Kinematiikan ja yhtälöiden peruskäsitteet

Mitkä ovat kinematiikan peruskäsitteet? Millaista tiedettä tämä on ja mitä hän opiskelee? Tänään puhumme siitä, mitä kinematiikkaa on, mitä kinetiikan peruskäsitteitä tapahtuu tehtävissä ja mitä he tarkoittavat. Lisäksi puhutaan niistä arvoista, joita käsitellään useimmiten.

Kinematiikka. Peruskäsitteet ja määritelmät

Ensinnäkin puhutaan siitä, mitä se on. Yksi koulun tutkittavista fysiikan osioista on mekaniikka. Molekyylifysiikka, sähkö, optiikka ja jotkut muut osiot, kuten esimerkiksi ydinfysiikka ja atomifysiikka, ovat epämääräisiä. Mutta katsotaanpa tarkemmin mekanismit. Tämä osa fysiikkaa käsittelee elinten mekaanisen liikkeen tutkimusta. Siinä vahvistetaan tiettyjä säännöllisyyttä ja selvitetään sen menetelmiä.

Kinematiikka osana mekaniikkaa

Viimeksi mainittu on jaettu kolmeen osaan: kinetiikka, dynamiikka ja staattisuus. Nämä kolme ala-tieteenalaa, jos niitä voidaan kutsua niin, ovat joitakin erityispiirteitä. Esimerkiksi staattisuus tutkii mekaanisten järjestelmien tasapainotilannetta. Välittömästi mieleen yhdistyminen asteikkoihin. Dynamiikka tutkii kehon liikerataa, mutta kiinnittää samalla huomiota niihin vaikuttaviin voimavaroihin. Mutta kinematiikka on mukana samoissa, vain voiman huomioon ei hyväksytä. Näin ollen samojen elinten massaa ei oteta huomioon ongelmissa.

Kinematiikan peruskäsitteet. Mekaaninen liike

Tämän tieteen aihe on materiaali. Se tarkoittaa kehoa, jonka mitat, verrattuna tiettyyn mekaaniseen järjestelmään, voidaan jättää huomiotta. Tämä ns. Idealisoitu elin, joka on samankaltainen kuin ihanteellinen kaasu, jota käsitellään molekyylifysiikan osassa. Yleisesti ottaen materiaalipisteen käsite sekä mekaniikassa yleensä että erityisesti kinematiksessa on varsin tärkeä rooli. Ns. Progressiivista liikkeitä pidetään useimmiten .

Mitä tämä tarkoittaa ja miten se voi olla?

Yleensä liikkeet jakautuvat kiertoon ja translaatioon. Käänteisliikkeen kinematiikan peruskäsitteet liittyvät pääasiassa kaavoissa käytettyihin määriin. Heistä puhutaan myöhemmin, mutta nyt palataan nyt liikkeen tyyppiin. On selvää, että jos puhumme pyörimisestä, keho kehittyy. Niinpä translaation liikettä kutsutaan siirtämään kehoa tasossa tai lineaarisesti.

Teoreettinen perusta ongelmien ratkaisemiseksi

Kinematiikassa, jonka peruskäsitteet ja kaavat olemme nyt harkitsemassa, on valtava määrä ongelmia. Tämä saavutetaan tavallisella combinatorics-menetelmällä. Eräs monimuotoisuusmenetelmistä on muuttaa tuntemattomia olosuhteita. Yksi ja sama ongelma voidaan esittää eri valossa, yksinkertaisesti vaihtamalla sen ratkaisun tarkoitusta. Sen on löydettävä etäisyys, nopeus, aika, kiihtyvyys. Kuten näet, vaihtoehdot ovat koko meri. Jos liitämme vapaan pudotuksen ehtoja tänne, tilaa ei ole helppo kuvitella.

Arvot ja kaavat

Ensinnäkin annamme yhden varauman. Kuten tiedetään, määrillä voi olla kaksinkertainen luonne. Toisaalta tietty arvo voi vastata tiettyä numeerista arvoa. Mutta toisaalta sillä voi olla jakelu. Esimerkiksi aalto. Optiikassa meillä on tällainen käsitys kuin aallonpituus. Mutta jos on olemassa koherentti valolähde (sama laser), niin meillä on käsiteltävä taso-polarisoituja aaltoja. Näin ollen ei ainoastaan numeerinen arvo, joka ilmaisee sen pituuden, vaan myös annettu etenemissuunta vastaa aaltoa.

