Kinematics af efnislegum lið: grunnhugtök, þættir

Fjallaði grein í dag okkar verður kinematics af efni lið. Hvað er það allt um? Hvað hugtök birtast í henni, og hvað skilgreiningu ætti að gefa þennan tíma? Þessar og margar aðrar spurningar í dag og við munum reyna að svara.

Skilgreina hugtakið

Kinematics efni Aðalatriðið er enginn annar en eðlisfræði liður sem ber yfirskriftina "Mechanics". Hún aftur á móti, rannsóknir lögmál hreyfingu á ýmsum stofnunum. Kinematics af efnislegum benda einnig þátt í þessu verkefni, en það er ekki í almennum skilmálum. Í raun er þetta undirkafla er fjallað um aðferðir sem lýsa hreyfingu líkama. Í þessari rannsókn eru hentugur fyrir aðeins svokölluðum fegraða líkamanum. Meðal þeirra eru: a efni punkt, stíf líkama og kjörgas. Íhuga hugtök í smáatriðum. Við vitum öll úr skóla að efni benda nefnist, er að stærð sem í hverjum aðstæðum getur verið vanrækt. Við the vegur, the kinematics af transleringal hreyfingu á efni benda fer að birtast í fyrsta skipti í sjöunda bekk kennslubækur í eðlisfræði. Þetta er einfaldasta útibú, svo að byrja kunningja með vísindi, með hjálp þess að það er hentugast. Sérstakt mál er, hvað eru þættir af kinematics að verulegir lið. Þau eru alveg fullt, og þeir geta verið skilyrt skipt í nokkur stig með mismunandi erfiðleika að skilja. Ef við tölum, til dæmis, radíus vektor, þá í raun, í skilgreiningu þess er ekkert óhæfilega flókið. Hins vegar sammála um að það er miklu auðveldara að skilja það er að nemandi en meðaltal nemenda eða menntaskóla. Og hreinskilnislega að tala, það er engin þörf á að útskýra eiginleika hugtakið menntaskóla nemendur.

Ágrip af sögu kinematics

Mörgum, mörgum árum síðan, hinn mikli Aristóteles varið the ljón 'hluti af frítíma sínum nám og lýsa eðlisfræði sem aðskilið vísindi. Einkum vann hann á kinematics, að reyna að kynna hana fyrir helstu atriði og hugtök, með einum eða öðrum að nota í tilraunum til að leysa hagnýt og jafnvel mundane verkefni hátt. Aristóteles gaf fyrstu hugmynd um hvað eru þættir af kinematics að verulegir lið. verk hans og skrif eru mjög mikilvæg fyrir öllu mannkyni. Engu að síður, í niðurstöðum sínum, gerði það töluverður fjöldi af villum, og málið er að það voru nokkrar villur og mistök. Verk Aristótelesar á sínum tíma varð áhuga á öðrum vísindamönnum - Galileo Galilei. Eitt af grundvallar ritgerðir sett fram af Aristóteles, las að líkami hreyfing kemur bara í tilfelli ef það er brugðist við einhvern gildi ræðst af styrk og stefnu. Galileo sannað að þetta er rangt. Force mun hafa áhrif á hraða stillingu, en ekkert meira. The Italian sýndi að krafturinn er orsök hröðun, og það getur verið aðeins gagnkvæmt með það. Galileo Galiley greitt líka töluverða athygli á rannsókn á ferli í frjálsu falli, uppeldi viðeigandi lögum. Sennilega man allir um fræga tilraunum sínum, sem hann eyddi á turninn í Písa. Í verkum sínum, grunnatriði Líta lausnir notaðar og eðlisfræðingur Ampere.

