Основни понятия на кинематиката и уравненията

Какви са основните понятия на кинематиката? Каква е науката и какво учи? Днес ще говорим за това какво е кинематиката, какви са основните понятия за кинематиката в задачите и какво означават те. Освен това нека да говорим за ценностите, които най-често се разглеждат.

Кинематика. Основни понятия и определения

Първо, нека да поговорим за това какво е. Една от най-изучаваните сектори на физиката в училищния курс е механика. Следва след това в неопределен ред молекулярна физика, електроенергия, оптика и някои други сектори, като например ядрената и атомната физика. Но нека да разгледаме по-отблизо механиците. това физика се занимава с изучаването на механичното движение на телата. Той установява определени закономерности и проучва методите си.

Кинематиката като част от механиката

Последният е разделен на три части: кинематика, динамика и статиката. тези три podnauki, ако могат да бъдат наречени така, имат някои функции. Например статиката изучава правилата за равновесие на механичните системи. Веднага идва на ум на връзката с везните. Динамиката изследва схемите на движение на телата, но в същото време обръща внимание на силите, които действат върху тях. Но кинематиката се занимава със същото, само в разрез със силата не се приемат. Следователно масата на едни и същи тела не се взема под внимание при проблемите.

Основни понятия на кинематиката. Механично движение

Предметът на тази наука е материална точка. Това означава тяло, чиито размери, в сравнение с определена механична система, могат да бъдат пренебрегнати. Това така наречено идеализирано тяло, подобно на идеален газ, което се разглежда в секцията на молекулярната физика. По принцип понятието за материална точка, както в механиката като цяло, така и в кинематиката, по-специално, играе доста важна роля. Най-често се счита така наречените напред движение.

Какво означава това и как може да бъде това?

Обикновено движенията са разделени на ротационни и транслационни. Основните понятия на кинематиката на транслационното движение са свързани главно с количествата, използвани във формулите. За тях ще говорим по-късно, но засега нека се върнем към типа движение. Ясно е, че ако говорим за ротационен, тогава тялото се върти. Съответно, транслационното движение ще се нарича движение на тялото в равнина или линейно.

Теоретична основа за решаване на проблеми

Кинематиката, основните понятия и формули, които обмисляме сега, има огромен брой проблеми. Това се постига с помощта на обикновени комбинатори. Един от методите на разнообразието тук е промяната на неизвестните условия. Един и същ проблем може да бъде представен в различна светлина, като просто се променя целта на неговото решение. Необходимо е да се намери разстоянието, скоростта, времето, ускорението. Както можете да видите, опциите са цялото море. Ако свържем условията за свободно падане тук, пространството става просто невъобразимо.

Стойности и формули

Първо, нека направим резервация. Както е известно, количествата могат да имат двойно естество. От една страна, определена стойност може да съответства на определена цифрова стойност. Но от друга страна, тя може да има посока на разпространение. Например вълна. В оптиката се натъкваме на такава представа като дължината на вълната. Но ако има един кохерентен източник на светлина (един и същ лазер), тогава ние се занимаваме с лъч от равнинно поляризирани вълни. По този начин вълната ще съответства не само на цифрова стойност, показваща нейната дължина, но и на определена посока на разпространение.

Класически пример

Подобни случаи са аналогия в механиката. Да приемем, че имаме количка пред нас. По същността на движението можем да определим векторните характеристики на неговата скорост и ускорение. За да направите това при движение напред (например, на плосък под) ще бъде малко по-трудно, така че ще разгледаме два случая: когато количката се търкаля и когато се търкаля надолу.

Така че, нека си представим, че количката се изкачва на малък наклон. В този случай тя ще се забави, ако външните сили не действат по него. Но в обратната ситуация, а именно, когато количката се плъзне надолу отгоре, тя ще се ускори. Скоростта в два случая е насочена към мястото, където обектът се движи. Това трябва да се приеме като правило. Но ускорението може да промени вектора. Когато се забави, тя се насочва към обратната страна на вектора на скоростта. Това обяснява забавянето. Подобна логическа верига може да се приложи към втората ситуация.

Останалите стойности

Току-що говорихме за факта, че в кинематиката работим не само със скаларни величини, но и с векторни величини. Сега ще направим още една крачка напред. В допълнение към скоростта и ускорението при решаване на проблеми, се прилагат такива характеристики като разстояние и време. Между другото, скоростта е разделена на началната и мигновената. Първият от тях е специален случай на втория. Мигновена скорост - това е скоростта, която може да се намери по всяко време. И с първоначалния, може би, всичко е ясно.

задача

Значителна част от теорията е изследвана от нас по-рано в предходните параграфи. Сега остава само да се дадат основните формули. Но ние ще направим още по-добре: няма да разгледаме само формули, но ще ги приложим и в решаването на проблема, за да консолидираме придобитите знания. В кинематиката се използва цял набор от формули, при които може да се постигне всичко необходимо за решаване. Ние даваме проблема с две условия, за да разберем напълно това.

Велосипедът спира, след като пресече финалната линия. За пълно спиране му отне пет секунди. Разберете кое ускорение е ускорил и колко спирачно разстояние успя да мине. Спирачно разстояние се счита за линейна, се приема, че крайната скорост е нула. По време на пресичане на финалната линия скоростта е била 4 метра в секунда.

Всъщност задачата е доста интересна и не толкова проста, колкото изглежда на пръв поглед. Ако се опитаме да вземем формулата за разстояние в кинематиката (S = Vot + (-) (at ^ 2/2)), тогава нищо няма да дойде от нея, тъй като ще имаме уравнение с две променливи. Как да действаме в този случай? Можем да направим два начина: първо да изчислим ускорението чрез заместване на данните във формулата V = Vo - at или да изразим от там ускорението и да го заменим във формулата за разстояние. Да използваме първия метод.

Така че крайната скорост е нула. Началната точка е 4 метра в секунда. Чрез прехвърлянето на съответните величини в лявата и дясната страна на уравнението получаваме израз за ускорение. Тук тя е: a = Vo / t. По този начин той ще бъде равен на 0.8 метра в секунда на квадрат и ще носи спирачен характер.

Хайде да отидем до разстоянието формула. В него просто заместваме данните. Получаваме отговора: спирачното разстояние е 10 метра.