Mitä kinematics opiskelee?Seitsemännen luokan oppilaat kohtaavat tämän kysymyksen melkein välittömästi vasta aloittaessaan fysiikan opiskelua. Tänään puhumme siitä, mitä kinematiikka opiskelee, mitkä käsitteet ovat siinä tärkeimmät. Tarkastellaan tämän fysiikan osan tapauksia ja perusteita, ymmärrämme, mitä kaavoja siinä voidaan käyttää ja missä tapauksissa se tulisi tehdä.
Mitä opiskelee mekaniikkaa, kinematiikkaa ja dynamiikkaa?
Ensinnäkin, suoritetaan niin sanotustirajat näiden kolmen käsitteen välillä. Mekaniikka on yksi fyysisistä osista. Voimme sanoa siitä, että mekaniikka itse tutkii kappaleiden liikkumisen lakeja. Mutta lukija voi törmätä samanlaisiin määritelmiin, kun kyse on dynamiikan kinematiikasta.
Joten mikä ero on?
Yritetään aloittaamitä kinematics opiskelee ja mikä tämä tiede on. Itse asiassa kinematiikka ei ole koskaan ollut itsenäistä. Se ei ole muuta kuin osa mekaniikkaa. Niitä on kolme: kinematiikka, dynamiikka ja statiikka. Kaikki nämä kolme osaa liittyvät yhtä lailla mekaaniseen luokkaan, toisin sanoen niissä tutkitaan kehon vuorovaikutusta ja niiden liikkeen piirteitä. Jokaisella niistä on kuitenkin ominaispiirteitä.
Näiden osien hienouksia
Kinematiikka on todennäköisesti enitenmielenkiintoinen osa ongelmanratkaisun kannalta. Valtava valikoima yhdistelmäratkaisuja, todella valtavat mahdollisuudet niiden suunnitteluun - tästä kaikesta tulee kulmakivi, johon kinematiikan suosio perustuu. Muuten, jopa avaamalla testit valmistautuaksesi tenttiin 9. luokassa, voimme heti kompastua yksinkertaisiin esimerkkeihin. Kun puhutaan siitä, mitä kinematiikkaa tutkitaan, voimme mainita, että se ottaa huomioon kappaleiden liikkeen piirteet ottamatta huomioon vuorovaikutuksen voimia.
Tilanne on hieman monimutkaisempi tämän osan kanssa.mekaniikka dynamiikkana. Se ottaa huomioon myös kappaleiden ja lukujen liikkeen vastaavissa määrissä. Nämä ovat esimerkiksi liikkeen nopeus, etäisyys, aika. Mutta esiintyy myös useita kolmansien osapuolten ehtoja. Täällä ei voi päästä eroon yksinkertaisilla liikelakeilla, sinun on harkittava mekaanista järjestelmää ottaen huomioon tiettyyn kehoon vaikuttavat voimat. Mutta staattinen tutkimus tutkii jo mekaanisten järjestelmien tasapainosääntöjä. Siellä ei ole vain runkoja, vaan vivut ja muut elementit.
Mikä on kinematiikan perusta?
Joten saimme selville, että kinematiikan tutkimuksetkehojen liikkuminen ottamatta huomioon voimia, jotka vaikuttavat aineellisiin pisteisiin. Mutta mikä muodosti perustan tälle mekaniikan osalle peruslakien lisäksi? Käsitteet ja määritelmät ovat tietysti hyviä, mutta emme voi käyttää teoriaa yksin ongelmien ratkaisussa. Ainakin positiivisen tai lopullisen tuloksen saavuttamiseksi meidän on käytettävä kaavoja. Ja tämän tekemiseksi selvitämme ensin arvot, jotka näkyvät niissä.
Kinemaattisissa tehtävissä käytetyt perusmäärät
Ensinnäkin haluamme muistuttaa lukijoita siitävoi olla poikkeuksellinen luonne. Aloitetaan yksinkertaisella määrällä, jota kutsumme etäisyydeksi. Tämä on skalaarinen arvo. Eli sillä on vain tietty merkitys. Kolme metriä pallo pyöri takaisin. 25 metriä, jonka urheilija ui. Kymmenen kilometriä, jonka henkilö on matkustanut koko päivän aikana. Nämä ovat kaikki numeron arvoja määrälle, jota kutsumme etäisyydeksi.
Tilanne on hieman erilainen nopeuden jakiihtyvyys, jolla on kinematiikassa (ja yleensä) kaksinkertainen luonne. Toisaalta voimme antaa nopeudelle numeerisen arvon. Olkoon se viisi, kymmenen, kaksikymmentä metriä sekunnissa. Mutta nopeudella on myös suunta. Se on sama kuin kehon liikesuunta, se on ilmeistä. Kiihdytyksessä tilanne on samanlainen. Nopeutta ja kiihtyvyyttä voidaan kuitenkin suunnata eri suuntiin. Tässä tapauksessa keho hidastuu. Kuvittele, että auto on vasta alkamassa ajaa, nopeuttaen joka sekunti. Tällöin nopeus ja kiihtyvyys on suunnattu yhteen suuntaan, minkä vuoksi kehon nopeus kasvaa joka sekunti. Mutta jarrutettaessa vektorit suuntautuvat eri suuntiin.
Kinematiikka - mekaniikan haara, joka tutkii liikettäPuh. Mutta miten oppiminen voi olla, jos emme käytä tähän aikaväliä? Tässä se on - toinen määrä, jota käytetään ongelmien ratkaisemiseen ja lakien kuvaamiseen tässä fysiikan osassa. Se, yhdessä matkan, kiihtyvyyden ja nopeuden kanssa, sisältyy joihinkin kaavoihin, joita käytetään useimmiten ratkaisujen tuottamiseen. Tarkastellaan tämän aiheen melko yksinkertaista ongelmaa, jotta voimme lopulta vahvistaa käytännössä aiemmin artikkelin aikana saadun teorian.
tehtävä
Auton ominaisuuksien tarkistamiseksi on olemassasata metriä ihanteellisen tien. Tiedetään, että sen kiihtyvyys on yhtä suuri kuin viisi metriä sekunnissa. Selvitä, kuinka kauan ajoneuvon kulkeminen tietylle matkalle kestää, ottaen huomioon, että liike alkaa lepotilasta.
Joten, koska kinematiikka on mekaniikan haara, joka tutkii kappaleiden liikesääntöjä, käytämme sopivia kaavoja. Yleensä se näyttää tältä: S = VnoinT + (-) (kohdassa ^ 2) / 2.Mutta tehtäväämme varten muutamme näkymää. Sanotaan, että liike alkaa lepotilasta. Näin ollen alkunopeus on nolla. Siksi nopeuden ja ajan V tulonoinT on nolla. Koska auto kiihtyy, kaavassa on “+” -merkki. Tämän seurauksena se on seuraavassa muodossa: S = (at ^ 2) / 2.
Seuraava askel on ilmaista ajan neliö.Tätä varten kerrotaan tuloksena olevan yhtälön molemmat puolet kahdella, jotta voimme kirjoittaa sen uudelleen viivaksi. Jaetaan nyt kaksinkertainen etäisyys kiihtyvyydellä. Lausekkeen viimeinen vaihe on purkaa kyseisen lausekkeen neliöjuuri. No, olemme yksinkertaistaneet kaavaa niin paljon kuin mahdollista. Nyt se näyttää tältä: T = sqrt (2S / a). Ainoa jäljellä on korvata numerot. Tämän seurauksena saimme, että auto kulki tämän matkan noin 6,32 sekunnin ajan.