fyrstu hugmyndir

Eins og fyrr segir eru kinematics að kanna leiðir til að lýsa hreyfingu upphafnar hlutum. Í reynd, undirstöður má beita stærðfræðilega greiningu, venjulegt algebru og rúmfræði. En það eru hugtök (þetta hugtak, og ekki skilgreiningu og færibreytur) eru í hjarta þessum undirkafla eðlisfræði? Í fyrsta lagi að allir ættu greinilega að skilja að kinematics af transleringal hreyfingu á efni lið hreyfingu miðað undanskildum afköstin. Það er, til að leysa viðkomandi vandamál, við þurfum ekki formúlur sem tengjast orku. Það er ekki talið kinematics, sama hversu margir af þeim eru - einn, tveir, þrír, jafnvel hundruð þúsunda. Engu að síður, tilvist hröðun veitir enn. Í mörgum efnislegum lið hreyfing Kinematics vandamál mælir ákveða hröðunar. Hins vegar eru orsakir þessarar fyrirbæri (þ.e. öfl og eðli þeirra) ekki talið, og sleppt.

flokkun

Við komumst að því kinematics kannar og gildir aðferðir til að lýsa hreyfingu líkama án tillits til verka á þeim. Tilviljun, þetta verkefni hefur verið að gera fyrir öðrum hópum aflfræði, sem er kallað gangverki. Nú þegar það er notað lögmál Newtons, sem leyfa í raun að skilgreina nógu breytur með fáeinum þekktum fyrstu gagna. Helstu hugtök kinematics af efni lið - það er pláss og tíma. Og í tengslum við þróun vísinda almennt og á sviði, það var spurning um viðeigandi slíkrar blöndu.

Frá upphafi var klassísku kinematics. Við getum sagt að það er einkennilegur ekki einungis tilvist bæði tíma- og staðbundna eyður, en þeir eru óháð vali á tiltekinni viðmiðunar. Við the vegur, munum við tala um seinna. Nú, bara útskýra hvað það er um. Staðbundnum bil í þessu tilfelli verður að teljast sem hluti, tíma - bili. Það virðist sem allt ætti að vera ljóst. Nú, þessi eyður verður að teljast í klassískum kinematics alger óbreytt, með öðrum orðum, óháð umskipti frá einu ramma til annars. Hvort fyrirtæki relativistic kinematics. Það millibili þegar skipt er á milli tilvísun ramma getur verið mismunandi. Það er skynsamlegt að jafnvel segja að þeir geta ekki, og ætti sennilega. Vegna þessa verður til samtímis af tveimur handahófi atburði einnig verður hlutfallslega og er háð sérstökum íhugun. Það er því í relativistic kinematics tveggja hugtaka - rými og tími - eru sameinuð í einn.

Kinematics efni point: hraði, hröðun, og önnur gildi

Að minnsta kosti smá til að skilja eðlisfræði þessum undirkafla verður þú sigla mikilvægustu hugtökum, veit skilgreiningar og tákna hvað telst almennt um, einum eða öðrum gildi. Ekkert flókið um það í raun, það er mjög auðvelt og einfalt. Íhuga, kannski, til að byrja með helstu hugtök sem notuð eru í þeim Kinematics vandamál.

hreyfing

Mechanical hreyfing, gerum við ráð fyrir ferli þar sem einn eða annan idealized hlutur breytir stöðu sína í rúmi. Í þessu tilfelli getum við sagt að breytingin er í tengslum við aðrar stofnanir. Það er nauðsynlegt að taka tillit til þess að á sama tíma fer fram og stofnun tiltekins tíma millibili milli tveggja atburða. Til dæmis mun það vera hægt að úthluta ákveðnu bili sem myndast í þann tíma sem liðinn er frá líkamanum kom frá einni stöðu til annarrar. Athugið einnig að líkaminn og þannig er hægt að hafa samskipti við hvert annað, samkvæmt almennum lögum búnað. Þetta er einmitt það sem oft rekur kinematics af efni lið. The tilvísun kerfi - eftirfarandi hugtak, sem er órjúfanlega tengd við það.

hnit

Þeir geta vera gestur venjuleg gögn sem leyfa okkur að ákvarða stöðu líkamans á hverjum tímapunkti. Hnit eru órjúfanlega tengd við hugmyndina um viðmiðunarkerfi og grind. Í flestum tilvikum eru samsett af bókstöfum og tölustöfum.

