Grunnleggende begreper kinematikk og ligninger

Hva er de grunnleggende begreper kinematikk? Hva slags vitenskap er dette og hva studerer hun? I dag skal vi snakke om hva kinematikk er, hvilke grunnleggende begreper kinematikk finner sted i oppgavene og hva de mener. I tillegg skal vi snakke om verdiene som oftest behandles.

Kinematikk. Grunnleggende begreper og definisjoner

La oss først snakke om hva det er. En av de mest studerte delene av fysikk i skolekurset er mekanikk. Molekylær fysikk, elektrisitet, optikk og andre deler, som for eksempel kjernekraft og atomfysikk, følger i ubestemt rekkefølge. Men la oss se nærmere på mekanikken. Denne delen av fysikken omhandler studiet av kroppens mekaniske bevegelse. Det etablerer visse regelmessigheter og studerer metodene.

Kinematikk som en del av mekanikken

Sistnevnte er delt inn i tre deler: kinematikk, dynamikk og statikk. Disse tre undervitenskapene, hvis de kan kalles slik, har noen særegenheter. For eksempel studerer statikk reglene for likevekt av mekaniske systemer. Umiddelbart kommer i tankene tilknytningen til skalaene. Dynamikk studerer kroppens bevegelseslover, men samtidig trekker den oppmerksomheten mot de krefter som virker på dem. Men kinematikken er engasjert i det samme, bare i kraftens regning er ikke akseptert. Følgelig blir ikke massene av de samme kroppene tatt i betraktning i problemer.

Grunnleggende begreper kinematikk. Mekanisk bevegelse

Emnet i denne vitenskap er det materielle punktet. Det betyr en kropp hvis dimensjoner, i forhold til et bestemt mekanisk system, kan overses. Denne såkalte idealiserte kroppen, i likhet med en ideell gass, som vurderes i delen av molekylærfysikk. Generelt spiller konseptet om et materiell punkt, både i mekanikk generelt, og spesielt innen kinematikk, en ganske viktig rolle. Den såkalte progressive bevegelsen blir oftest vurdert .

Hva betyr dette og hvordan kan det være?

Vanligvis er bevegelsene delt inn i rotasjon og translasjon. De grunnleggende begrepene til kinematikken av translasjonsbevegelse er hovedsakelig knyttet til mengdene som brukes i formlene. Om dem snakker vi senere, men for nå, la vi gå tilbake til typen bevegelse. Det er klart at hvis vi snakker om rotasjon, så spinner kroppen. Følgelig vil translasjonsbevegelsen bli referert til som å flytte kroppen i et plan eller lineært.

Teoretisk grunnlag for å løse problemer

Kinematikk, de grunnleggende konseptene og formlene som vi vurderer nå, har et stort antall problemer. Dette oppnås gjennom de vanlige kombinatorene. En av metodene for mangfold her er å endre de ukjente forholdene. Et og samme problem kan representeres i et annet lys, bare ved å endre formålet med løsningen. Det er nødvendig å finne avstanden, hastigheten, tiden, akselerasjonen. Som du kan se er alternativene hele havet. Hvis vi knytter forholdene til fritt fall her, blir plassen helt enkelt utenkelig.

Verdier og formler

Først av alt, la oss gjøre en reservasjon. Som kjent kan mengder ha en todelt natur. På den ene side kan en bestemt verdi tilsvare en bestemt numerisk verdi. Men på den annen side kan den ha en distribusjonsretning. For eksempel, en bølge. I optikk står vi overfor en slik oppfatning som bølgelengden. Men hvis det er en sammenhengende lyskilde (samme laser), så har vi det med en stråle med polariserte bølger. Dermed vil ikke bare den numeriske verdien, som indikerer dens lengde, men også den gitte utbredelsesretningen, korrespondere med bølgen.

Et klassisk eksempel

Slike tilfeller er en analogi i mekanikken. La oss si at vi har en vogn foran oss. Av naturen av bevegelsen kan vi bestemme vektorkarakteristikkene for dens hastighet og akselerasjon. For å gjøre dette i en fremdriftsbevegelse (for eksempel på et flatt gulv) blir det litt vanskeligere, så vi vurderer to tilfeller: når vognen ruller opp og når den glir ned.

Så, la oss forestille seg at vognen går opp en liten skråning. I dette tilfellet vil det bremse hvis eksterne krefter ikke virker på det. Men i omvendt situasjon, nemlig når vognen glir ned fra oven, vil den akselerere. Hastigheten i to tilfeller er rettet til hvor objektet beveger seg. Dette bør tas som regel. Men akselerasjonen kan endre vektoren. Når den decelererer, blir den rettet mot motsatt side for hastighetsvektoren. Dette forklarer avmatningen. En lignende logisk kjede kan brukes til den andre situasjonen.

De resterende verdiene

Vi har nettopp snakket om det faktum at i kinematikk opererer vi ikke bare med skalar mengder, men også med vektorkvantiteter. Nå tar vi et skritt videre. I tillegg til fart og akselerasjon for å løse problemer, brukes slike egenskaper som avstand og tid. Forresten er hastigheten delt inn i det opprinnelige og øyeblikkelige. Den første av disse er et spesielt tilfelle av det andre. Øyeblikkelig fart er den hastigheten som kan bli funnet når som helst. Og med det første er sannsynligvis alt klart.

oppgave

En betydelig del av teorien ble studert av oss tidligere i de foregående avsnittene. Nå er det bare å gi grunnleggende formler. Men vi vil gjøre enda bedre: vi vil ikke bare vurdere formlene, men vi vil også bruke dem til å løse problemet for å endelig konsolidere kunnskapen som er oppnådd. I kinematikk brukes et helt sett med formler, kombinere som, du kan oppnå alt du trenger for å løse. Vi gir problemet med to forhold for å forstå dette helt.

Syklisten bremser etter å ha krysset målstreken. For en fullstendig stopp tok det ham fem sekunder. Finn ut med hvilken akselerasjon han braked, og også hvilken bremselengde han klarte å passere. Bremsebanen antas å være lineær, og slutthastigheten antas å være null. På tidspunktet for krysset målstreken var hastigheten 4 meter per sekund.

Faktisk er oppgaven ganske interessant og ikke så enkel som det kan virke ved første øyekast. Hvis vi prøver å ta avstandsformelen i kinematikk (S = Vot + (-) (ved ^ 2/2)), vil ingenting komme av det, siden vi vil ha en ligning med to variabler. Hvordan handle i dette tilfellet? Vi kan gå på to måter: Først beregne akselerasjonen ved å erstatte dataene i formelen V = Vo-at eller uttrykk derfra akselerasjonen og erstatt den i avstandsformelen. La oss bruke den første metoden.

Så er slutthastigheten null. Den første - 4 meter per sekund. Ved å overføre tilsvarende mengder til venstre og høyre side av ligningen, får vi uttrykket for akselerasjonen. Her er det: a = Vo / t. Dermed vil den være lik 0,8 meter per sekund i en firkant og vil ha bremsekarakter.

La oss gå til avstandsformelen. I det erstatter vi bare dataene. Få svaret: Bremselengde er 10 meter.