Cinematica este ... Cinematica: definiție, formule, sarcini

Ce este cinematica?

Ce obiecte sunt considerate?

Dacă este cinematică secția de fizică, care studiază modalitățile de descriere a mișcării corpurilor în spații disparate, deci trebuie să lucrați cu corpurile, nu? Pentru a înțelege rapid ceea ce este în joc, puteți găsi o lecție multimedia pentru elevi. Cinematica înțelegerii în general este simplă, dacă înțelegeți fundamentele acesteia. Când vă cunoașteți, veți observa că în teorie există informații că această secțiune de fizică studiază legile mișcării punctelor materiale. Observați cum este generalizată definiția obiectelor. Pe de altă parte, punctele materiale nu sunt singurele obiecte considerate cinematice. Această secțiune de fizică studiază principiile mișcării corpurilor absolut rigide și a lichidelor ideale. Foarte adesea, toate aceste trei concepte sunt combinate într-unul, pur și simplu "obiecte idealizate". Idealizarea în acest caz este necesară pentru convențiile de calcul și o abatere de la eventuale erori sistematice. Dacă te uiți la definirea unui punct material, veți observa că se spune despre urmatoarele: corpul, dimensiunea care poate fi neglijată în situația în cauză. Acest lucru poate fi înțeles după cum urmează: în comparație cu distanța parcursă, dimensiunile liniare ale obiectului sunt neglijabile.

Ce este folosit pentru a descrie?

După cum sa spus mai devreme, cinematica este o subsecțiune a mecanicii, care studiază modalități de descriere a mișcării unui punct. Dar dacă este așa, atunci pentru comiterea unor astfel de operațiuni sunt necesare câteva concepte și principii fundamentale, cum ar fi cele axiomatice? Da. Și în cazul nostru sunt. În primul rând, în cinematică, regula este, de regulă, rezolvarea problemelor fără a privi înapoi forțele care acționează asupra punctului material. Cu toții știm foarte bine că organismul va accelera sau va încetini dacă o anumită forță acționează asupra lui. Și cinematică - aceasta este subsecțiunea care vă permite să acționați cu accelerație. Cu toate acestea, natura forțelor emergente nu este luată în considerare aici. Pentru a descrie mișcarea, se folosesc metode de analiză matematică, geometrie liniară și spațială și algebră. Un anumit rol joacă coordonatele și coordonatele. Dar vom vorbi mai târziu despre asta.

Istoria creației

Primele lucrări despre cinematică au fost compilate de marele savant Aristotel. El a constituit niște principii fundamentale ale acestei industrii. Și chiar dacă lucrările și concluziile sale conțineau o serie de opinii și reflecții eronate, lucrările lui sunt încă de o mare valoare pentru fizica modernă. Lucrarea lui Aristotel a studiat ulterior Galileo Galilei. A condus experimente faimoase cu turnul înclinat din Pisa, când a studiat legile procesului de cădere liberă a corpului. După ce a studiat de-a lungul timpului, Galileo a supus reflecțiile și concluziile lui Aristotel la critici dure. De exemplu, dacă acesta din urmă a scris că forța este cauza mișcării, Galileo a demonstrat că forța este cauza accelerației, dar nu în nici un fel că corpul va lua și se va muta și se va mișca. Potrivit lui Aristotel, corpul ar putea dobândi viteza doar sub influența unei anumite forțe. Dar știm că această opinie este eronată, deoarece există o uniformă mișcare înainte. Acest lucru demonstrează încă o dată formulele cinematice. Și vom trece la următoarea întrebare.

Cinematica. Fizică. Concepte de bază

În această secțiune, există o serie de principii și definiții fundamentale. Să începem, poate, cu cea principală.

Mișcarea mecanică

Probabil, de la banca școlii, încercăm să punem ideea a ceea ce poate fi luat în considerare mișcare mecanică. Ne confruntăm în fiecare zi, în fiecare oră, în fiecare secundă. Prin mișcare mecanică vom lua în considerare procesul care are loc în spațiu cu trecerea timpului, și anume schimbarea poziției unui anumit corp. Este foarte des folosit în procesul de relativității, adică să spunem că poziția, să zicem, primul corp sa schimbat în raport cu cea de a doua poziție. Să ne imaginăm că avem două mașini pe linia de start. Semnalul operatorului sau luminile au aprins focul - și mașinile se sparg. La început, situația se schimbă. Și puteți vorbi despre acest lung și obositor: în ceea ce privește concurentul, cu privire la linia de start, în ceea ce privește privitorul fix. Dar, probabil, ideea este clară. Același lucru se poate spune despre doi oameni care merg fie într-un fel, fie diferit. Poziția fiecăruia în raport cu celelalte schimbări în fiecare moment al timpului.

