Kinematika materijalne tačke: osnovni pojmovi, elementi

Tema naše današnje članak će biti kinematika materijalne tačke. Šta je to bilo? Ono što koncepti se pojavljuju u njoj, i šta definicija treba dati ovaj pojam? Ova i mnoga druga pitanja danas, a mi ćemo pokušati odgovoriti.

Definiranje koncepta

Kinematika materijalne tačke je niko drugi nego fizike poddionici pod nazivom "Mehanika". Ona je, pak, proučava zakone kretanja različitih organa. Kinematika materijalne tačke je također uključen u ovaj zadatak, ali to ne općenito. U stvari, ovaj pod-odjeljak ispituje metode koje opisuju kretanje tijela. U ovoj studiji su pogodne za samo tzv idealizovani tijelo. To su: materijalne tačke, krutog tijela i idealna plina. Razmotrimo koncepata u detalje. Svi znamo iz škole da je materijalne tačke se zove tijelo, čija veličina u bilo kojoj situaciji može zanemariti. Usput, u kinematika translatornog kretanja materijala tačke počinje da se pojavi po prvi put u udžbenicima sedmom razredu na fizici. Ovo je najjednostavniji grana, tako da počne poznanstvo sa naukom, uz čiju pomoć je najpogodnije. Poseban problem je, što su elementi kinematika materijalne tačke. Oni su prilično mnogo, a mogu se uslovno podijeliti u nekoliko nivoa sa različitim poteškoća da razumiju. Ako govorimo, na primjer, radijus vektor, a zatim, u principu, u svojoj definiciji nije ništa preterano kompleks. Međutim, slažu da je mnogo lakše shvatiti da je studentu od prosječnog učenika ili srednju školu. I iskreno govoreći, nema potrebe da se objasni karakteristike srednjoškolaca termin.

Kratka povijest kinematike

Prije mnogo, mnogo godina, veliki Aristotel posvećen lavovski svog slobodnog vremena studiranja i opisuje fiziku kao posebna nauka. Posebno je radio na kinematike, pokušavajući da ga predstavi glavne tačke i koncepata, na ovaj ili onaj koji se koriste u pokušajima da se riješe praktična, pa čak i mundane zadataka način. Aristotel je dao početne ideje o tome šta su elementi kinematika materijalne tačke. Njegov rad i spisi su vrlo vrijedne za sve čovječanstvo. Ipak, u svojim zaključcima, to je značajan broj grešaka, a stvar je da je bilo nekih grešaka i grešaka. Djela Aristotela u svoje vrijeme postao zainteresovan za drugi naučnici - Galileo Galilei. Jedan od osnovnih teza iznio Aristotel, pročitao da je pokret tijelo javlja samo u slučaju ako je postupio po neka sila, određuje intenzitet i pravac. Galileo je dokazao da je to greška. Sila će uticati na postavku brzine, ali ne više. Italijanski je pokazala da je sila uzrok ubrzanja, a to može biti samo međusobno s njim. Galileo Galiley i posvetiti veliku pažnju na proučavanje procesa slobodnog pada, čime je relevantnim zakonima. Verovatno svako pamti o svom poznatom eksperimentima, koji je proveo na toranj u Pisi. U svojim djelima, osnove kinematičkih rješenja koja se koriste i fizičar Ampere.

početni koncepti

Kao što je ranije spomenuto, kinematika istraživanja načina za opisivanje kretanja idealizovanog objektima. U praksi, na temeljima može se primijeniti matematičke analize, obične algebre i geometrije. Ali ono što su koncepti (ovaj koncept, i ne definicija i parametarske vrijednosti) su u središtu ovog stava fizike? Prvo, svako treba jasno shvatiti da je kinematika translatornog kretanja kretanja materijalne tačke s obzirom isključujući učinak moći. To jest, za rješavanje relevantnih problema, ne treba nam formule povezan sa snagom. To se ne smatra kinematike, bez obzira na to koliko ih ima - jedan, dva, tri, pa čak i stotine hiljada. Ipak, postojanje ubrzanja još pruža. U velikom broju materijalne tačke kretanja kinematika problema propisuje odrediti ubrzanje vrijednosti. Međutim, uzroci ove pojave (npr, snage i njihove prirode) se ne smatraju, i izostaviti.

klasifikacija

Otkrili smo da je kinematike istražuje i primjenjuje metode opisati kretanje tijela bez obzira na sile koje djeluju na njih. Inače, ovaj zadatak je radila za druge pod-mehanike, koji se zove dinamika. Već tu se koriste Newton zakone, koji omogućuju u praksi definirati dovoljno parametara sa malim brojem poznatih početnih podataka. Osnovni pojmovi kinematika materijalne tačke - to je prostor i vrijeme. Au vezi sa razvojem nauke uopšte i na terenu, bilo je pitanje o prikladnosti takve kombinacije.

Od samog početka, bilo klasične kinematike. Možemo reći da je to čudno, ne samo prisustvo i vremenske i prostorne nedostatke, ali oni su nezavisni od izbora određenog referentni okvir. Usput, mi ćemo govoriti o kasnije. Dakle, samo objasni o čemu se radi. Prostorni interval u ovom slučaju će se smatrati kao segment, vreme - interval. Čini se da sve treba da bude jasno. Sada, ove praznine će se razmatrati u klasičnom kinematike apsolutnu invarijantnih, drugim riječima, nezavisno od prelaska iz jednog okvira u drugi. Da li se poslovne relativističke kinematike. To intervalima prilikom prebacivanja između referentnih okvira mogu varirati. Mudro je čak reći da oni ne mogu, i trebalo bi, verovatno. Zbog toga istovremenosti dva slučajnih događaja postaje relativna i podliježe posebnu pažnju. To je, dakle, u relativistički kinematika dva koncepta - prostor i vrijeme - su spojeni u jedan.

