Čo študuje kinematika?Žiaci siedmych ročníkov čelia tejto otázke takmer okamžite, práve začínajú so štúdiom fyziky. Dnes si povieme, čo študuje kinematika, aké pojmy sú v nej najdôležitejšie. Zvážte prípady a základy tejto časti fyziky, zistite, ktoré vzorce v nej možno použiť a v ktorých prípadoch by sa to malo robiť.
Čo študuje mechanika, kinematika, dynamika?
V prvom rade utrácajme takpovediacdeliace čiary medzi týmito tromi pojmami. Mechanika je jednou z fyzikálnych sekcií. Dá sa o tom povedať, že samotná mechanika sa zaoberá štúdiom zákonov pohybu telies. Čitateľ sa však môže stretnúť s podobnými definíciami, keď ide o kinematiku s dynamikou.
Aký je teda rozdiel?
Skúsme na začiatok prísť na točo študuje kinematika a čo je táto veda. V skutočnosti kinematika nikdy nebola nezávislá. Nie je to nič iné ako sekcia mechaniky. Sú tri: kinematika, dynamika a statika. Všetky tieto tri sekcie rovnako súvisia s mechanickou kategóriou, to znamená, že študujú interakcie telies a zvláštnosti ich pohybu. Každý z nich má však špecifické vlastnosti.
Jemnosť týchto sekcií
Kinematika je asi najviaczaujímavá sekcia z hľadiska riešenia problémov. Obrovská škála kombinatorických riešení, skutočne obrovský priestor na ich plánovanie - to všetko sa stáva základným kameňom, na ktorom je založená popularita kinematiky. Mimochodom, aj pri otváraní testov na prípravu na skúšku v 9. ročníku môžeme hneď naraziť na jednoduché príklady. Keď už hovoríme o tom, čo študuje kinematika, môžeme spomenúť, že zohľadňuje vlastnosti pohybu telies bez toho, aby zohľadňovala sily interakcií.
Pri tomto úseku je situácia trochu komplikovanejšia.mechanika ako dynamika. Zohľadňuje aj pohyb telies a postáv v zodpovedajúcich množstvách. Sú to napríklad rýchlosť pohybu, vzdialenosť, čas. Objavuje sa však aj množstvo výrazov tretích strán. Tu nemôžete vyjsť s jednoduchými zákonmi pohybu, musíte zvážiť mechanický systém zohľadňujúci sily pôsobiace na konkrétne teleso. Ale statika už študuje pravidlá rovnováhy v mechanických systémoch. Neobjavujú sa tam len telá, ale páky a ďalšie prvky.
Čo je základom kinematiky?
Takže sme zistili, že kinematika študujepohyb telies bez ohľadu na sily, ktoré pôsobia na hmotné body. Čo však tvorilo základ tejto časti mechaniky, okrem základných zákonov? Pojmy a definície sú, samozrejme, dobré, ale pri riešení problémov nemôžeme používať len teóriu. Aby sme dosiahli pozitívny alebo konečný výsledok, budeme sa musieť uchýliť k vzorcom. A aby sme to dosiahli, najprv zistime hodnoty, ktoré sa v nich objavia.
Základné veličiny používané v kinematických úlohách
Po prvé, chceme čitateľom pripomenúť, že onimôže mať mimoriadny charakter. Začnime jednoduchou veličinou, ktorú nazývame vzdialenosť. Toto je skalárna hodnota. To znamená, že má len určitý význam. O tri metre sa lopta odkotúľala späť. 25 metrov, ktoré športovec zaplával. Desať kilometrov prejdených človekom za celý deň. Toto sú všetky číselné hodnoty množstva, ktoré nazývame vzdialenosť.
Trochu iná situácia je s rýchlosťou azrýchlenie, ktoré má v kinematike (a vlastne aj vo všeobecnosti) dvojaký charakter. Na jednej strane môžeme rýchlosti priradiť číselnú hodnotu. Nech je to päť, desať, dvadsať metrov za sekundu. Ale aj rýchlosť má smer. Zhoduje sa so smerom pohybu tela, to je zrejmé. Podobná situácia je aj so zrýchlením. Rýchlosť a zrýchlenie však možno nasmerovať rôznymi smermi. V tomto prípade sa telo spomalí. Predstavte si, že auto práve začína jazdiť a každú sekundu naberá rýchlosť. V tomto prípade sú rýchlosť a zrýchlenie nasmerované jedným smerom, vďaka čomu sa rýchlosť tela zvyšuje s každou sekundou. Keď však dôjde k brzdeniu, vektory sa nasmerujú rôznymi smermi.
Kinematika - odbor mechaniky, ktorý študuje pohybTel. Ako však môže byť učenie, ak na to nevyužívame časové úseky? Tu je - ďalšia veličina používaná na riešenie problémov a popis zákonitostí v tejto časti fyziky. Spolu so vzdialenosťou, zrýchlením a rýchlosťou je zahrnutá v niektorých vzorcoch, ktoré sa najčastejšie používajú na riešenie. Uvažujme o pomerne jednoduchom probléme na túto tému, aby sme v praxi konečne upevnili teóriu získanú skôr v priebehu článku.
úloha
Ak chcete skontrolovať vlastnosti auta, existujústometrový úsek ideálnej cesty. Je známe, že jeho zrýchlenie sa rovná piatim metrom za sekundu na druhú. Zistite, ako dlho trvá, kým vozidlo prejde určenú vzdialenosť, berúc do úvahy, že pohyb začína z pokoja.
Takže, keďže kinematika je odvetvie mechaniky, ktoré študuje zákony pohybu telies, použijeme príslušné vzorce. Vo všeobecnosti to vyzerá takto: S = VoT + (-) (pri ^ 2) / 2.Ale pre našu úlohu vykonáme zmenu pohľadu. Hovorí sa, že pohyb začína stavom pokoja. Počiatočná rýchlosť je teda nulová. Preto súčin rýchlosti a času VoT bude nula. Keďže auto zrýchľuje, znamienko „+“ je pre formule charakteristické. V dôsledku toho bude mať nasledujúci tvar: S = (at ^ 2) / 2.
Ďalším krokom je vyjadrenie štvorca času.Aby sme to dosiahli, vynásobíme obe strany výslednej rovnice dvoma, aby sme ju prepísali do riadku. Teraz vydelme dvojnásobok vzdialenosti zrýchlením. Posledným krokom pre výraz je extrahovanie druhej odmocniny tohto výrazu. No, vzorec sme čo najviac zjednodušili. Teraz to vyzerá takto: T = sqrt (2S / a). Zostáva len nahradiť čísla. Výsledkom je, že auto prešlo túto vzdialenosť za čas rovnajúci sa približne 6,32 sekundám.
