Puntu material baten Zinematika: oinarrizko kontzeptuak, elementu

Gure gaurko artikuluaren gaia Puntu materialaren zinematika izango da. Zer da guztia? Zer kontzeptu bertan agertzen dira, eta zer definizio legealdi honetan eman behar? Horiek eta beste hainbat galdera gaur eta erantzun saiatuko gara.

kontzeptua definitzea

Zinematika material puntu bat ere ez fisika azpi "mekanika" izenburua baino beste da. She, aldi berean, hainbat gorputzen mugimenduaren legeak aztertzen. Puntu material baten Zinematika halaber, zeregin honetan parte hartzen ari da, baina ez du orokorrean. Izan ere, azpi-atal honetan gorputzak mugimendua deskribatzen duten metodoak aztertzen. Azterketa honetan deiturikoak idealizatuak gorputza bakarrik egokiak dira. Hauek dira: puntu material bat, gorputz zurrun eta gas ideal bat. Demagun xehetasunez kontzeptuak. Denok dakigu eskola materiala puntu bat gorputzean, tamaina duen edozein egoera jakin batean ahaztutako daitekeen deritzo from. Bide batez, baten zinematika motion translational puntu material baten zazpigarren kalifikazioa testu-liburuak fisika lehen aldiz agertzen hasten da. Hau adar errazena da, hain ezagun hasteko zientzia batera, bere laguntzarekin erosoena da. Aparteko gai bat da, zein dira puntu materialaren zinematika elementu. nahiko asko dira, eta baldintzatuan ahal izango dute, hainbat mailatan banatuta egon zailtasun desberdinak ulertu gabe. hitz egin dugu bada, adibidez, erradioak bektorea, ondoren, hasiera batean, bere definizio ezer prohibitively konplexua da. Hala ere, ados, askoz errazagoa dela da batez besteko ikaslea edo batxilergoko baino ikaslea da ulertzeko. Eta Egia hitz egin, ez dago epe batxilergoko ikasleen ezaugarriak azaldu beharrik.

Zinematika historia laburra

Duela asko, urte asko, Aristoteles handia eskainitako lehoi share bere denbora librea ikasten eta fisika bereizi zientzia bezala deskribatzen. Bereziki zinematika lan egin zuen, hura aurkezteko puntu nagusiak eta kontzeptu, era batera edo bestera zeregin praktiko eta are eguneroko konpontzeko saiakerak erabili nahian. Aristoteles hasierako zer dira puntu materialaren zinematika elementu ideia eman. Bere lanak eta idazkiak oso gizateriaren guztientzat baliagarriak dira. Hala ere, bere ondorioak ere, akatsak mordoxka bat egin zuen, eta materia da, ez dagoela akatsak eta akats batzuk izan ziren. Aristotelesen lanak bere garaian izan zen beste zientzialari interesa - Galileo Galileik. aurrera jarri Aristotelesek oinarrizko tesi bat, irakurtzeko gorputz mugimendua gertatzen soilik kasu batean indar batzuen gainean jardun badu, intentsitatea eta norabidea zehazten. Galileo frogatu hori akats bat da. Force abiadura ezarpena, baina ez gehiago izango du eragina. Italiako erakutsi dio indarra duten bizkortzea kausa da, eta soilik berarekin elkar daiteke. Galileo Galiley ere arreta handia ordaindu prozesuaren azterketaren erorketa librea, lege garrantzitsuak jarriz. Ziurrenik, denek bere esperimentu ospetsua, bertan igarotako Pisa dorrea hartan zuen buruz gogoratzen. Bere lanetan, oinarriak zinematikoa konponbideak erabili eta fisikaria Ampere.