Kinematika materijalne tačke: brzina, ubrzanje, i drugih vrijednosti

Barem malo da razumiju fiziku ovog stava, morate navigaciju najvažnije koncepte, znaju definicije i predstavljaju ono što čini u opštem smislu, jedno ili drugo vrijednosti. Nije komplikovan to stvarno, to je vrlo lako i jednostavno. Uzmite u obzir, možda, da počne sa osnovnim pojmovima koji se koriste u problemima kinematika.

kretanje

Mehaničko kretanje, pretpostavljamo proces u kojem jedan ili drugi idealizirani objekt mijenja svoj položaj u prostoru. U ovom slučaju, možemo reći da je promjena u odnosu na druge organe. Potrebno je uzeti u obzir činjenicu da je u isto vrijeme odvija i uspostavljanje određeni vremenski interval između dva događaja. Na primjer, to će biti moguće izdvojiti određeni interval formirana radi vremena koje je proteklo između tijela dolazi iz jednog položaja u drugi. Imajte na umu i to da je tijelo i na taj način mogu komunicirati jedni s drugima, u skladu s općim zakonima mehanike. To je upravo ono što se često radi kinematika materijalne tačke. Referentnom sistemu - sljedeće koncept, koji je neraskidivo povezana s njim.

koordinata

Oni se mogu nazvati običnim podacima koje nam omogućavaju da se odredi položaj tijela u svakom trenutku. Koordinate su neraskidivo povezani sa konceptom referentnog sistema i koordinatne mreže. U većini slučajeva su kombinacija slova i brojeva.

radijus vektor

Od imena treba da bude jasno da je to. Bez obzira na to, hajde da pričamo više o tome. Ako tačka kreće stazom, a znamo početak određenog referentnog okvira, moguće je da se držite vektor položaj u bilo kojem trenutku. On će se pridružiti početni položaj tačke sa trenutnim ili konačan.

putanja

To će se zvati kontinuiranu liniju koja se postavlja kao rezultat kretanja čestica u datom referentni okvir.

Brzina (linearne i ugaoni)

Ova vrijednost, koja može reći kako brzo tijelo prolazi kroz period udaljenosti.

Ubrzanje (i ugaone i linearno)

To pokazuje pod kojim zakonom i kako intenzivno mijenja tijelo podešavanje brzine.

Možda, evo ih - glavni elementi kinematika materijalne tačke. Treba napomenuti da su i brzine i ubrzanja su vektorski količinama. To znači da ne samo da demonstracije efekta, ali i određeni pravac. Usput, oni mogu biti usmjerena u jednom pravcu i u suprotno. U prvom slučaju, tijelo će se ubrzati u drugoj - da uspori.

Najjednostavnije zadatke

Kinematika materijalne tačke (brzina, ubrzanje i udaljenost koja je gotovo fundamentalnih koncepata) ima čak ni činjenica da je veliki broj problema, a mnogi od njih u različitim kategorijama. Hajde da pokušamo riješiti dovoljno jednostavan zadatak odrediti udaljenost koju tijelo.

Pretpostavimo uslovima koje imamo pri ruci, kako slijedi. Vozač automobila stoji na startnoj liniji. Operator pruža vizualni signal zastavu i auto skida dramatično. Utvrditi da li je to novi rekord u vozača konkurencija će biti u stanju, ako je udaljenost jednaka stotinu metara, nekada je bio lider u 7,8 sekundi. Ubrzanje vozila uzima u iznosu od 3 metra, podijeljena trga drugog.

Dakle, kako riješiti sličan problem? To je prilično zanimljiv, kao što se traži da se ne "osuši" definicija određenih parametara. Ona je krasila je i pretvara određenoj situaciji koja diversifikaciju proces rješenja i traženje indeksa. Ali ono što treba da se prije nego što je uputio, kako pristupiti zadatku?

1. Kinematika materijalne tačke podrazumeva upotrebu u slučaju ubrzanja.

2. Pretpostavlja se odluka koristeći formulu udaljenosti, jer se pojavljuje u uvjetima numeričku vrijednost.

Mi smo riješiti problem nimalo lak. Da se ovaj udaljenost formule: S = ŽT + (-) AT ^ 2/2. Koje je značenje? Moramo da znamo koliko će vremena proći racer određen udaljenosti, a zatim uporedite indeks sa rekordom da sazna da će ga tukli ili ne. Da biste to učinili, izdvajamo vremena za njega da se po formuli: AT ^ 2 + 2VoT - 2S. To je ništa drugo nego kvadratna jednadžba. Ali auto skida, to znači da je početna brzina je jednaka 0. Kada je diskriminativne jednadžba Odluka će biti jednaka do 2400 moraju biti uklonjeni za root vremena pretrage. Make up na drugu decimalu: 48.98. Nalazimo korijen jednadžbe: 48.98 / 6 = 8.16 sekundi. Ispostavilo se da vozač neće biti u stanju da savlada postojeći rekord.