Који су основни појмовикинематика? Каква је то наука уопште и шта проучава? Данас ћемо говорити о томе шта је кинематика, који су основни појмови кинематике у задацима и шта они значе. Поред тога, хајде да причамо о количинама са којима се најчешће суочавамо.
Кинематика. Основни појмови и дефиниције
Прво, хајде да причамо о томе шта је онапредставља. Један од најизучаванијих одсека физике у школском курсу је механика. За њом у неодређеном редоследу следе молекуларна физика, електрика, оптика и неке друге области, као што су, на пример, нуклеарна и атомска физика. Али хајде да детаљније погледамо механику. Ова грана физике бави се проучавањем механичког кретања тела. Она успоставља неке обрасце и проучава своје методе.
Кинематика као део механике
Последњи је подељен на три дела:кинематика, динамика и статика. Ове три поднауке, ако их тако можете назвати, имају неке особености. На пример, статика проучава правила равнотеже механичких система. Одмах ми пада на памет асоцијација на вагу. Динамика проучава законе кретања тела, али истовремено скреће пажњу на силе које на њих делују. Али кинематика ради исту ствар, само се сила не узима у обзир. Сходно томе, маса самих тела није узета у обзир у задацима.
Основни појмови кинематике. Механички покрет
Предмет у овој науци је материјалтачка. Под њим се подразумева тело чије се димензије, у поређењу са одређеним механичким системом, могу занемарити. Ово је такозвано идеализовано тело, слично идеалном гасу, које се разматра у делу молекуларне физике. Генерално, концепт материјалне тачке, како у механици уопште, тако иу кинематици посебно, игра прилично важну улогу. Најчешће се разматра такозвано транслаторно кретање.
Шта то значи и шта може бити?
Обично се покрети деле на ротационе ипрогресивна. Основни концепти кинематике транслационог кретања углавном су повезани са величинама које се користе у формулама. О њима ћемо касније, али за сада да се вратимо на врсту кретања. Јасно је да ако говоримо о ротацији, онда се тело ротира. Сходно томе, транслационо кретање ће се назвати кретањем тела у равни или линеарно.
Теоријска основа за решавање задатака
Кинематика чији су основни појмови и формулесада разматрамо, има огроман број задатака. Ово се постиже конвенционалном комбинаториком. Једна од метода разноврсности овде је промена непознатих услова. Један те исти проблем може се представити у другачијем светлу, једноставном променом циља његовог решавања. Потребно је пронаћи растојање, брзину, време, убрзање. Као што видите, постоји читаво море опција. Ако овде повежете услове слободног пада, простор постаје једноставно незамислив.
Количине и формуле
Пре свега, направићемо једно упозорење.Као што знате, количине могу бити две врсте. С једне стране, одређена вредност може одговарати одређеној бројчаној вредности. Али, с друге стране, може имати и правац ширења. На пример, талас. У оптици смо суочени са таквим концептом као таласна дужина. Али ако постоји кохерентни извор светлости (исти ласер), онда имамо посла са снопом равни поларизованих таласа. Дакле, талас ће одговарати не само нумеричкој вредности која указује на његову дужину, већ и датом правцу ширења.
Класичан пример
Такви случајеви су аналогни у механици.Рецимо да се испред нас котрља колица. По природи кретања можемо одредити векторске карактеристике његове брзине и убрзања. То ће бити мало теже урадити када се крећете напред (на пример, на равном поду), па ћемо размотрити два случаја: када се колица котрља горе и када се котрља доле.
Дакле, замислимо да колица иду гореблаги нагиб. У овом случају ће се успорити ако на њега не делују спољне силе. Али у супротној ситуацији, наиме, када се колица котрљају одозго надоле, она ће убрзати. Брзина је у два случаја усмерена ка томе где се објекат креће. Ово треба узети као правило. Али убрзање може променити вектор. При успоравању се усмерава у правцу супротном од вектора брзине. Ово објашњава успоравање. Сличан логички ланац се може применити на другу ситуацију.
Остале количине
Управо смо причали о томе да у кинематициоперишу не само са скаларним вредностима, већ и са векторским. Сада идемо корак даље. Поред брзине и убрзања, приликом решавања задатака користе се карактеристике као што су растојање и време. Иначе, брзина се дели на почетну и тренутну. Први од њих је посебан случај другог. Тренутна брзина је брзина која се може наћи у било ком тренутку. И од почетка је, вероватно, све јасно.
Циљ
Значајан део теорије смо проучавали раније упретходни ставови. Сада остаје само да дамо основне формуле. Али ми ћемо то учинити још боље: не само да ћемо размотрити формуле, већ ћемо их и применити у решавању проблема како бисмо коначно консолидовали стечено знање. У кинематици се користи читав низ формула, комбинујући које, можете постићи све што је потребно за решење. Хајде да дамо проблем са два услова да бисмо ово у потпуности разумели.
Бициклиста кочи након што пређе циљну линијуКарактеристике. Требало му је пет секунди да се потпуно заустави. Сазнајте којим је убрзањем кочио, као и који је пут кочења успео да пређе. Кочиони пут се сматра линеарним, а коначна брзина се сматра нула. У тренутку преласка кроз циљ, брзина је била једнака 4 метра у секунди.
У ствари, проблем је прилично занимљив и нијеколико год то на први поглед изгледало једноставно. Ако покушамо да узмемо формулу удаљености у кинематици (С = Вот + (-) (на ^ 2/2)), онда од тога неће бити ништа, пошто ћемо имати једначину са две променљиве. Шта учинити у овом случају? Можемо ићи на два начина: прво израчунати убрзање заменом података у формулу В = Во - ат, или изразити убрзање одатле и заменити га у формулу за растојање. Хајде да користимо први метод.
Дакле, коначна брзина је нула.Почетна - 4 метра у секунди. Преношењем одговарајућих вредности на леву и десну страну једначине постижемо израз за убрзање. Ево га: а = Во / т. Тако ће бити једнако 0,8 метара у секунди на квадрат и имаће кочни карактер.
Пређимо на формулу удаљености. Ми само заменимо податке у њега. Добијамо одговор: пут кочења је 10 метара.
