Kinematika je ... Kinematika: definice, vzorce, úkoly

Co je to kinematika?

Jaké objekty jsou zvažovány?

Pokud je kinematika úsek fyziky, kdo studuje způsoby popisu pohybu těles v rozmanitých prostorech, takže musíte pracovat na tělech samotných, že? Abyste mohli rychle porozumět tomu, co je v sázce, najdete školní děti pro multimediální lekce. Kinematika pro porozumění obecně je jednoduchá, pokud rozumíte jeho základům. Při jejich čtení, zjistíte, že v teorii existují informace, že část fyzika studuje zákony pohybu hmotných bodů. Všimněte si, jak je definice objektů zobecněna. Na druhou stranu materiální body nejsou jedinými objekty považovanými za kinematiku. Tato část fyziky studuje princip pohybu absolutně tuhých těles a ideálních tekutin. Velmi často jsou všechny tyto tři pojmy kombinovány do jednoho, prostě "idealizovaných objektů". Idea v tomto případě je nezbytná pro konvence výpočtů a odklon od možných systematických chyb. Pokud se podíváte na definici významného bodu, zjistíte, že o něm je napsáno: toto je tělo, jehož rozměry lze v příslušné situaci zanedbávat. To lze chápat takto: v porovnání s ujetou vzdáleností jsou lineární rozměry objektu zanedbatelné.

Co se používá k popisu?

Jak bylo řečeno dříve, kinematika je subsekcí mechaniky, která zkoumá způsoby popisu pohybu bodu. Pokud tomu tak je, pak pro provádění takových operací jsou potřebné některé základní pojmy a principy, jako jsou axiomatické? Ano. A v našem případě jsou. Za prvé, v kinematice je obvykle pravidlem řešit problémy bez zpětného pohledu na síly působící na hmotném místě. Všichni dobře víme, že tělo se urychlí nebo zpomalí, pokud na ni působí určitá síla. A kinematika - to je pododdíl, který vám umožňuje pracovat s akcelerací. Nicméně povaha vznikajících sil není zde brána v potaz. Pro popis pohybu se používají metody matematické analýzy, lineární a prostorové geometrie a také algebra. Určitou roli hrají souřadnice souřadnic a samotné souřadnice. Ale o tom budeme mluvit o něco později.

Dějiny stvoření

První práce na kinematiku sestavil velký učenec Aristotle. Byl to ten, kdo vytvořil některé základní principy tohoto odvětví. A i když jeho práce a závěry obsahovaly řadu chybných názorů a úvah, jeho díla mají stále ještě velkou hodnotu pro moderní fyziku. Práce Aristotle později studovala Galileo Galilei. Prováděl slavné experimenty se Šikmou věží v Pise, když studoval zákony procesu volného pádu těla. Po celém studiu a po celém světě Galileo podrobil Aristotelovy úvahy a závěry tvrdé kritice. Například, pokud je tato napsal, že síla - to je příčinou pohybu, Galileo ukázal, že síla je zrychlení na příčinu, ale není to, že tělo se a začne se pohybovat a bude pohybovat. Podle Aristotla by tělo mohlo získat rychlost pouze pod vlivem určité síly. Ale víme, že toto stanovisko je chybné, protože existuje uniforma pohyb vpřed. To opět dokazuje kinematiku. A přejdeme k další otázce.

Kinematika. Fyzika. Základní pojmy

V této části existuje řada základních principů a definic. Pojďme začít s hlavním.

Mechanický pohyb

Pravděpodobně ze školní lavice se snažíme položit myšlenku na to, co lze vzít v úvahu mechanický pohyb. Každý den, každou hodinu, každou vteřinu čelíme. Mechanickým pohybem budeme uvažovat o procesu, který se uskutečňuje v prostoru s průchodem času, jmenovitě změnou polohy určitého těla. Velmi často se používá v procesu relativity, to znamená, že poloha, znamená, že první těleso změnil vzhledem k druhé poloze. Představme si, že na startovní čáře máme dvě auta. Signál operátora nebo světla se rozsvítily - automobily se rozbíhaly. Na samém začátku se situace mění. A můžete mluvit o této dlouhé a únavné: s ohledem na závodníka, pokud jde o startovní čáru, s ohledem na pevného diváka. Ale pravděpodobně je tento názor jasný. Totéž lze říci o dvou lidem, kteří jedou buď jedinou cestou, nebo jinou. Poloha každého z nich ve vztahu k ostatním změnám v každém okamžiku.

