert Meter lange Strecke einer idealen Straße. Es ist bekannt, dass seine Beschleunigung fünf Meter pro Sekunde im Quadrat beträgt. Finden Sie heraus, wie lange es dauert, bis das Fahrzeug die vorgegebene Strecke zurücklegt, wobei Sie berücksichtigen, dass die Bewegung im Ruhezustand beginnt.
Da die Kinematik also ein Zweig der Mechanik ist, der die Bewegungsgesetze von Körpern untersucht, werden wir die entsprechenden Formeln verwenden. Allgemein sieht das so aus: S = VungefährT + (-) (bei ^ 2) / 2.Aber für unsere Aufgabe werden wir eine Änderung der Sichtweise vornehmen. Es wird gesagt, dass Bewegung aus einem Zustand der Ruhe heraus beginnt. Daher ist die Anfangsgeschwindigkeit null. Daher ist das Produkt aus Geschwindigkeit und Zeit VungefährT wird null sein. Da das Auto beschleunigt, ist das „+“-Zeichen in der Formel enthalten. Als Ergebnis wird es die folgende Form annehmen: S = (bei ^ 2) / 2.
Der nächste Schritt besteht darin, das Quadrat der Zeit auszudrücken.Multiplizieren Sie dazu beide Seiten der resultierenden Gleichung mit zwei, um sie in eine Zeile umzuschreiben. Nun teilen wir den doppelten Abstand durch die Beschleunigung. Der letzte Schritt für den Ausdruck besteht darin, die Quadratwurzel dieses Ausdrucks zu extrahieren. Nun, wir haben die Formel so weit wie möglich vereinfacht. Nun sieht es so aus: T = sqrt (2S / a). Es bleibt nur noch, die Zahlen zu ersetzen. Als Ergebnis erhalten wir, dass das Auto diese Strecke in einer Zeit von ungefähr 6,32 Sekunden zurücklegte.
