Кинематика на материална точка: основни понятия, детайли

Темата на нашия днешната статия ще бъде на кинематиката на материална точка. Какво е това всичко е на път? Какво понятия са включени в него и какво определение трябва да се дава на този термин? Тези и много други въпроси, днес и ние ще се опитаме да отговорим.

Дефиниране на понятието

Кинематика материална точка е нищо друго освен подраздел на физиката, озаглавен "Механика". Тя, от своя страна, изучава законите за движение на различни органи. Кинематика на материална точка е също участват в тази задача, но това не е така в общи линии. В действителност, този подраздел разглежда методите, които описват движението на телата. В това изследване са подходящи само за т.нар идеализирана тялото. Те включват: материална точка, твърдо тяло и идеално газ. Помислете за понятията в детайли. Всички знаем от училище, че материална точка се нарича тяло, размерът на които в дадена ситуация може да бъде пренебрегната. Между другото, кинематиката на постъпателно движение на материална точка започва да се появява за първи път в седмата учебници клас по физика. Това е най-простият бранша, така че да започне запознаване с науката, с негова помощ тя е най-удобно. Отделен въпрос е, какви са елементите на кинематиката на материална точка. Те са доста, и те могат да бъдат условно разделени на няколко нива с различна трудност за разбиране. Ако говорим, например, вектор радиус, а след това, по принцип в своето определение не е нищо прекалено сложно. Въпреки това, са съгласни, че това е много по-лесно да се разбере, че е на студента от средния ученик или гимназията. И честно казано, не е необходимо да се обясни характеристиките на термина гимназисти.

Кратка история на кинематика

Преди много, много години, великият Аристотел, посветен лъвския дял от изучаване на свободното си време и описване физика като отделна наука. По-специално той е работил върху кинематиката, опитвайки се да го представи основните моменти и понятия по един или друг, използвани в опити за решаване на практически задачи и дори светски начин. Аристотел дава първоначалната идея на какво са елементите на кинематиката на материална точка. Неговото дело и писания са много ценни за цялото човечество. Независимо от това, в заключенията си, отбеляза значителен брой грешки, и въпроса е, че имаше някои грешки и грешки. Произведения на Аристотел в своето време се опитват да привлекат други учени - Галилео Галилей. Една от основните тезите, изложени от Аристотел, четем, че движението на тялото се среща само в случай, ако е действал при някои сила, определена от интензивността и посоката. Galileo се оказа, че това е грешка. Force ще се отрази на настройката на скоростта, но не повече. Италианецът показа, че силата е причина за ускорението, и тя може да бъде само взаимно с него. Галилео Галилей също отдели значително внимание на изучаването на процеса на свободно падане, сближаването на съответните закони. Вероятно всеки си спомня за прочутите му експерименти, които той, прекарани в кула в Пиза. В произведенията му, основите кинематични решения, използвани и физик Ампер.

начални концепции

Както бе споменато по-рано, кинематиката на проучват начини да се опише движението на идеализирани обекти. На практика основите могат да се прилагат математически анализ, обикновената алгебра и геометрия. Но това, което са понятията (тази концепция, а не определение и параметрични стойности) са в основата на този подраздел на физиката? Първо, всеки трябва ясно да се разбере, че кинематиката на постъпателно движение на точка движението на материала обмислят изключение качество на захранването. Това е, за решаване на важни проблеми, ние не се нуждаем от формулите, свързани с властта. Не се счита за кинематика, без значение колко много от тях са там - едно, две, три, дори стотици хиляди. Въпреки това, наличието на ускорение все още осигурява. В редица съществени проблеми точка на кинематиката движение предписва се определи стойност на ускорението. Въпреки това, причините за това явление (т.е. сили и тяхното естество) не се считат, и са пропуснати.

класификация

Открихме, че кинематиката проучва и прилага методи за описание на движението на телата без оглед на силите, които действат върху тях. Между другото, тази задача е правил за другите под-механика, който се нарича динамика. Вече има се използват законите на Нютон, които позволяват на практика да се определи достатъчно параметри с малък брой известни първоначални данни. Основни понятия в кинематиката на материална точка - това е пространството и времето. И във връзка с развитието на науката като цяло и в областта, имаше един въпрос относно целесъобразността на такава комбинация.

От самото начало имаше класическите кинематиката. Можем да кажем, че това е особен, не само присъствието на двете времеви и пространствени различия, но те са независими от избора на конкретен референтна рамка. Между другото, ние ще говорим за по-късно. Сега, само да обясни за какво става въпрос. Пространствена интервал в този случай ще се счита за един сегмент, време - интервал. Изглежда, че всичко трябва да е ясно. Сега, тези пропуски ще бъдат разглеждани в класическите кинематиката абсолютно непроменливи, с други думи, независимо от преминаването от един кадър в друг. Дали бизнес релативистични кинематика. Тя интервали при превключване между референтни рамки могат да варират. Това е мъдро да се каже дори, че те не могат, и трябва, вероятно. Поради тази едновременност на две случайни събития също става роднина и е обект на специално внимание. Затова е в релативистките кинематиката на две понятия - пространство и време - са обединени в един.

