Cinemática dun punto material: conceptos básicos, elementos

O tema do artigo do noso hoxe será a cinemática do punto material. ¿Que é iso todo? Que conceptos aparecen nel, e que a definición debe ser dada a este termo? Estas e moitas outras preguntas hoxe e imos tratar de responder.

Definindo o concepto

punto material cinemática non é outro que a subsección física titulado "Mecánica". Ela, á súa vez, estuda as leis do movemento de varios órganos. Cinemática dun punto material tamén está implicado nesta tarefa, pero iso non acontece en termos xerais. De feito, esta subsección examina os métodos que describen o movemento dos corpos. Neste estudo son axeitados só para o chamado corpo idealizado. Estes inclúen: un punto de material, un corpo duro e un gas ideal. Considero os conceptos detallados. Todos sabemos da escola que un punto material chámase corpo, o tamaño do que en calquera situación pode ser negligenciada. By the way, a cinemática do movemento de translación dun punto material comeza a aparecer por primeira vez en libros de sétimo grao en Física. Este é o ramo máis simple, para comezar a familiaridade coa ciencia, coa súa axuda é máis cómodo. Outra cuestión é, cales son os elementos da cinemática do punto material. Son moito, e poden ser condicional dividido en varios niveis con dificultade diferente de entender. Se falamos, por exemplo, o raio vector, entón, en principio, na súa definición non é nada prohiba complexa. Con todo, de acordo en que é moito máis fácil de entender que é para o alumno que o alumno medio ou ensino medio. E falando francamente, non hai necesidade de explicar as características dos estudantes do ensino medio prazo.

Unha breve historia da cinemática

Moitos, moitos anos, o gran Aristóteles dedicou a maior parte do seu tempo libre estudando e describindo a física como unha ciencia separada. En particular, el traballou en cinemática, intentando presenta-lo aos principais puntos e conceptos, dunha forma ou outra utilizada en intentos de resolver tarefas prácticas e mesmo banais. Aristóteles deu a idea inicial de cales son os elementos da cinemática do punto material. A súa obra e escritos son moi valiosos para toda a humanidade. Con todo, nas súas conclusións, fixo un número considerable de erros, e da cuestión é que houbo algúns erros e erros. Obras de Aristóteles no seu tempo tornouse interesado en outros científicos - Galileo Galilei. Unha das teses fundamentais presentadas por Aristóteles, lin que o movemento do corpo ocorre só no caso de ser posta en práctica algunha forza, determinado pola intensidade e dirección. Galileo demostrou que isto é un erro. Forza afectará a configuración de velocidade, pero non máis. O italiano mostrou que a forza é a causa da aceleración, e pode ser só mutuamente con el. Galileo Galiley tamén prestou atención considerable ao estudo do proceso de caída libre, traendo as leis relevantes. Probablemente todo o mundo se lembra sobre as súas experiencias coñecidas, que pasou na Torre de Pisa. Nas súas obras, o básico solucións cinemáticas usado e físico Ampère.

conceptos iniciais

Como mencionado anteriormente, a cinemática de formas explotando para describir o movemento de obxectos idealizados. Na práctica, as bases poden ser aplicados a análise matemática, álxebra común e xeometría. Pero cales son os conceptos (este concepto, e ningunha definición e valores paramétricos) están no centro desta subsección da física? En primeiro lugar, todos deben entender claramente que a cinemática do movemento de translación do movemento punto material considerando excluíndo desempeño poder. É dicir, para resolver os problemas relevantes, non precisamos de fórmulas relacionadas coa enerxía. Non se considera cinemática, non importa cantos deles existen - un, dous, tres, ata centos de miles. Con todo, a existencia de aceleración aínda ofrece. Nun certo número de problemas do punto cinemática do movemento de material prescribe determinar o valor de aceleración. Con todo, as causas deste fenómeno (ou sexa, forzas ea súa natureza) non son considerados, e son omitidos.

clasificación

Descubrimos que a cinemática explota e aplica métodos para describir o movemento de corpos sen ter en conta as forzas que actúan sobre eles. De feito, esta tarefa está a facer para os outros sub-mecánica, que se chama dinámica. Hai son usadas as leis de Newton, que permiten a práctica para definir parámetros suficientes cun pequeno número de datos iniciais coñecidos. conceptos básicos da cinemática do punto material - é o espazo eo tempo. E en relación co desenvolvemento da ciencia en xeral e no campo, había unha dúbida sobre a adecuación de tal combinación.