Referenční systém

Kinematika, fyzika - všechny tyto vědy používají tak zásadní koncept jako referenční rámce. Ve skutečnosti má velmi důležitou roli a prakticky se prakticky používá v praktických úkolech téměř všude. S referenčním rámcem mohou být dvě další důležité součásti.

Souřadnicová mřížka a souřadnice

Ty nejsou nic jiného než soubor čísel a písmen. Použitím definice logických jednotek, můžeme tvořit jednorozměrnou nebo dvourozměrnou mřížku, která nám umožní řešit jednoduché problémy změnou polohy hmotného bodu po dané časové období. Obvykle se používá v praxi dvourozměrný rastr s osami X ( „X“) a Y ( „y“). V trojrozměrný prostor přidává osa Z (ZET) a pouze jedno-dimenzionální je X. Dělostřelečníci a skauti často pracují s souřadnicemi. A poprvé narazíme na ně v základní škole, když začneme kreslit segmenty určité délky. Koneckonců, absolvování není nic jiného než použití souřadnic pro označení začátku a konce.

Kinematika 10 třídy. Hodnoty

Hlavní veličiny, která se používají k vyřešení problémů v kinematikách určitého bodu materiálu, jsou vzdálenost, čas, rychlost a zrychlení. Mluvme o posledních dvou podrobněji. Obě tato množství jsou vektorová. Jinými slovy, mají nejen číselný index, ale také určitý daný směr. Pohyb těla bude probíhat ve směru, ve kterém je směrován vektor rychlosti. V tomto případě bychom neměli zapomenout na akcelerační vektor, jestliže máme případ nerovného pohybu. Zrychlení může být směrováno ve stejném směru nebo v opačném směru. Pokud jsou společné, tělo se bude pohybovat rychleji a rychleji. Pokud je nastaven jinak, objekt se zpomalí, dokud se nezastaví. Potom za přítomnosti zrychlení získá tělo opačnou rychlost, to znamená, že se bude pohybovat v opačném směru. To vše v praxi velmi, velmi jasně ukazuje kinematiku. Desátá třída je právě dobou, kdy je tato část fyziky odhalena dostatečně.

Vzorce

Kinematická vzorce jsou poměrně jednoduché jak pro výstup, tak pro skladování. Například vzorec vzdálenosti ujeté v určitém čase má následující tvar: S = VoT + aT ^ 2/2. Jak vidíme, na levé straně máme jen vzdálenost. Na pravé straně najdete počáteční rychlost, čas a zrychlení. Značka plus je čistě libovolná, protože zrychlení může mít při sklopení objektu zápornou skalární hodnotu. Kinematika pohybu obecně znamená existenci jedné rychlosti, neustále říkáme "počáteční", "konečná", "okamžitá". Okamžitá rychlost se objevuje v určitém okamžiku. Ale pokud o tom přemýšlíte, pak konečné nebo počáteční komponenty nejsou nic víc než její konkrétní projevy, ne? Téma "Kinematika" je pravděpodobně oblíbené u školáků, protože je to jednoduché a zajímavé.

Příklady úkolů

V nejjednodušší kinematice existují celé kategorie velmi odlišných úkolů. Všechny jsou spojeny jedním nebo druhým způsobem s pohybem materiálu. Například u některých je třeba stanovit vzdálenost ujetou tělem v určitém čase. V tomto případě mohou být známy parametry, jako je počáteční rychlost a zrychlení. A možná před žákem nastaví úkol, který stejně jako předtím spočívá v potřebě vyjádřit a vypočítat zrychlení těla. Podívejme se na příklad. Vůz začíná ve statické poloze. Která cesta projde za 5 vteřin, pokud se její zrychlení rovná třem metrům děleno o druhou ve čtverci?

Pro řešení tohoto problému potřebujeme vzorec S = VoT + na ^ 2/2. V tom prostě nahradíme dostupné údaje. Toto zrychlení a čas. Měli bychom věnovat pozornost tomu, že pojem Vot jde na nulu, protože počáteční rychlost je nulová. Tak získáme číselnou odezvu 75 metrů. To je vše, problém je vyřešen.

Výsledky

Rozuměli jsme tedy základním principům a definicím, ukázali jsme vzorec a hovořili jsme o historii vytvoření tohoto pododdílu. Kinematika, koncept, který je začleněn do sedmé třídě v hodinách fyziky, neustále zlepšuje v relativistické (neklasické) úseku.