Какво изследва кинематиката? Концепции, количества и проблеми

Какво изследва кинематиката? С този проблем почти непосредствено се срещнаха учениците от седмия клас, само че започнаха изучаването на физика. Днес ще говорим за това какво кинематиката изучава, какви понятия са най-важни в нея. Помислете за случаите и основите на това част от физика,

Какво разучават механиката, кинематиката, динамиката?

На първо място, нека да поведем, така да се каже, демаркационни линии между тези три понятия. Механика е една от физическите секции. За това можете да кажете, че самата механика изучава законите на движещите се тела. Но читателят може да намери такива дефиниции дори когато става дума за кинематика с динамика.

И така, каква е разликата?

Нека първо се опитаме да разберем какво казват кинематиката и каква е тази наука. В действителност, кинематиката никога не е била независима. Това не е нищо друго освен част от механиката. Има само три от тях: кинематика, динамика и статика. Всички тези три секции са еднакво свързани с механичната категория, т.е. те учат взаимодействие на телата и характеристики на тяхното изместване. Всеки от тях обаче има характерни черти.

Тънкостите на тези раздели

Кинематиката вероятно е най-интересната част от гледна точка на решаването на проблемите. Огромен брой комбинаторни решения, наистина огромно пространство за тяхното планиране - всичко това става крайъгълният камък, на който се основава популярността на кинематиката. Между другото, след като отворихме дори и тестове, за да се подготвим за изпита в 9 клас, веднага можем да се препънем на прости примери. Говорейки за онова, което кинематиката изучава, можем да споменем, че тя разглежда характеристиките на движението на телата, без да се вземат предвид силите на взаимодействие.

Малко по-сложно е ситуацията с такава част от механиката като динамиката. Той също така разглежда движението на телата и съответните им количества. Това, например, скорост, разстояние, време. Но се появяват и редица термини от трети страни. Тук не можете да се отървете от простите закони на движение, ще трябва да разгледате механичната система, като вземете предвид силите, действащи върху това или това тяло. Но статиката вече изучава правилата за равновесие в механичните системи. Има не само тела, но лостове и други елементи.

Каква е основата на кинематиката?

Затова разбрахме, че кинематиката изследва движението на телата, без да обръща внимание на силите, които действат материални точки. Но каква беше основата на тази част от механиката, в допълнение към основните закони? Концепциите и определенията са, разбира се, добри, но не можем да използваме една теория за решаване на проблеми. Най-малкото, за да постигнем положителен или окончателен резултат, ще трябва да прибегнем до формули. И за да направим това, първо ще разберем ценностите, които ще се появят в тях.

Основни количества, използвани при проблеми в кинематиката

Първо, искаме да напомним на читателите, че те могат да имат изключителен характер. Нека да започнем с проста стойност, която наричаме разстояние. Това е скаларно количество. Тоест има само определена стойност. Три метра, който завъртя топката. 25 метра, който плаваше на състезателя. Десет километра, прекарани от човек през целия ден. Всичко това са цифрови стойности на количеството, което наричаме разстояние.

Малко по-различно от скоростта и ускорението, които в кинематиката (и в общи линии) имат двойна природа. От една страна, можем да дадем скорост на числена стойност. Нека да бъде пет, десет, двадесет метра в секунда. Но всъщност скоростта има посока. Той съвпада с посоката на движение на тялото, което е очевидно. Ситуацията е подобна на ускорението. Скоростта и ускорението обаче могат да бъдат насочени в различни посоки. В този случай тялото ще се забави. Представете си, че автомобилът току-що започва да върви, като всяка секунда набира скорост. В този случай скоростта и ускорението са насочени в една посока, поради което скоростта на тялото се увеличава с всяка секунда. Но при спиране, векторите се насочват в различни посоки.

Кинематиката е част от механиката, която изследва движението на телата. Но какво може да бъде проучването, ако не използваме интервали от време за това? Тук е - друга ценност, използвана за решаване на проблеми и описание на законите в тази част на физиката. То, заедно с разстоянието, ускорението и скоростта, е включено в някои формули, които най-често се използват за вземане на решения. Нека разгледаме сравнително проста задача по тази тема, за да консолидираме на практика теорията, получена по-рано в хода на статията.

задача

За да изпробвате характеристиките на автомобила, се избира стотици метри дължина на идеалния път. Известно е, че ускорението му е равно на пет метра в секунда на квадрат. Разберете колко дълго може да премине колата през определеното разстояние, като вземете предвид, че движението започва от състояние на покой.

Тъй като кинематиката е част от механиката, която изучава законите на движение на телата, ще използваме съответните формули. По принцип изглежда така: S = V_оТ + (-) (при ^ 2) / 2. Но за нашата задача ще променим формата. Казано е, че движението започва от състояние на почивка. Следователно началната скорост е нула. Следователно, продуктът на скоростта за време v_оT ще бъде нула. Веднага след като автомобилът ускори, знакът "+" е присъщ за формулата. В резултат се получава следната форма: S = (at ^ 2) / 2.

След това изразяваме квадрата на времето. За това ние умножаваме двете страни на полученото уравнение с две, за да го пренапишем. Сега нека разделим двойното разстояние в ускорение. Последната стъпка за израза ще бъде извличането на квадратния корен от този израз. Е, опростихме формулата възможно най-много. Сега изглежда така: T = sqrt (2S / a). Остава само да заместим номерата. В резултат на това получаваме, че колата е преминала това разстояние за време, равно на около 6.32 секунди.