Dende o principio, houbo a cinemática clásica. Podemos dicir que é peculiar non só a presenza de ambas as lagoas temporais e espaciais, pero son independentes da escolla dun cadro específico de referencia. By the way, imos falar máis tarde. Agora, só explicar que se trata. intervalo espacial, neste caso, serán considerados como un segmento, o tempo - intervalo. Parece que todo debe ser claro. Agora, estas lagoas serán considerados na cinemática clásica absoluta invariantes, noutras palabras, independente da transición dun marco a outro. Se negocios cinemática relativista. É intervalos cando se alterna entre cadros de referencia poden variar. É sabio ata dicir que eles non poden, e deben, probablemente. Debido a esta simultaneidade de dous eventos aleatorios tamén pasa a ser relativo e está suxeita a unha consideración especial. É, polo tanto, na cinemática relativistas de dous conceptos - espazo e tempo - son combinadas nun.

Cinemática punto material: velocidade, aceleración, e outros valores

Para polo menos un pouco para entender a física desta subsección, ten que navegar os conceptos máis importantes, sabe definicións e representan o que constitúe, en termos xerais, un ou outro valor. Nada complicado sobre el realmente, é moi doado e sinxelo. Considere-se, quizais, comezando cos conceptos básicos utilizados nos problemas de cinemática.

movemento

movemento mecánico, asumimos un proceso no que un ou outro obxecto idealizado cambia a súa posición no espazo. Neste caso, podemos dicir que o cambio é en relación a outros corpos. Cómpre ter en conta o feito de que, á vez ocorre eo establecemento dun período de tempo específico entre dous eventos. Por exemplo, é posible asignar un certo intervalo formado durante o tempo transcorrido entre o corpo de veu dunha posición a outra. Nótese tamén que o corpo e, así, poden interactuar uns cos outros, de acordo coas leis xerais da mecánica. Este é o que moitas veces funciona cinemática do punto material. O sistema de referencia - o seguinte concepto, que está intimamente ligado con el.

Coordenadas

Poden ser chamados de datos comúns que nos permiten determinar a posición do corpo nun punto no tempo. Coordenadas están intimamente ligadas co concepto dun sistema de referencia e unha reixa de coordenadas. Na maioría dos casos son unha combinación de letras e números.

Radius vector

Desde o nome debe quedar claro que é. Con todo, imos falar máis sobre iso. Un punto móvese ao longo dun camiño, e nós sabemos o inicio dun cadro específico de referencia, é posible realizar o vector posición en calquera momento. Vai unirse a posición inicial do punto co instantáneo ou finito.

camiño

Vai ser chamada unha liña continua que se define como un resultado do movemento dunha partícula dun dato marco de referencia.

Velocidade (tanto lineais e angulares)

Este valor, que pode dicir o quão rápido o corpo pasa por un período de distancia.

Aceleración (e angular e lineal)

El indica que lei e que intensidade cambia o corpo de definición de velocidade.

Quizais, aquí están eles - os principais elementos da cinemática do punto material. Debe notarse que tanto a velocidade e aceleración son cantidades de vector. Isto significa que non só ten un efecto de demostración, pero tamén unha certa dirección. A propósito, que pode ser dirixido nun sentido e no sentido contrario. No primeiro caso, o corpo será acelerada no segundo - a abrandar.

As tarefas máis simples

Cinemática dun punto material (velocidade, aceleración e distancia que é case os conceptos fundamentais) ten nin mesmo o feito de que un gran número de problemas, e moitos deles en distintas categorías. Imos tratar de resolver unha tarefa moi sinxelo para determinar a distancia percorrida polo corpo.

Supoña que as condicións que temos na man, como segue. O condutor do coche está na liña de saída. O operador ofrece unha bandeira sinal visual eo coche despegar dramáticas. Determinar se é unha nova marca nos pilotos de competición poderá, se a distancia igual a cen metros, xa foi o líder en 7,8 segundos. Aceleración do vehículo tomado igual a 3 metros, dividido polo segundo cadrado.

Entón, como resolver un problema semellante? É moi interesante, xa que estamos obrigados a non "secar" a definición de determinados parámetros. Ela animou-se e transforma nunha determinada situación que diversifica as solucións de procesos e índices de procura. Pero o que debe ser guiada antes, como abordar a tarefa?

1. Cinemática dun punto material implica a utilización en caso de aceleración.

2. asume-se decisión a través da fórmula de distancia, xa que aparece nas condicións de valores numéricos.

Nós resolver o problema nada fácil. Para tomar esta distancia fórmula: S = vot + (-) a 02/02 ^. Cal é o significado? Necesitamos saber canto tempo pasará piloto designado distancia, e entón comparar o índice con un rexistro para atopar o que ía vencelo ou non. Para iso, nós reservar un tempo para el para obter a fórmula: en ^ 2 + 2VoT - 2S. Este non é outro que a ecuación cuadrática. Pero o coche despegar, isto significa que a velocidade inicial é igual a 0. Cando a decisión ecuación discriminante será igual a 2400 debe ser eliminado para a raíz do tempo de busca. Comproba se para a segunda casa decimal: 48,98. Atopamos a raíz da ecuación: 48,98 / 6 = 8,16 segundo. Acontece que o condutor non poderá bater a marca existente.