Кинематиката е ... Кинематика: определение, формули, задачи

Какво е кинематиката?

Какви обекти се разглеждат?

Ако е кинематика част от физика, който проучва начините за описване на движението на телата в различни пространства, така че трябва да работите върху самите тела, нали? За да разберете бързо какво е заложено, можете да намерите мултимедиен урок за учениците. Кинематиката за разбиране като цяло е проста, ако разберете нейните основи. Когато се запознаете с тях, ще забележите, че на теория има информация, че тази част от физиката изучава законите на движението на материалните точки. Забележете как се обобщава дефиницията на обектите. От друга страна, материалните точки не са единствените обекти, разглеждани като кинематика. Тази част от физиката проучва принципите на движение на абсолютно твърди тела и идеални течности. Много често всички тези три понятия се обединяват в едно, просто "идеализирани обекти". Идеализацията в този случай е необходима за конвенциите на изчисленията и отклонението от възможни системни грешки. Ако погледнете определението за материална точка, ще забележите, че за него е написано следното: това е орган, чиито измерения могат да бъдат пренебрегнати в подходящата ситуация. Това може да се разбира, както следва: в сравнение с пропътуваното разстояние, линейните размери на обекта са незначителни.

Какво се използва за описание?

Както беше казано по-рано, кинематиката е подраздел на механика, който проучва начини за описване на движението на дадена точка. Но ако това е така, тогава за извършването на такива операции са необходими някои основни понятия и принципи, като аксиоматични? Да. И в нашия случай те са. Първо, в кинематиката обикновено е правилото да се решават проблеми, без да се гледа назад върху силите, които действат на материалната точка. Ние всички знаем, че тялото ще се ускори или забави, ако определена сила действа върху него. И кинематика - това е подразделът, който ви позволява да работите с ускорение. Въпреки това, естеството на възникващите сили не се разглежда тук. За описание на движението се използват методи на математически анализ, линейна и пространствена геометрия, както и алгебра. Определена роля играят координатните мрежи и самите координати. Но ние ще говорим за това малко по-късно.

История на творението

Първите работи по кинематиката са съставени от великия учен Аристотел. Той е този, който формира някои основни принципи на тази индустрия. И въпреки че неговите трудове и заключения съдържаха поредица от погрешни мнения и отражения, неговите произведения все още са от голямо значение за съвременната физика. Работата на Аристотел по-късно изучава "Галилео Галилей". Той ръководи известни експерименти с Наклонената кула в Пиза, когато изучава законите на процеса на свободно падане на тялото. След като изучаваше всичко и навсякъде, Галилей подлагаше разсъжденията и заключенията на Аристотел на остри критики. Например, ако последната написа, че силата е причината за движението, "Галилео" доказа, че силата е причина за ускоряване, но по никакъв начин тялото няма да вземе и ще се движи и ще се движи. Според Аристотел тялото може да придобие скорост само под влияние на определена сила. Но ние знаем, че това мнение е грешно, защото има униформа напред движение. Това отново доказва кинематичните формули. И ние ще продължим към следващия въпрос.

Кинематика. Физика. Основни понятия

В този раздел съществуват редица основни принципи и определения. Да започнем, може би, с основната.

Механично движение

Вероятно от училищния двор се опитваме да изложим идеята за това, което може да се разгледа механично движение. Ние се изправяме с него всеки ден, всеки час, всяка секунда. Чрез механично движение ние ще разгледаме процеса, който се извършва в пространството с времето, а именно промяната в положението на определено тяло. В много често относителността се прилага към процеса, т.е. се казва, че позицията на, да речем, първото тяло се е променило по отношение на позицията на второто. Нека си представим, че имаме две коли на стартовата линия. Сигналът на оператора или светлините се запалиха - а автомобилите се разпаднаха. В самото начало ситуацията се променя. И можете да говорите за това дълго и досадно: по отношение на състезателя, по отношение на стартовата линия, по отношение на фиксирания зрител. Но вероятно идеята е ясна. Същото може да се каже и за двама души, които вървят по един или друг начин. Позицията на всеки от тях по отношение на другите промени във всеки момент от времето.