Sistem de referință

Cinematica, fizica - toate aceste stiinte folosesc un astfel de concept fundamental ca cadre de referinta. De fapt, are un rol foarte important și se aplică practic în sarcini practice aproape peste tot. Cu cadrul de referință, pot fi legate două componente mai importante.

Coordonați grila și coordonatele

Acestea din urmă nu sunt altceva decât un set de numere și litere. Folosind anumite setări logice, putem compune grila de coordonate unidimensională sau bidimensională, care ne va permite să rezolvăm cele mai simple sarcini de schimbare a poziției unui punct material pentru o anumită perioadă de timp. De obicei, în practică, se utilizează o rețea bidimensională cu axele X ("X") și Y ("yerk"). În spațiu tridimensional adaugă axa Z ( „ERT“) și există doar o artilerie coordonate cu o singură dimensiune X. De multe ori de lucru și de recunoaștere. Și pentru prima dată le întâlnim în școala primară, când începem să desenăm segmente de o anumită lungime. La urma urmei, absolvirea nu este nimic mai mult decât utilizarea de coordonate pentru a indica începutul și sfârșitul.

Clasa cinematică 10. Valorile

Principalele cantitati care sunt folosite pentru a rezolva problemele din kinematica unui punct material sunt distanta, timpul, viteza si acceleratia. Să vorbim despre ultimele două în detaliu. Ambele cantități sunt vectori. Cu alte cuvinte, ele nu au doar un indice numeric, ci și o anumită direcție dată. Mișcarea corpului va avea loc în direcția în care este îndreptat vectorul de viteză. În acest caz, nu trebuie să uităm de vectorul de accelerare, dacă avem un caz de mișcare neuniformă. Accelerarea poate fi îndreptată în aceeași direcție sau în direcția opusă. Dacă sunt co-directionale, corpul se va mișca mai repede și mai repede. Dacă este direcționat diferit, obiectul va încetini până se va opri. După aceasta, în prezența accelerației, corpul va câștiga viteza opusă, adică se va mișca în direcția opusă. Toate acestea, în practică, foarte, foarte clar arată cinematica. Clasa a X-a este tocmai perioada în care această secțiune de fizică este dezvăluită în măsură suficientă.

formulă

Formulele cinematice sunt destul de simple atât pentru ieșire, cât și pentru stocare. De exemplu, formula distanței parcursă pentru o anumită perioadă are următoarea formă: S = VoT + aT ^ 2/2. După cum vedem, pe partea stângă avem doar distanța. În partea dreaptă puteți găsi viteza inițială, timpul și accelerația. Semnul plus este pur arbitrar, deoarece accelerația poate avea o valoare scalară negativă atunci când obiectul se frânează. De fapt, cinematica mișcării presupune existența unui singur tip de viteză, noi spunem mereu „inițial“, „capăt“, „instant“. Viteza instantanee apare la un moment dat. Dar dacă te gândești la asta, atunci componentele finale sau inițiale nu sunt nimic mai mult decât manifestările sale particulare, nu-i așa? Tema "cinematică" este, probabil, favorită în rândul elevilor, deoarece este simplă și interesantă.

Exemple de sarcini

În cea mai simplă cinematică, există categorii întregi de sarcini foarte diferite. Toate sunt conectate într-un fel sau altul cu mișcarea punctului material. De exemplu, la unii este necesar să se determine distanța parcursă de organism într-un anumit timp. În acest caz, pot fi cunoscute parametri precum viteza inițială și accelerația. Și poate, în fața elevului, vor stabili o sarcină care, ca și mai înainte, va consta în necesitatea de a exprima și de a calcula accelerarea corpului. Să examinăm un exemplu. Mașina pornește dintr-o poziție statică. În ce mod va trece în 5 secunde dacă accelerația sa este egală cu trei metri împărțită cu o secundă într-un pătrat?

Pentru a rezolva această problemă avem nevoie de formula S = VoT + la ^ 2/2. În ea pur și simplu înlocuiți datele disponibile. Această accelerare și timp. Trebuie avut în vedere faptul că termenul Vot merge la zero, deoarece viteza inițială este zero. Astfel, obținem un răspuns numeric de 75 de metri. Asta e tot, problema este rezolvată.

rezultate

Astfel, am înțeles principiile și definițiile fundamentale, am dat un exemplu de formulă și am vorbit despre istoria creării acestei subsecțiuni. Cinematica, conceptul de care este încorporată în clasa a șaptea la lecții de fizică, îmbunătățind în mod constant în cadrul secțiunii relativist (neclasice).