Kinematik: Kinematik: tanım, formül, görevler

Kinematik nedir? Bu, idealize edilmiş nesnelerin hareketini tanımlayan matematiksel ve geometrik yöntemleri inceleyen mekaniğin bir alt bölümüdür. Birkaç kategoriye girerler. Günümüzün makalesinin konusu, bir şekilde "nokta kinematiği" kavramıyla ilgili olan yönler olacaktır. Birçok konuyu ele alacağız ancak bu alandaki başvuruları için en temel kavram ve açıklamalarla başlayacağız.

Nesneler düşünülüyor?

Kinematik, farklı alanlarda cisimlerin hareketlerini tanımlama yöntemlerini araştıran bir fizik dalıysa, bedenlerin kendileri üzerinde çalışmalısınız, değil mi? Neyin tehlikede olduğunu çabucak anlamak için okul öğrencileri için bir multimedya dersi bulabilirsiniz. Temellerini anladıysanız, genel olarak anlayış için kinematik basittir. Onlarla tanıştığınızda, teorik olarak fiziğin bu bölümünün maddi noktaların hareket yasalarını incelediğine dair bilginin bulunduğunu göreceksiniz. Nesnelerin tanımının nasıl genelleştirildiğine dikkat edin. Öte yandan, kinematik olarak kabul edilen tek malzeme madde noktası değildir. Bu fizik bölümü kesinlikle rijit cisimlerin ve ideal sıvıların hareket esaslarını inceler. Çoğu zaman, bu üç kavramın hepsi bir, sadece "ideal nesneler" olarak birleştirilir. Bu durumda idealleştirme, hesaplamalara ilişkin sözleşmeler ve muhtemel sistematik hatalardan sapma için gereklidir. Bir maddi noktanın tanımına bakarsanız, aşağıdaki maddenin şu şekilde yazıldığını göreceksiniz: Bu, uygun durumlarda boyutları ihmal edilebilir bir cisimdir. Bu şu şekilde anlaşılabilir: Seyahat edilen mesafe ile karşılaştırıldığında nesnenin doğrusal boyutları önemsizdir.

Tanımlamak için ne kullanılır?

Daha önce de söylediği gibi, kinematik, bir noktanın hareketini tanımlama yöntemlerini araştıran bir mekaniğin alt bölümüdür. Ancak eğer öyleyse, o zaman bu gibi operasyonların komisyonu için, aksiyomatik olanlar gibi bazı temel kavram ve ilkelere ihtiyaç duyuluyor mu? Evet. Ve bizim durumumuzda öyle. Birincisi, kinematikte, genellikle maddi noktada hareket eden kuvvetlere bakmadan problemleri çözmenin kuralıdır. Belli bir kuvvet uygularsa cesedin hızlanacağı ya da yavaşlacağı hepimiz çok iyi biliyoruz. Ve kinematik - bu hızlanma ile çalışmanızı sağlayan alt bölümdür. Bununla birlikte, ortaya çıkan güçlerin doğası burada düşünülmemektedir. Hareketi tanımlamak için, matematiksel analiz yöntemleri, doğrusal ve uzaysal geometri ve ayrıca cebir kullanılır. Belirli bir rol, koordinat ızgaraları tarafından oynatılır ve kendilerini koordine eder. Ancak bunu biraz sonra konuşacağız.

Yaratılış tarihi

Kinematik üzerine ilk eserler büyük bilim adamı Aristoteles tarafından derlendi. Bu endüstrinin bazı temel ilkelerini oluşturan o idi. Eserleri ve sonuçlarında bir takım yanlış görüş ve düşünceler olsa da, eserleri modern fizik için hâlâ büyük değere sahiptir. Aristoteles'in çalışması daha sonra Galileo Galilei'yi inceledi. Vücudun serbest düşme sürecinin yasalarını incelediğinde, Pisa Kulesi ile ünlü deneyler yaptı. Galileo, tüm uzunluk ve genişliği okuduktan sonra Aristo'nun yansımalarını ve sonuçlarını sert eleştirilere maruz bıraktı. Örneğin, ikincisi hareketin sebebinin kuvvet olduğunu yazarsa, Galileo bu gücün ivme nedeni olduğunu kanıtladı, ancak vücudun alacağı hiçbir şekilde hareket etmeyecek ve hareket edecektir. Aristo'ya göre, vücut hızı ancak belirli bir gücün etkisi altına alabilir. Ancak, bu görüşün yanlış olduğunu biliyoruz, üniform bir ilerici hareket var. Bu kinematics formüllerini bir kez daha kanıtlıyor. Ve bir sonraki soruya geçeceğiz.

Kinematik. Fizik. Temel kavramlar

Bu bölümde bir takım temel ilkeler ve tanımlar bulunmaktadır. Belki başkasıyla başlayalım.

Mekanik hareket

Muhtemelen okul tezgahından, mekanik bir hareket olarak düşünülebilecek olanın fikrini ortaya atmaya çalışıyoruz . Her gün, her saat, her saniye yüzlerüz. Mekanik hareketle, zamanla uzayda gerçekleşen süreci, yani belirli bir bedenin konumundaki değişikliği ele alacağız. Bu süreçte çok sık görelilik uygulanır, yani, ilk vücut pozisyonunun ikincinin konumuna göre değiştiği söylenir. Başlangıç çizgisinde iki otomobilimiz olduğunu düşünelim. Operatörün sinyali veya ışıkları patladı - araba koptu. En başında durum değişiyor. Ve bu konuda uzun ve sıkıcı konuşabilirsiniz: rakibe karşı, sabit görüntüleyene göre başlangıç çizgisine göre. Ancak, muhtemelen fikir açıktır. Aynı şey, ya tek yönlü ya da farklı iki kişi hakkında söylenebilir. Her birinin anındaki diğer değişikliklere göre konumları.

