Moddiy nuqta kinematikasi: asosiy tushunchalar, elementlar

Bizning bugungi maqolada mavzu moddiy nuqta kinematikasi bo'ladi. barcha Nima haqida? Nima tushunchalar unda paydo, va nima ta'rifi, bu muddat berilishi kerak? Bu va boshqa ko'plab savollar bugun va biz javob berishga harakat qilamiz.

tushunchasini aniqlash

Kinematik moddiy nuqta "Mexanika" nomli fizika qismning boshqa hech kim emas. U, o'z navbatida, turli jismlarning harakat qonunlarini o'rganadigan. moddiy nuqta kinematikasi, shuningdek, bu vazifani ishtirok, lekin umumiy nuqtai nazaridan emas. Aslida, bu sub-bo'lim organlari harakatini tasvirlab usullari tekshiradi. Bu ishda faqat deb atalmish idealizm tanasi uchun MUMKIN. Bular: a moddiy nuqtaga, bir qattiq tana va ideal gaz. batafsil tushunchalarni ko'rib chiqaylik. Biz hammamiz bir moddiy nuqta organi, har bir vaziyatda e'tiborsiz mumkin bo'lgan hajmi deb ataladi maktab bilaman. Aytgancha, kinematiği translasyon harakati moddiy nuqta Fizika yettinchi sinf darslik birinchi marta paydo boshlaydi. Bu eng qulay, uning yordami bilan, shuning uchun ilm-fan bilan tanishish boshlash uchun, oddiy filiali hisoblanadi. Alohida masala moddiy nuqtaga kinematikasini elementlari nima, deb. Ular juda ko'p bo'lib, ular shartli tushunish uchun turli qiyinchilik bilan turli darajalarda bo'linishi mumkin. Biz gapirish bo'lsa, masalan, radius vektor, keyin, asosan, uning ta'rifi bilan prohibitively murakkab narsa emas. Biroq, u o'rtacha o'quvchisi yoki yuqori maktabga nisbatan shogirdi hisoblanadi tushunish ancha oson bo'ladi, deb rozilik bildirasiz. Va yoqadi muddatli yuqori maktab o'quvchilar xususiyatlarini tushuntirishga hojat yo'q, gapirish.

kinematikasini qisqacha tarixi

Ko'pchilik, ko'p yillar oldin, buyuk Arastu uning bo'sh vaqtini o'rganish va alohida fan sifatida fizika tasvirlab ulushi bag'ishlangan. Xususan, u asosiy nuqtalari va tushunchalar, bir tomonlama yoki amaliy va hatto dunyoviy vazifalarni hal qilish urinishlari ishlatiladigan boshqasiga taqdim harakat, kinematik ustida ishlagan. Arastu moddiy nuqta kinematikasini elementlar qanday boshlang'ich g'oyasini berdi. Uning ish va asarlari butun insoniyat uchun juda ham qadrli. Shunday bo'lsa-da, uning xulosalari, u xatolar bir muhim qator va masala ba'zi xatolar va xatolar bor edi, deb. Galileo Galilei - uning vaqtida Aristotel asarlari boshqa olimlar qiziqib qoldi. Arastu tomonidan ilgari surilgan asosiy tezislari biri, u intensivligi va yo'nalishi bilan belgilanadi, ba'zi kuch amal bo'lsa, tana harakati holda faqat sodir ekanini o'qib. Galiley bu xato ekanligini isbotladi. Force tezlikni xususiyatlarini, lekin hech ta'sir qiladi. Italiya kuch-quvvat tezlashtirish sabab ekanligini ko'rsatdi va u faqat o'zaro u bilan bo'lishi mumkin. Galileo Galiley ham jarayonini o'rganish uchun muhim e'tibor qaratildi , bepul kuz tegishli qonunlar olib. Ehtimol har bir u Piza minorasi da o'tkazgan mashhur tajribalarida, haqida eslaydi. Uning asarlarida, asoslari kinematik eritmalar ishlatiladi va fizik Amper.

