Кінематіка матеріальної точки: основні поняття, елементи

Темою Нашої сьогоднішньої статті стані кінематіка матеріальної точки. Що це Взагалі таке? Які Поняття фігурують в ній и Пожалуйста визначення та патенти дати цьом терміну? На ЦІ та много других вопросам ми сегодня и постараємося відповісті.

Визначення та Поняття

Кінематіка матеріальної точки є НЕ что інше, як Підрозділ фізики під назв «механіка». Вона, в свою черга, вівчає закономірності руху тих чи других тіл. Кінематіка матеріальної точки займається такоже ЦІМ завдання, проти Робить це не в загально виде. Насправді цею Підрозділ вівчає методи, Які дозволяють описати рух тіл. При цьом для дослідження підходять только так звані ідеалізовані тела. До таких належати: матеріальна точка, абсолютно тверде Тіло и ідеальний газ. Розглянемо Поняття докладніше. Всі ми зі шкільної лави знаємо, что матеріальною точкою Прийнято назіваті Тіло, розмірамі которого в тій чи іншій ситуации можна знехтуваті. До слова, кінематіка поступальний руху матеріальної точки Вперше начинает фігуруваті в підручніках сьомий класу з фізики. Це найбільш проста галузь, тому почінаті знайомство з наукою при ее допомоги найбільш зручне. Окремим харчування є ті, Які є елементи кінематікі матеріальної точки. Їх й достатньо много, причому умовно їх можна Розбита на кілька рівнів, что ма ють різну складність для розуміння. Если Говорити, например, про радіус-вектор, то, в прінціпі, в его візначенні немає Нічого Вкрай складного. Однако погодьтеся з тим, что набагато простіше его зрозуміті буде студенту, чем учневі середньої або старшої школи. Та й якщо чесно Говорити, немає ніякої необхідності пояснюваті Особливості цього терміна Старшокласник.

Коротка історія создания кінематікі

Ще багато-много лет назад великий навчань Арістотель Присвятої Левову частко свого вільного часу вивченню и Опису фізики як окремої науки. У тому чіслі ВІН працював и над кінематікою, Намагаючись уявіті ее основні тези и Поняття, так чи інакше застосовуються при Спроба вирішенню практичних и даже звичайний завдання. Аристотель дав Початкові уявлення про ті, что являються собою елементи кінематікі матеріальної точки. Его роботи и праці очень цінні для Всього людства. Проти в своих Висновки ВІН Зробив чималий Кількість помилок, и виною тому були певні помилки и прорахункі. Роботами Аристотеля свого часу зацікавівся Інший навчань - Галілео Галілей. Один з основних тез, вісунутіх Аристотелем, свідчів про ті, что рух тела відбувається только в тому випадка, если на него Діє Якась сила, Певна за інтенсівністю и напрямком. Галілей довів, что це помилка. Сила буде впліваті на параметр швідкості руху, но НЕ более. Італієць показавши, что сила є причина прискореного, и воно может вінікнуті только обопільно з нею. Такоже Галілео Галілей пріділів чималий Рамус вивченню процесса вільного Падіння, віводячі відповідні закономірності. Напевно, всі пам`ятають про его знаменитостей дослідах, Які ВІН провівши на Пізанської вежі. У своих роботах основи кінематічніх РІШЕНЬ вікорістовував и фізик Ампер.

вихідні Поняття

Відео: Kinematics. Concepts

Як говорить Ранее, кінематіка вівчає Способи Опису руху ідеалізованіх об`єктів. При цьом на практике могут застосовуватіся основи математичного АНАЛІЗУ, звічайної алгебри и геометрії. Альо Які ж Поняття (самє Поняття, а не визначення и на параметрічні величини) лежати в Основі цього підрозділу фізики? По-перше, всі повінні чітко засвоїті, что кінематіка поступальний руху матеріальної точки Розглядає рух без урахування силових показніків. Тобто для вирішенню відповідніх завдання нам не знадобляться формули, пов`язані з силою. Вона кінематікою НЕ Враховується, скільки б їх НЕ Було - одна, две, три, хоч кілька сотень тисяч. Проти Існування прискореного все ж передбачається. В цілому ряді завдання кінематіка руху матеріальної точки наказує візначіті величину прискореного. Однако причини Виникнення цього явіща (тобто сили и їх природа) НЕ розглядаються, а опускаються.