Klassinen esimerkki

Tällaiset tapaukset ovat analogia mekaniikassa. Sanotaan, että meillä on kärry. Liikkeen luonteen avulla voimme määrittää sen nopeuden ja kiihtyvyyden vektoriominaisuudet. Tätä eteenpäin suuntautuvassa liikkeessä (esimerkiksi tasaisella lattialla) on hieman vaikeampaa, joten harkitsemme kahta tapausta: kun kori kallistuu ja kun se liukuu alas.

Joten kuvitellaan, että vaunu on menossa pienelle rinneelle. Tässä tapauksessa se hidastuu, jos ulkopuoliset voimat eivät toimi sen suhteen. Mutta käänteisessä tilanteessa, nimittäin, kun vaunu liukuu alhaalta ylöspäin, se nopeutuu. Nopeus kahdessa tapauksessa kohdistuu kohteeseen, jossa kohde liikkuu. Tämä olisi pidettävä pääsääntöisenä. Kiihtyvyys voi kuitenkin muuttaa vektoria. Hidastettaessa se ohjataan nopeusvektorin vastakkaiselle puolelle. Tämä selittää hidastumisen. Samankaltaista loogista ketjua voidaan soveltaa toiseen tilanteeseen.

Jäljelle jäävät arvot

Olemme juuri puhuneet siitä, että kinetiikassa toimimme paitsi skalaarisilla määrillä myös vektorimäärillä. Nyt otamme vielä yhden askeleen eteenpäin. Nopeuden ja kiihtyvyyden lisäksi ongelmien ratkaisemisessa käytetään ominaisuuksia, kuten etäisyyttä ja aikaa. Muuten nopeus on jaettu alkuperäiseen ja välittömään. Ensimmäinen näistä on toisen tapauksen erityinen tapaus. Välitön nopeus on nopeus, joka löytyy milloin tahansa. Ja alussa, luultavasti, kaikki on selvää.

tehtävä

Merkittävä osa teoriaa tutkittiin aikaisemmin edellisissä kohdissa. Nyt on vain peruskaavojen antaminen. Mutta aiomme vielä paremmin: emme vain perehdy kaavoihin, vaan käytämme niitä myös ongelman ratkaisemisessa saadun tietämyksen vakiinnuttamiseksi. Kinematiikassa käytetään kahta kaavaa yhdistelemällä, minkä avulla voit saavuttaa kaiken, mitä tarvitset ratkaista. Teemme ongelman kahdella ehdolla, jotta voimme ymmärtää tämän kokonaan.

Pyöräilijä jarruttaa maaliin ylittymisen jälkeen. Täydellisen pysähtymisen vuoksi kesti viisi sekuntia. Selvitä, mitä kiihdytystä hän ajautui ja mitä jarrutusmatkaa hän onnistui kulkemaan. Jarrusylinterin oletetaan olevan lineaarinen ja lopullisen nopeuden oletetaan olevan nolla. Maalilinjan ylittämisen aikana nopeus oli 4 metriä sekunnissa.

Itse asiassa tehtävä on varsin mielenkiintoinen eikä ole niin yksinkertainen kuin miltä se näyttää ensimmäisellä silmäyksellä. Jos yritämme ottaa matkan kaavan kinematiksessa (S = Vot + (-) (at ^ 2/2)), siitä ei tule mitään, sillä meillä on yhtälö kahdella muuttujalla. Kuinka toimia tässä tapauksessa? Voimme mennä kahdella tavalla: laske ensin kiihtyvyys korvaamalla kaavan V = Vo datat tai ilmaista sieltä kiihtyvyys ja korvata se etäkaavassa. Käytetään ensimmäistä menetelmää.

Joten, lopullinen nopeus on nolla. Alku - 4 metriä sekunnissa. Siirtäen vastaavat määrät yhtälön vasemmalle ja oikealle puolelle saadaan kiihtyvyyden ilmaus. Tässä se on: a = Vo / t. Siten se on 0,8 metriä sekunnissa neliöön, ja siinä on jarrutusmerkki.

Mennään matkan kaava. Siinä me yksinkertaisesti korvaamme tiedot. Hanki vastaus: jarrutusmatka on 10 metriä.