dastlabki tushunchalar

Yuqorida aytib o'tilganidek, kashf yo'llar kinematikasi idealizm ob'ektlarini harakatini tasvirlash uchun. Amalda, poydevori matematik tahlil, oddiy algebra va geometriya qo'llanilishi mumkin. Lekin nima tushunchalar (bu tushuncha, va hech ta'rifi va parametrik qadriyatlar) fizika, bu qismning qalbi bor? Birinchidan, har bir aniq kinematiği, deb tushunish kerak translasyon harakati moddiy nuqta harakati elektr faoliyatini tashqari inobatga. Ya'ni, tegishli muammolarni hal qilish, biz kuch bilan bog'liq formulalar kerak emas. Bu qat'i nazar bor qanday ularning ko'pchiligi, kinematik hisoblanmaydi - minglab bir, ikki, uch, hatto yuzlab. Shunday bo'lsa-da, jadallashtirish mavjudligi hali beradi. moddiy nuqta harakatining kinematikasi muammolar bir qator tezlashtirish qiymatini aniqlash nazarda tutilgan. Biroq, bu hodisaga (ya'ni, kuchlari va ularning tabiati) sabablari hisoblanmaydi, va tushirib qoldirildi.

klassifikatsiya

Biz kinematikasi o'rganiladi va ularning ta'sir qiluvchi kuchlar nisbatan holda organlari harakatini tasvirlash uchun usullarini amal deb topildi. Aytgancha, bu vazifa dinamikasi, deyiladi boshqa sub-mexanika, uchun amaldagi qilindi. Allaqachon bor ishlatiladi Nyuton qonunlarini, ma'lum boshlang'ich ma'lumotlar kichik raqami bilan etarli parametrlarini aniqlash uchun amalda beradi. kinematikasini asosiy tushunchalar moddiy nuqta - u kosmik va vaqt. Va umuman va sohasida ilm-fan rivojlanishi bilan munosabati, bunday birlashtirish muvofiqligi haqida bir savol bor edi.

boshidan boshlab, klassik kinematikasi bor edi. Biz uni ham vaqtinchalik va fazoviy bo'shliqlar borligi nafaqat alohida, deb aytish mumkin, lekin ular mos yozuvlar bir ramka tanlash alohidadir. Aytgancha, biz keyinchalik haqida gaplashamiz. Endi, faqat u haqida tushuntirib bering. interval - bu holda fazoviy interval bir segment, vaqt deb qabul qilinadi. Bu har bir narsani aniq bo'lishi kerak, deb tuyuladi. Endi, bu bo'shliqlar bir doirada o'tish mustaqil Boshqacha aytganda, mutlaq invariant mumtoz kinematikasini ham muhokama qilinadi. Biznes relyativistik kinematikasini yo'qmi. farq qilishi mumkin mos yozuvlar ramkalar o'rtasida biridan ikkinchisiga o'tish paytida vaqti-vaqti. Bu, ehtimol, hatto ular olmaydi, deb aytish uchun dono, va kerak. Chunki ikki tasodifiy voqealar, bu bir vaqtning o'zida ham nisbiy bo'lib va maxsus ko'rib chiqishi kerak. kosmik va vaqt - - biriga birlashtirilgan Bu ikki tushunchalar relyativistik kinematikasini shuning hisoblanadi.

Kinematik moddiy nuqta: tezlik, tezlashtirish va boshqa qiymatlar

Bu qismning fizika tushunish uchun kamida bir oz, siz, eng muhim tushunchalarni harakat ta'riflar bilish va umumiy atamalar, bir yoki boshqa qiymati tashkil nima vakili kerak. bu haqda murakkab Hech narsa, albatta, juda oson va sodda. kinematikasi muammolar ishlatiladigan asosiy tushunchalar bilan boshlash uchun, ehtimol, ko'rib chiqaylik.

harakat

Mexanik harakati, biz bir yoki bir boshqa idealizm ob'ekt fazoda o'z o'rnini o'zgartiradi bo'lgan jarayonni o'z zimmasiga. Bu holda, biz o'zgarish, boshqa organlari bilan bog'liq, deb aytish mumkin. Bu hisobga bir vaqtning o'zida sodir va ikki voqealar o'rtasida muayyan vaqt oralig'ida tashkil etadi, deb haqiqatni qabul qilish zarur. Misol uchun, jismi o'rtasidagi o'tgan vaqt uchun tashkil muayyan intervalni ajratish mumkin bo'ladi bir joydan keldi. Shunday qilib, tanasi va mexanikasi umumiy qonunlariga ko'ra, bir-biri bilan muloqotda mumkin ham unutmang. Bu tez-tez moddiy nuqta kinematiği faoliyat aynan. yozuvlar tizimi - quyidagi tushunchasi, ajralmas u bilan bog'liq.

