Wat is kinematica? Dit is een subsectie van mechanica die bestudeert:wiskundige en geometrische methoden voor het beschrijven van de beweging van geïdealiseerde objecten. Ze vallen in verschillende categorieën. Het onderwerp van het artikel van vandaag zullen aspecten zijn die op de een of andere manier gerelateerd zijn aan het concept van "puntkinematica". We zullen veel vragen behandelen, maar laten we beginnen met de meest fundamentele concepten en verklaringen voor hun toepassing op dit gebied.
Aan welke objecten wordt gedacht?
Als kinematica een tak van de natuurkunde is diebestudeert manieren om de beweging van lichamen in ruimtes van verschillende grootte te beschrijven, wat betekent dat je met de lichamen zelf moet werken, toch? Om snel te begrijpen wat er op het spel staat, kun je een multimediales voor studenten vinden. Kinematica voor begrip is over het algemeen eenvoudig, als u de grondbeginselen ervan begrijpt. Als je er vertrouwd mee raakt, zul je merken dat de theorie informatie bevat dat dit deel van de natuurkunde de wetten bestudeert die de beweging van materiële punten beheersen. Merk op hoe generiek de definitie van objecten is. Aan de andere kant zijn materiële punten niet de enige objecten die door de kinematica worden beschouwd. Deze tak van de natuurkunde bestudeert ook de bewegingsprincipes van absoluut stijve lichamen en ideale vloeistoffen. Heel vaak worden al deze drie concepten gecombineerd tot één, simpelweg door 'geïdealiseerde objecten' te zeggen. Idealisatie is in dit geval nodig voor de conventies van berekeningen en het afwijken van mogelijke systematische fouten. Als je kijkt naar de definitie van een stoffelijk punt, zul je merken dat er het volgende over is geschreven: het is een lichaam waarvan de afmetingen in de overeenkomstige situatie kunnen worden verwaarloosd. Het kan als volgt worden begrepen: in vergelijking met de afgelegde afstand zijn de lineaire afmetingen van het object te verwaarlozen.
Wat wordt gebruikt om te beschrijven?
Zoals eerder vermeld, is kinematica:een subsectie van de mechanica die manieren bestudeert om de beweging van een punt te beschrijven. Maar als dit zo is, zijn er dan enkele fundamentele concepten en principes, zoals axiomatische, nodig om dergelijke operaties uit te voeren? Ja. En in ons geval zijn ze er. Ten eerste is het in de kinematica een regel om problemen op te lossen zonder terug te kijken naar de krachten die op een materieel punt werken. We weten allemaal heel goed dat een lichaam zal versnellen of vertragen als er een bepaalde kracht op inwerkt. En kinematica is de subsectie waarmee u met versnelling kunt werken. De aard van de opkomende krachten wordt hier echter buiten beschouwing gelaten. Methoden van wiskundige analyse, lineaire en ruimtelijke geometrie en algebra worden gebruikt om de beweging te beschrijven. Coördinatenroosters en coördinaten zelf spelen ook een rol. Maar we zullen hier wat later over praten.
Geschiedenis van de schepping
De eerste werken over kinematica werden gecompileerdde grote wetenschapper Aristoteles. Hij was het die enkele van de fundamentele principes van deze industrie vormde. En ondanks het feit dat zijn werken en conclusies een zekere hoeveelheid verkeerde meningen en reflecties bevatten, zijn zijn werken nog steeds van grote waarde voor de moderne natuurkunde. Het werk van Aristoteles werd vervolgens bestudeerd door Galileo Galilei. Hij voerde beroemde experimenten uit met de scheve toren van Pisa, toen hij de wetten onderzocht die de vrije val van een lichaam regelen. Nadat hij alles op en neer had bestudeerd, onderwierp Galileo de gedachten en conclusies van Aristoteles aan harde kritiek. Als laatstgenoemde bijvoorbeeld schreef dat kracht de oorzaak van beweging is, bewees Galileo dat kracht de oorzaak is van versnelling, maar op geen enkele manier dat het lichaam het zal nemen en beginnen te bewegen en te bewegen. Volgens Aristoteles kon het lichaam alleen snelheid krijgen als het werd blootgesteld aan een bepaalde kracht. Maar we weten dat deze mening onjuist is, omdat er een uniforme translatiebeweging is. Dit wordt nog eens bewezen door de kinematische formules. En we gaan verder met de volgende vraag.
Kinematica. Fysica. Basisconcepten
Deze paragraaf bevat een aantal fundamentele principes en definities. Laten we beginnen met de belangrijkste.
Mechanisch uurwerk
Waarschijnlijk proberen ze van school om...om het idee te leggen van wat als mechanische beweging kan worden beschouwd. We komen hem dagelijks, elk uur, elke seconde tegen. We zullen een mechanische beweging beschouwen als een proces dat in de tijd in de ruimte plaatsvindt, namelijk een verandering in de positie van een lichaam. In dit geval wordt relativiteit heel vaak toegepast op het proces, dat wil zeggen dat ze zeggen dat de positie van bijvoorbeeld het eerste lichaam is veranderd ten opzichte van de positie van het tweede. Stel je voor dat we twee auto's aan de start hebben. Het signaal van de machinist of de lichten gaan aan - en de auto's vertrekken. Helemaal in het begin is er al een verandering van positie. En daar kun je lang en vervelend over praten: ten opzichte van een concurrent, ten opzichte van de startlijn, ten opzichte van de vaste kijker. Maar het idee is waarschijnlijk duidelijk. Hetzelfde kan gezegd worden over twee mensen die ofwel in één richting ofwel in verschillende richtingen lopen. De positie van elk van hen ten opzichte van de ander verandert op elk moment.