Radius vektor

Frá nafn það ætti að vera ljóst að það er. Engu að síður, við skulum tala meira um það. Ef lið hreyfist eftir braut, og við vitum upphaf tiltekins viðmiðunar, það er hægt að halda stöðu vigurinn á hverjum tíma. Hann verður að taka þátt í fyrstu stöðu punkti með tafarlaus eða tímabundið.

Slóð

Það verður kallað í sífellu, sem lagður er vegna hreyfingu eindar í tilteknu viðmiðunar.

Speed (bæði línuleg og hyrndur)

Þetta gildi, sem hægt er að segja hversu hratt líkaminn fer í gegnum tímabil fjarlægð.

Hröðun (og hyrndur og línuleg)

Það gefur til kynna undir hvaða lögum og hvernig hörðum breytir hraða stilling líkama.

Kannski, hér eru - helstu þætti í kinematics að verulegir lið. Það skal tekið fram að bæði hraða og hröðun er vektor magn. Þetta þýðir að þeir gera ekki bara að hafa kynningu áhrif, en einnig ákveðna stefnu. Við the vegur, þeir geta verið beint í aðra áttina og í gagnstæða. Í fyrra tilvikinu, líkaminn verður hraðari í annað - til að hægja á sér.

Einföldustu verkefni

Kinematics af efnislegum punkti (hraði, hröðun og fjarlægð sem er næstum grundvallarhugmyndum) hefur ekki einu sinni staðreynd að fjölda vandamála, og mikið af þeim í mismunandi flokkum. Við skulum reyna að leysa einföld verkefni til að ákvarða vegalengd í líkamanum.

Gerum ráð skilyrði sem við höfum á hendi, eins og hér segir. Bíllinn Ökumaðurinn stendur á the byrjun lína. Rekstraraðili veitir ljósmerki fána og bíllinn tekur burt verulega. Ákvarða hvort það er nýtt met í keppninni reiðmenn geti, ef fjarlægðin jafn hundrað metra, var einu sinni leiðandi í 7,8 sekúndur. Hröðun ökutækisins teknar jafnt og 3 metra, deilt með kvaðratrót sekúndu.

Svo, hvernig á að leysa svipuð vandamál? Það er alveg áhugavert, eins og við er krafist að "þurrka" skilgreiningu á ákveðnum þáttum. Hún gladdist upp og snýr ákveðna stöðu sem diversifies ferli lausnir og leit stuðla. En það sem við ættum að leiðarljósi áður, hvernig á að nálgast verkefni?

1. Kinematics af efnislegum benda felur í sér notkun að ræða hröðun.

2. Gert er ráð fyrir ákvörðun með fjarsölu formúlunni, því það virðist í tölulegu aðstæður gildi.

Við að leysa vandamál á öllum auðvelt. Til að taka Þessi fjarlægð formúlu: S = vot + (-) AT ^ 2/2. Hver er merking? Við þurfum að vita hversu mikill tími mun líða racer tilnefnd fjarlægð, og þá bera saman vísitöluna með met til að finna út að hann myndi slá hann eða ekki. Til að gera þetta, höfum við sett til hliðar tíma fyrir hann að fá formúluna: Á ^ 2 + 2VoT - 2S. Þetta er enginn annar en stigs jöfnu. En bíllinn fer burt, það þýðir að fyrstu hraða er jafn 0. Þegar aðgreini jöfnu ákvörðun verður jafn 2400 verður fjarlægt fyrir rót af the leita tímanum. Fyllt er upp að tveimur aukastöfum: 48.98. Við finnum rót jöfnunnar: 48.98 / 6 = 8,16 sekúndur. Það kemur í ljós að ökumaður mun ekki vera fær um að slá núverandi met.