hasierako kontzeptuak

Arestian esan bezala, modu esploratzen zinematika objektuak idealizatuak mozioa deskribatzeko. Praktikan, oinarriak aplikatu ahal izango analisi matematiko, algebra arrunt eta geometria. Baina zer dira kontzeptuak (kontzeptu hori, eta definizio no eta parametrikoa balioak) Fisikaren azpiatal honen muinean daude? Lehenik, denek argi eta garbi ulertu behar zinematika dela motion translational material puntu motion boterea performance kenduta kontuan hartuta. Hau da, arazo garrantzitsuak konpontzen, ez dugu power konektatutako formulak behar. Ez da kontuan zinematika, ez du axola nola horietako asko daude - Bat, bi, hiru, nahiz eta ehunka mila. Hala ere, azelerazioa existentzia oraindik ematen du. Puntu material mugimendua zinematika arazoak zenbaki bat ere agintzen zehazteko azelerazioa balio. Hala ere, fenomeno hori (hau da, indarrak eta beren izaera) arrazoiak ez dira, eta ez dira aipatu.

sailkapen

Zinematika hori aztertzen du eta erakunde mozioa deskribatzeko indarrak horien gainean jarduteko dagokionez gabe metodoak aplikatzen aurkitu dugu. Bide batez, zeregin hori beste azpi-mekanika, den dinamika izeneko egiten. Dagoeneko han erabiltzen dira Newtonen legeak, praktikan baimendu horrek nahikoa parametroak definitzeko ezagutzen hasierako datuak kopuru txiki batekin. Oinarrizko of zinematika kontzeptuak puntu material - espazioa eta denbora da. Eta zientziaren garapenari orokorrean eta eremuan lotuta, hala nola konbinazio bat egokitasuna buruzko galdera bat izan zen.

Hasiera-hasieratik, ez zen zinematika klasikoa. Esan dezakegu bitxia dela bai hutsuneak denbora eta espazio presentzia ez ezik, erreferentzia marko jakin bat aukeratu independienteak dira. Bide batez, buruz hitz egingo dugu geroago. Orain, azaldu zer da. tarte - Kasu honetan tarte espaziala izango a segmentuan, denbora hartuko dira. Dena dela argi izan behar dela dirudi. Orain, hutsune horiek zinematika klasikoa absolutua invariant jotzen du, bestela esanda, marko batetik bestera trantsizio independenteak dira. Negozio-erlatibista zinematika ala ez. denean erreferentzia markoak aldatu egin daitezke artean aldatzeko tarteak ere. jakintsua, nahiz eta esan ezin dutela da, eta hori behar, ziurrenik. Honegatik ausazko bi ekitaldi aldiberekotasunari hau ere erlatiboa bihurtzen da, eta arreta berezia gaia. Beraz, erlatibista bi kontzeptu zinematika en - espazioa eta denbora - ari bat konbinatzen.

Zinematika material puntua: abiadura, azelerazioa, eta beste balore

gutxienez pixka bat azpiatal honen fisika ulertzeko asmoz, kontzeptu garrantzitsuenak nabigatu beharko duzu, definizioak ezagutzen eta adierazten zer Oro har, bat edo beste balioan osatzen du. Ezer ez da buruz korapilatsu benetan, oso erraza eta sinplea da. Demagun, agian, to the zinematika arazoak erabilitako oinarrizko kontzeptuak hasiko da.

motion

mugimendu mekanikoa, eta bertan, idealizatzen Objektu bat edo beste bere espazioan jarrera aldatzen prozesu bat suposatzen dugu. Kasu honetan, esan dezakegu aldaketa hori beste erakunde aldean da. Beharrezkoa da kontuan, izan ere, aldi berean gertatzen eta bi ekitaldi arteko denbora tarte zehatz bat ezartzea hartu. Adibidez, posible izango da tarte jakin bat gorputzaren artean igaro aldiz eratutako esleitu bestera posizio bat zetorren. Kontuan ere gorputzaren eta, beraz, elkarren elkarreragin, mekanika legeak orokorraren arabera. Hau da, zehazki zer askotan funtzionatzen Puntu materialaren zinematika. erreferentzia-sistema - honako kontzeptua, hau da erabat berarekin lotuta.