Referans sistemi

Kinematik, fizik - tüm bu bilimler referans çerçeveleri gibi temel bir kavram kullanmaktadır. Aslında çok önemli bir role sahiptir ve neredeyse her yerde pratik olarak pratik görevlerde uygulanmaktadır. Referans çerçevesinde iki önemli bileşen daha bulunabilir.

Izgara ve koordinatları koordine edin

İkincisi, sayı ve harflerden başka bir şey değildir. Belirli mantıksal ayarları kullanarak, belirli bir zaman diliminde bir maddi noktanın konumunu değiştirmenin en basit görevlerini çözmemizi sağlayacak olan tek boyutlu veya iki boyutlu ızgarayı oluşturabiliriz. Genellikle pratikte, X ("x") ve Y ("yerk") eksenleriyle birlikte iki boyutlu bir ızgara kullanılır. Üç boyutlu uzayda Z ekseni ("ZET") eklenir ve tek boyutlu uzayda yalnızca X bulunur. Topçular ve gözlemciler sıklıkla koordinatlarla çalışırlar. Ve ilk kez belirli bir uzunlukta boylar çizmeye başladığımızda ilkokulda rastlıyoruz. Sonuçta, mezuniyet, başlangıç ve bitişini belirtmek için koordinatların kullanımından başka bir şey değildir.

Kinematik 10 sınıf. Değerler

Bir maddi noktadaki kinematikteki problemleri çözmek için kullanılan başlıca nicelikler mesafe, zaman, hız ve ivme'dir. Son iki hakkında daha ayrıntılı olarak konuşalım. Her iki miktar da vektör. Başka bir deyişle, sadece sayısal bir endekse sahip değil, aynı zamanda belli bir yön vermektedir. Vücudun hareketi, hız vektörünün yönlendirildiği yönde meydana gelecektir. Bu durumda, eşit olmayan hareket durumunda bir hızlanma vektörünü unutmamalıyız. Hızlanma aynı yönde veya ters yönde yönlendirilebilir. Eğer ortak yönlü ise, beden daha hızlı ve daha hızlı hareket edecektir. Farklı yönlendirilmişse, nesne duruncaya kadar yavaşlar. Bundan sonra, hızlanma varlığında, vücut ters yönde bir hıza ulaşacak, ters yönde ilerleyecektir. Bunların hepsi uygulamada kinematikleri çok net bir şekilde gösterir. 10. sınıf sadece fizik bölümünün yeterince açığa çıkarıldığı dönemdir.

formül

Kinematik formüller hem çıktı hem de ezberlemek için oldukça kolaydır. Örneğin, belirli bir süre için seyahat edilen yolun formülü şu şekildedir: S = VoT + aT ^ 2/2. Gördüğümüz gibi, sol tarafta sadece mesafemiz var. Sağ tarafta başlangıç hızını, zamanını ve hızlandırmasını bulabilirsiniz. Artı işaret tamamen keyfi olur, çünkü nesne frenlendiğinde ivme negatif skalar değer alabilir. Genel olarak hareket kinematiği, bir tür hızın varlığına işaret eder, sürekli "başlangıç", "son", "anlık" diyoruz. Ani hız , belirli bir noktada belirir. Fakat bunu düşünürseniz, nihai veya başlangıçtaki bileşenleri kendi tezahürlerinden başka bir şey değildir, değil mi? Basitçe ve ilginç olduğu için "Kinematik" teması, muhtemelen okul çocukları arasında en sevilen şeydir.

Görev örnekleri

En basit kinematikte, çok farklı görev kategorilerinin hepsi vardır. Hepsi maddi noktanın hareketi ile bir şekilde bağlıdır. Örneğin, bazılarında vücut tarafından belirli bir süre içinde seyahat edilen mesafenin belirlenmesi gerekiyor. Bu durumda, başlangıç hızı ve hızlanma gibi parametreler bilinir. Ve belki de öğrenciye, aynı şeyin vücudun ivmesini ifade etme ve hesaplama ihtiyacı içinde olacağı bir görev verilecektir. Bir örnek inceleyelim. Araba statik bir konumdan başlar. Hızlanma karede bir saniyeye bölünen üç metreye eşitse, 5 saniyede hangi yoldan geçeceksin?

Bu sorunu çözmek için, ^ 2/2'deki S = VoT + formülüne ihtiyacımız var. İçinde sadece mevcut verilerin yerini alıyoruz. Bu hızlanma ve zaman. İlk hız sıfır olduğu için Vot teriminin sıfıra indiği gerçeğine dikkat etmelidir. Böylece, 75 metreye kadar sayısal bir tepki aldık. Hepsi bu, sorun çözüldü.

sonuçlar

Böylece, temel ilkeleri ve tanımları anladık, bir formül örneği verdik ve bu alt bölümün yaratılış tarihi hakkında konuştuk. Kinematik, yedinci sınıf fizik derslerinde tanıtılan kavramı, relativistik (klasik olmayan) bölüm çerçevesinde sürekli geliştirilmektedir.