Референтна система

Кинематиката, физиката - всички тези науки използват такова фундаментално понятие като референтни рамки. Всъщност тя има много важна роля и практически се прилага в практически задачи почти навсякъде. С еталонната рамка могат да се свържат още две важни компоненти.

Координирайте решетката и координатите

Последните не са нищо повече от набор от номера и букви. Използването на определението на логически единици, ние можем да се образува едномерен двумерен мрежа, което ще ни позволи да се реши прости проблеми чрез промяна на позицията на материална точка за даден период от време. Обикновено на практика се използва двуизмерна решетка с осите X ("X") и Y ("yerk"). В триизмерното пространство добавя Z-ос (ZET) и само X е едномерна. Артилерийците и скаутите често работят с координати. И за първи път ги срещнем в началното училище, когато започнем да изготвяме сегменти с определена дължина. В края на краищата дипломирането не е нищо повече от използването на координати, които да посочват началото и края.

Кинематика клас 10. Стойностите

Основните количества, които се използват за решаване на проблеми в кинематиката на дадена материална точка, са разстоянието, времето, скоростта и ускорението. Нека поговорим за последните две подробности. И двете величини са векторни. С други думи, те имат не само числен индекс, но и определена посока. Движението на тялото ще се появи в посоката, в която се насочва вектора на скоростта. В този случай не бива да забравяме вектора на ускорението, ако имаме случай на неравномерно движение. Ускорението може да бъде насочено в същата посока или в обратната посока. Ако те са насочени, тялото ще се движи по-бързо и по-бързо. Ако е насочен по различен начин, обектът ще се забави, докато се спре. След това, в присъствието на ускорение, тялото ще получи обратната скорост, т.е. тя ще се движи в обратната посока. Всичко това на практика много, много ясно показва кинематиката. 10 клас е именно периодът, в който тази част от физиката се разкрива в достатъчна степен.

формула

Кинематичните формули са доста прости както за изход, така и за съхранение. Например, формулата на изминатото разстояние за определено време има следната форма: S = VoT + aT ^ 2/2. Както виждаме, от лявата страна имаме само разстоянието. От дясната страна можете да намерите началната скорост, време и ускорение. Знакът "плюс" е чисто произволен, тъй като ускорението може да има отрицателна скаларна стойност, когато обектът спира. Като цяло, кинематиката на движението предполага съществуването на един вид скорост, ние постоянно казваме "начален", "окончателен", "моментален". Мигновена скорост се появява в определен момент. Но ако мислите за това, то крайните или първоначалните компоненти не са нищо повече от неговите конкретни прояви, нали? Темата "Кинематика" вероятно е любимо сред учениците, тъй като е проста и интересна.

Примери за задачи

В най-простата кинематика има цели категории с много различни задачи. Всички те са свързани по един или друг начин с движението на материалната точка. Например, в някои от тях се изисква да се определи разстоянието, изминато от тялото в определено време. В този случай могат да се изведат параметри като начална скорост и ускорение. И може би, пред ученика, те ще зададат задача, която както преди ще се състои в необходимостта да се изрази и изчисли ускорението на тялото. Нека разгледаме един пример. Колата започва от статично положение. Кой път ще мине през 5 секунди, ако ускорението му е равно на три метра, разделено на секунда на квадрат?

За да решим този проблем, се нуждаем от формулата S = VoT + at ^ 2/2. В него просто заместваме наличните данни. Това ускорение и време. Трябва да се обръща внимание на факта, че терминът "Глас" е нула, тъй като началната скорост е нула. Така получаваме числен отговор от 75 метра. Това е всичко, проблемът е решен.

резултати

По този начин разбрахме основните принципи и дефиниции, дадехме пример за формула и говорихме за историята на създаването на тази подраздел. Кинематиката, чието понятие се въвежда в седмия клас в уроците по физика, продължава да се подобрява постоянно в рамките на релативистичното (некласически) разделение.