koordenadak

Gorputzaren posizioa zehazteko digu denbora edozein puntutan jakin batean ematen duten datuak arruntak deitu daiteke dute. Koordenatuak erabat erreferentzia sistema baten kontzeptua eta koordinatzeko grid batekin lotuta daude. Kasu gehienetan letra eta zenbakien konbinazio bat dira.

radius bektorea

Izenak argi izan behar du dela. Hala ere, hitz egin horri buruz utzi. puntu bat bide batetik mugitzen bada, eta erreferentzia-marko jakin baten hasieran badakigu, posible da posizio bektorearen eutsi, une jakin batean. egon hasierako puntuaren posizioa berehalako edo finitu batera batu egingo zuen.

bidea

deitu egingo da etengabeko lerro bat den partikula baten mugimendua erreferentzia marko jakin batean ondorioz ezarritako.

Abiadura (bai lineala eta angeluarra)

Balio hori, nola azkar gorputzaren distantzia aldi bat pasatzen bertan esan dezake.

Azelerazioa (eta angular eta lineala)

Zer lege eta nola gogor abiadura ezarpena gorputza aldatzen pean adierazten du.

Beharbada, hemen dira - Puntu materialaren zinematika elementu nagusia. Kontuan izan behar da, bai abiadura eta azelerazioa diren bektore kantitate. Horrek esan nahi du ez besterik ez dute manifestazioa eragina, baina baita norabide jakin bat. Bide batez, egon ahal izango dute, norabide batean eta kontrakoa ere zuzendu. Lehen kasuan, gorputza ezin bigarrenean bizkortu egingo - motelduko.

errazena zereginak

Puntu material bat (abiadura, azelerazioa eta distantzia horrek ia oinarrizko kontzeptuak da) Zinematika ez baita Izan ere, duela arazo kopuru handi bat, eta horietako asko kategoria desberdinetan dela. Dezagun saiatu bat nahikoa zeregin erraza gorputzak bidaiatu distantzia zehazteko konpontzeko.

Demagun, baldintza hori ez dugu alde batetik, honako hau. auto gidariari hasierako lerroan dago. operadoreak bisuala seinalea bandera bat eskaintzen du, eta autoa martxan jarri da nabarmen. Zehaztu ote den lehiaketa pilotuek ere errekor berria gai izango da, distantzia ehun metro berdina bada, behin liderra izan zen 7,8 segundotan. Ibilgailuaren Acceleration hartu berdina 3 metro, bigarren plazan arabera banatuta.

Beraz, nola antzeko arazo bat konpontzeko? oso interesgarria da, dugu, beharrezkoak dira, ez baita "lehortu" parametro jakin batzuen definizioa. up distira zuen, eta egoera jakin bat prozesu irtenbideak eta bilaketa indizeak dibertsifikatzen bihurtzen. Baina zer aurretik gidatu behar dugu, nola zeregin hurbiltzeko?

1. Puntu material baten Zinematika azelerazioa kasuan erabilera dakar.

2. Onartu egiten da erabakia distantzia formula erabiliz, badirudi balio numeriko baldintza delako.

Arazoa konpontzeko gaude erraza guztietan. distantzia formula hau hartzeko: S = Bozkatu + (-) AT ^ 2/2. Zer da esanahia? jakin behar dugu racer izendatutako distantzia zenbat denbora igaroko dira, eta, ondoren, indizea alderatu erregistro batekin jakiteko zion beat zuen edo ez. Horretarako, alde batera utzi genuen aldiz zion formula lortu: AT ^ 2 + 2VoT - 2S. Hau ere ez den beste da quadratic ekuazioa. Baina autoa abian da, hasierako abiadura dela 0. berdina da Noiz Diskriminatzailea ekuazio erabakia berdina izango da 2400 to search denbora erroa behar kenduko esan nahi du. Egin sortu Bigarrenik hamartarrekin: 48,98. 48.98 / 6 = 8,16 segundo: ekuazioaren erroa aurkitu dugu. bihurtzen gidaria ezin izango du dauden errekorra gainditzeko gai da.