Co zkoumá kinematika? Koncepce, množství a problém

Co zkoumá kinematika? S tímto problémem se téměř okamžitě setkali se studenti ze sedmé třídy, teprve začali studium fyziky. Dnes budeme mluvit o tom, co kinematika studuje, jaké pojmy jsou v ní nejdůležitější. Zvažte případy a základy tohoto úsek fyziky, Budeme rozumět, s jakými formulemi v něm lze aplikovat a v jakých případech by mělo být provedeno.

Co dělá mechanika, kinematika, dynamika?

Především je třeba řídit, demarkační čáry mezi těmito třemi pojmy. Mechanika je jednou z fyzických částí. O tom můžete říci, že mechanika sama zkoumá zákony pohybujících se těles. Čtenář však může najít takové definice, i když jde o kinematiku s dynamikou.

Takže jaký je rozdíl?

Pokusme se nejdříve porozumět tomu, co kinematika studuje a co je tato věda. Ve skutečnosti kinematika nikdy nebyla nezávislá. Není to nic jiného než část mechaniky. Existují pouze tři: kinematika, dynamika a statika. Všechny tyto tři části jsou stejně příbuzné mechanické kategorii, tedy studují interakce těl a charakteristiky jejich posunutí. Nicméně každá z nich má charakteristické rysy.

Nenápadnost těchto sekcí

Kinematika je pravděpodobně nejzajímavější sekce z hlediska řešení problémů. Obrovské množství kombinatorických řešení, skutečně obrovský prostor pro jejich plánování - to vše se stane základním kamenem, na kterém je založena kinematika. Mimochodem, když jsme otevřeli i testy na přípravu na zkoušku v 9. třídě, můžeme okamžitě narazit na jednoduché příklady. Když mluvíme o tom, co kinematika studuje, můžeme zmínit, že zvažuje vlastnosti pohybů těl bez ohledu na síly vzájemných vztahů.

Trochu komplikovanější je situace s takovou sekcí mechaniky, jako je dynamika. Zvažuje také pohyb těles a odpovídající množství. To například rychlost, vzdálenost, čas. Objevují se však i další pojmy od třetích stran. Zde se nemusíte zbavit jednoduchých zákonů pohybu, budete muset zvážit mechanický systém s ohledem na síly působící na toto nebo ono tělo. Ale statika už studuje pravidla rovnováhy v mechanických systémech. Nejsou to jen těla, ale páky a další prvky.

Jaký je základ kinematiky?

Takže jsme zjistili, že kinematika zkoumá pohyb těles bez ohledu na síly, které působí materiální body. Jaký byl ale základ této části mechaniky, kromě základních zákonů? Koncepce a definice jsou samozřejmě dobré, ale pro řešení problémů nemůžeme použít jednu teorii. Abychom alespoň dosáhli pozitivního nebo konečného výsledku, budeme se muset uchýlit k formám. A abychom tak učinili, nejprve pochopíme hodnoty, které se v nich objeví.

Základní množství používaná při problémech s kinematikou

Za prvé, chceme čtenářům připomenout, že mohou mít mimořádný charakter. Začněme jednoduchou hodnotou, kterou nazýváme vzdálenost. Toto je skalární množství. To znamená, že mají jen určitou hodnotu. Tři metry, které míč míčili. 25 metrů, který plavil sportovec. Deset kilometrů, prošel člověkem po celý den. To vše jsou číselné hodnoty množství, které nazýváme vzdálenost.

Trochu odlišné od rychlosti a zrychlení, které mají kinematiku (a obecně obecně) dvojí povahu. Na jedné straně můžeme dát rychlost číselné hodnotě. Nech to být pět, deset, dvacet metrů za sekundu. Ale ve skutečnosti má rychlost směr. To se shoduje se směrem pohybu těla, je zřejmé. Situace je podobná akceleraci. Rychlost a zrychlení však mohou být směrovány různými směry. V tomto případě se tělo zpomalí. Představte si, že auto právě začíná chodit, přičemž každá sekunda získává rychlost. V tomto případě jsou rychlost a zrychlení směrovány v jednom směru, čímž se každou sekundu zvyšuje rychlost těla. Při brzdění se však vektory pohybují v různých směrech.

Kinematika je část mechaniky, která studuje pohyb těl. Ale co může být studie, pokud pro to nepoužíváme časové intervaly? Zde je to - další hodnota používaná k řešení problémů a popisu zákonů v této části fyziky. To spolu s vzdáleností, zrychlením a rychlostí je zahrnuto v některých vzorcích, které se nejčastěji používají k přijímání rozhodnutí. Podívejme se na poměrně jednoduchý úkol v tomto tématu, aby konečně konsolidoval v praxi teorii získané dříve v průběhu článku.

Cíl

Chcete-li otestovat vlastnosti vozu, je vybrána délka stovky metrů ideální cesty. Je známo, že jeho zrychlení se rovná pěti metrům za sekundu ve čtverci. Zjistěte, jak dlouho může vozidlo projet přes stanovenou vzdálenost, s přihlédnutím k tomu, že pohyb začíná od klidového stavu.

Protože kinematika je úsek mechaniky, která studuje zákony pohybu těles, použijeme odpovídající vzorce. Obvykle vypadá takto: S = V_oT + (-) (při ^ 2) / 2. Ale pro náš úkol změníme formu. Říká se, že pohyb začíná od stavu odpočinku. Proto je počáteční rychlost nula. Následkem toho je produkt rychlosti pro čas v_oT bude nula. Jakmile vozidlo zrychlí, znaménko "+" je vlastní vzorec. Výsledkem je následující forma: S = (at ^ 2) / 2.

Dále vyjadřujeme čtverec času. K tomu vynásobíme obě strany výsledné rovnice dvěma, abychom ji přepsali. Nyní rozdělíme zdvojenou vzdálenost na akceleraci. Posledním krokem pro vyjádření bude vyjmutí druhé odmocniny z tohoto výrazu. Zjednodušili jsme vzorec co nejvíce. Nyní vypadá takto: T = sqrt (2S / a). Zbývá pouze nahradit čísla. Výsledkem je, že auto prošlo touto vzdáleností po dobu přibližně 6,32 sekundy.