Кинематика материал точка: скорост, ускорение и други стойности

За най-малко малко да се разбере физиката на настоящия подраздел, трябва да се движите най-важните понятия, дефиниции знаем и представляват какво представлява в общи линии, едната или другата стойност. Нищо сложно за него наистина, това е много лесно и просто. Помислете, може би, да се започне с основните понятия, използвани в проблемите на кинематиката.

движение

Механично движение, ние приемаме, процес, при който един или друг обект идеализирана променя позицията си в пространството. В този случай, може да се каже, че тази промяна е по отношение на други органи. Необходимо е да се вземе предвид факта, че по същото време се провежда и създаването на специфичен интервал от време между две събития. Например, ще бъде възможно да се разпределят определен интервал оформен за времето, изминало между тялото идва от една позиция в друга. Имайте предвид също, че тялото и по този начин могат да си взаимодействат един с друг, в съответствие с общите закони на механиката. Това е точно това, което често се работи кинематика на материална точка. Референтната система - следната концепция, която е неразривно свързана с него.

координати

Те могат да бъдат наречени обикновени данни, които ни позволяват да се определи позицията на тялото във всеки даден момент. Координати са неразривно свързани с концепцията за референтна система и координира мрежа. В повечето случаи са комбинация от букви и цифри.

Радиус вектор

От името трябва да е ясно, че това е така. Независимо от това, нека да говорим повече за това. Ако една точка се движи по пътя, и ние знаем, в началото на дадена референтна рамка, е възможно да се проведе вектор позиция във всеки даден момент. Той ще се присъедини към първоначалното положение на точката с моментално или ограниченото.

път

Тя ще се нарича непрекъсната линия, която е положена в резултат на движението на частиците в дадена референтна рамка.

Speed (и двете линейно и ъглово)

Тази стойност, която може да каже колко бързо тялото преминава през период от разстояние.

Ускорение (и ъглова и линейна)

Това показва, при какви закони и как интензивно се променя тялото обстановка скорост.

Може би, тук те са - основните елементи на кинематиката на материална точка. Трябва да се отбележи, че както скоростта и ускорението са векторни количества. Това означава, че те не само имат демонстрационен ефект, но и определена посока. Между другото, те могат да бъдат насочени в една посока и в обратното. В първия случай, тялото ще се ускори през второто - да се забави.

Най-простите задачи

Кинематика на материална точка (скорост, ускорение и разстояние, което е почти основните понятия), не дори и на факта, че огромен брой проблеми, и много от тях са в различни категории. Нека се опитаме да решим достатъчно проста задача за определяне на изминатото разстояние от тялото.

Да предположим, че условията, които имаме на разположение, както следва. Шофьорът на колата стои на стартовата линия. Операторът осигурява флаг визуален сигнал и колата сваля драстично. Определете дали това е нов рекорд в ездачите за защита на конкуренцията ще бъде в състояние, ако разстоянието, равно на сто метра, след като лидерът е в 7,8 секунди. Ускорение на превозното средство, взето равна на 3 метра, разделен на квадратен втория.

Е, как да се реши подобен проблем? Това е доста интересен, тъй като от нас се изисква да не се "сух" определението на определени параметри. Тя се оживи и се превръща определена ситуация, която разнообразява решения на процеса и индексите за търсене. Но това, което ние трябва да се ръководи преди, как да се подходи към задачата?

1. Кинематика на материална точка включва използването при ускорение.

2. Приема се решение с помощта на формулата разстояние, защото изглежда, че в условията на цифрова стойност.

Ние реши проблема никак лесно. За да се вземе това разстояние формула: S = VOT + (-) АТ ^ 2/2. Какъв е смисълът? Трябва да знаем колко време ще мине състезател определено разстояние, а след това сравнение на индекса с рекорд, за да разберете, че ще го бие или не. За да направите това, ние заделени за него време, за да получите по формулата: на ^ 2 + 2VoT - 2S. Това е не друг, а квадратно уравнение. Но колата излита, това означава, че началната скорост е равна на 0. Когато дискриминантен решението на уравнението ще бъде равна на 2400 трябва да бъдат отстранени, за корена на време за търсене. Долива се до втория знак след десетичната запетая: 48.98. Ние считаме, коренът на уравнението: 48.98 / 6 = 8.16 секунди. Оказва се, че шофьорът няма да може да победи на съществуващия рекорд.