Koordinatalari

Ular bizga vaqt ichida har qanday berilgan nuqtada tananing o'rnini aniqlash uchun imkon beradi, oddiy ma'lumotlarni, deb atash mumkin. Koordinatalar ajralmas mos yozuvlar tizimi tushunchasi va muvofiqlashtirish panjara bilan bog'liq. ko'p hollarda bir harf va raqamlar birikmasi mavjud.

radius vektor

Nomidan u ekanligini ochiq-oydin bo'lishi kerak. Shunday bo'lsa-da, Keling, bu haqida ko'proq gaplashaylik. bir nuqta bir yo'lda harakat, va biz mos yozuvlar bir rom boshlanishi bilsangiz, u har qanday vaqtda joy bo'lgan vektor o'tkazishga mumkin. U darhol yoki cheklangan bilan nuqtasi dastlabki pozitsiyasini qatnashayotgan bo'ladi.

yo'l

Bu, bir Malumot berilgan doirasida bir zarralari harakatga natijasida yuklansin uzluksiz chiziq deb ataladi.

Tezlik (chiziqli va burchak, ham)

tanasi masofa bir davrda o'tadi qanchalik tez aytish mumkin, bu qiymat.

Tezlashtirish (va burchak va chiziqli)

Bu nima qonun va qanday jadal tezligi sozlamalari tanani o'zgartiradi ostida ko'rsatadi.

Balki, bu yerda ular - moddiy nuqta kinematikasini asosiy elementlari. Bu tezlik va tezlashtirish ham ta'kidlash lozim vektor miqdori. Bu ular faqat bir namoyish ta'sir, balki ma'lum bir yo'nalishini yo'q, degan ma'noni anglatadi. Aytgancha, ular bir yo'nalishda va qarshisida yo'nalgan bo'lishi mumkin. Birinchi holda, tana ikkinchi tezlashdi qilinadi - pastga sekin.

oddiy vazifalar

moddiy nuqta (deyarli asosiy tushunchalar, tezlik, tezlashtirish va masofa) kinematiği hatto haqiqatni ega muammolarni katta miqdordagi va turli toifalarida ulardan bir poda deb. tanasining tomonidan sayohat masofani aniqlash uchun etarlicha oddiy vazifa hal qilishga harakat qilaylik.

quyidagicha biz tomondan bor sharoit deylik. avtomobil haydovchisi boshlang'ich line ustida turibdi. operator bir Visual signal bayrog'ini beradi va avtomobil keskin off oladi. Bu yuz metr teng masofa, 7,8 soniyada bir marta yetakchisi bo'lsa raqobat chavandozlar yangi rekord, ega bo'ladi yoki yo'qligini aniqlash. transport vositasining tezlashtirish kvadrat, ikkinchi tomonidan bo'lingan, 3 metr teng olingan.

Shunday qilib, qanday qilib bir shunga o'xshash muammolarni hal qilish uchun? Biz «quruq» ayrim parametrlarini belgilash muhim emas deb, u juda qiziqarli bo'ladi. U yorishib jarayoni echimlar va qidiruv indekslarini çeşitlendirmekte muayyan vaziyatni aylanadi. Lekin, biz oldin hidoyat bo'lishi kerak, nima, qanday vazifani yaqinlashish?

moddiy nuqta 1. Kinematik jadallashtirish taqdirda foydalanishni o'z ichiga oladi.

Bu raqamli qiymati sharoitida paydo chunki 2. Bu masofa formula yordamida qaror qabul qilinadi.

Biz hammamiz oson da muammoni hal. Bu masofa formula olish uchun: S = vot + (-) ^ 2/2 AT. ma'nosi nima? Biz poygachi tayinlangan masofani o'tib, so'ngra uni kaltaklab yoki yo'q edi topish uchun rekord bilan indeks solishtirish qancha vaqt bilish kerak. 2S - AT ^ 2 + 2VoT: uni formulasini olish uchun Buning uchun, biz chetga vaqtni sozlash. Bu boshqa hech kim emas kvadrat tenglama. Lekin mashina u 2400 teng bo'ladi aql-idrok tenglama qaror qidiruv vaqt root uchun ko'tarilishi kerak qachon boshlang'ich tezlik 0. tengdir, degan ma'noni anglatadi, off oladi. Ikkinchi o'nlik joyda gacha qiling: 48.98. 48.98 / 6 = 8.16 sekund: Biz tenglama ildizini topish. Bu haydovchi mavjud rekordini ura olmaysiz ekan.