Referentiekader
Kinematica, natuurkunde - al deze wetenschappen gebruikenzo'n fundamenteel concept als referentiekader. In feite speelt het een zeer belangrijke rol en wordt het bijna overal gebruikt in praktische problemen. Er zijn nog twee andere belangrijke componenten die gerelateerd kunnen worden aan het referentiekader.
Coördinatenraster en coördinaten
De laatste zijn niets meer danreeks cijfers en letters. Met behulp van bepaalde logische instellingen kunnen we ons eigen eendimensionale of tweedimensionale coördinatenraster opstellen, waarmee we de eenvoudigste taken kunnen oplossen om de positie van een materieel punt over een bepaalde periode te veranderen. Gewoonlijk wordt in de praktijk een tweedimensionaal coördinatenraster met de assen X ("x") en Y ("spel") gebruikt. In de driedimensionale ruimte voegt het de Z-as ("zet") toe, en in de eendimensionale ruimte is alleen X aanwezig. Vaak werken artilleristen en verkenners met coördinaten. En voor het eerst komen we ze tegen op de basisschool, wanneer we segmenten van een bepaalde lengte beginnen te tekenen. Graduatie is immers niets meer dan het gebruik van coördinaten om het begin en einde aan te geven.
Kinematica rang 10. de hoeveelheden
De belangrijkste waarden die worden gebruikt voorhet oplossen van problemen met de kinematica van een materieel punt is afstand, tijd, snelheid en versnelling. Laten we het hebben over de laatste twee in meer detail. Beide grootheden zijn vectoren. Met andere woorden, ze hebben niet alleen een numerieke indicator, maar ook een bepaalde vooraf bepaalde richting. Het lichaam zal bewegen in de richting waarin de snelheidsvector is gericht. In dit geval mag men de versnellingsvector niet vergeten als we een geval van ongelijkmatige beweging hebben. Versnelling kan in dezelfde richting of in de tegenovergestelde richting worden gericht. Als ze zijn uitgelijnd, zal het lichaam steeds sneller bewegen. Als het multidirectioneel is, zal het object vertragen totdat het stopt. Daarna, in aanwezigheid van versnelling, zal het lichaam de tegenovergestelde snelheid verwerven, dat wil zeggen, het zal in de tegenovergestelde richting bewegen. Dit alles wordt in de praktijk heel, heel duidelijk aangetoond door de kinematica. Graad 10 is precies de periode waarin dit deel van de natuurkunde voldoende wordt onthuld.
Formules
De kinematische formules zijn eenvoudig genoeg voor:uitvoer en voor het onthouden. De formule voor de afstand die een object in een bepaalde tijd heeft afgelegd, heeft bijvoorbeeld de volgende vorm: S = VoT + aT ^ 2/2. Zoals we kunnen zien, hebben we aan de linkerkant precies dezelfde afstand. Aan de rechterkant vindt u de beginsnelheid, tijd en acceleratie. Het plusteken is slechts voorwaardelijk, omdat de versnelling een negatieve scalaire waarde kan aannemen wanneer het object vertraagt. Over het algemeen impliceert de kinematica van beweging het bestaan van één type snelheid, we zeggen constant "initiële", "finale", "onmiddellijke". Onmiddellijke snelheid verschijnt op een bepaald moment in de tijd. Maar als je dat denkt, dan zijn de laatste of eerste componenten niets meer dan de specifieke manifestaties ervan, toch? Het onderwerp "Kinematica" is waarschijnlijk een favoriet onder schoolkinderen, omdat het eenvoudig en interessant is.
Voorbeelden van taken
In de eenvoudigste kinematica zijn er helecategorieën van verschillende taken. Ze zijn allemaal op de een of andere manier verbonden met de beweging van een materieel punt. In sommige gevallen is het bijvoorbeeld nodig om de afstand te bepalen die het lichaam in een bepaalde tijd heeft afgelegd. In dit geval kunnen parameters zoals beginsnelheid en acceleratie bekend zijn. Of misschien krijgt de student een taak, die erin bestaat de versnelling van het lichaam uit te drukken en te berekenen. Laten we naar een voorbeeld kijken. De auto start vanuit een statische positie. Welk pad kan hij in 5 seconden afleggen als zijn versnelling gelijk is aan drie meter gedeeld door een tweede kwadraat?
Om dit probleem op te lossen, hebben we de formule S . nodig= VoT + bij ^ 2/2. We pluggen er gewoon de beschikbare data in. Het is versnelling en tijd. Opgemerkt moet worden dat de term Vot naar nul gaat, omdat de beginsnelheid nul is. Zo krijgen we een numeriek antwoord van 75 meter. Dat is alles, het probleem is opgelost.
uitslagen
Zo hebben we de fundamenteleprincipes en definities, gaf een voorbeeld van een formule en vertelde over de ontstaansgeschiedenis van deze subsectie. Kinematica, waarvan het concept in de zevende klas in de natuurkundelessen wordt geïntroduceerd, wordt voortdurend verbeterd in het kader van het relativistische (niet-klassieke) gedeelte.