Класифікація

Ми з`ясували, что кінематіка досліджує и застосовує методи Опису руху тіл без оглядки на что вплівають на них сили. До речі Кажучи, таким завдання займається Вже Інший Підрозділ механіки, Який назівають дінамікою. Ось уже там застосовуються закони Ньютона, Які дозволяють на практике візначіті й достатньо много параметрів при Малій кількості відоміх початкових Даних. Основні Поняття кінематікі матеріальної точки - це простір і Час. А в зв`язку з розвитку науки як в цілому, так и в даній області, вінікло питання про доцільність использование такой зелених сандалів.

З самого качана існувала класична кінематіка. Можна Говорити про ті, что їй властіво не просто наявність як Тимчасових, так и просторова проміжків, но и їх незалежність від Вибори тієї чи Іншої системи відліку. До речі, про це ми поговоримо немного пізніше. Зараз же просто пояснімо, про что идет мова. Просторова проміжком в даного випадка буде вважатіся відрізок, Тимчасовим - Інтервал часу. Начебто все винне буті зрозуміло. Так ось, ЦІ проміжкі буде в класічній кінематікі вважатіся абсолютними, інваріантнімі, іншімі словами не залежних від переходу з однієї системи відліку в іншу. Чи то справа релятівістська кінематіка. У ній проміжкі при переході между системами відліку могут змінюватіся. Правільніше даже буде Сказати, что НЕ могут, а повінні, напевно. В силу цього одночасність двох Випадкове подій такоже становится відносною и підлягає особливому РОЗГЛЯДУ. Саме тому в релятівістської кінематікі два поняття - простір і Час - об`єднуються в Одне.

Кінематіка матеріальної точки: ШВИДКІСТЬ, прискореного и інші величини

Щоб хоча б немного розуміті Сейчас Підрозділ фізики, та патенти, орієнтуватіся в найбільш основних Поняття, знаті визначення и представляті, что собою представляет в загально плане та чи Інша величина. Нічого складно в цьом немає насправді, все очень легко и просто. Розглянемо, мабуть, для качана основні Поняття, что застосовуються в задачах з кінематікі.

рух

Механічнім рухом ми будемо вважаті процес, в ході которого тієї чи Інший об`єкт, что ідеалізується змінює свое положення в пространстве. При цьом можна Говорити про ті, что зміна відбувається відносно других тіл. Необходимо враховуваті и тієї факт, что одночасно відбувається і встановлення Певного годинного проміжку между двома подіямі. Например, можна буде віділіті Певний Інтервал, что утворівся за годину, что минувши между тім, як Тіло прібуло з однієї позіції в іншу. Відзначімо такоже, что тела при цьом могут и будут взаємодіяті между собою, відповідно до загально Законів механіки. Це Якраз ті, чим найчастіше оперує кінематіка матеріальної точки. Система відліку - таке Поняття, Пожалуйста нерозрівно пов`язане з нею.

координати

Їх можна назваті звичайна данімі, Які дозволяють візначіті положення тела в тій чи Інший момент часу. Координати нерозрівно пов`язані з Поняття системи відліку, а такоже коордінатної сіткою. Найчастіше є комбінацією букв и цифр.

Радіус-вектор

З назви Вже має буті зрозуміло, что ВІН представляет собою. Проти все ж поговоримо про це докладніше. Если точка рухається по деякій Траєкторії, а ми точно знаємо початок тієї чи Іншої системи відліку, то можна в будь-який момент часу провести радіус-вектор. ВІН сполучатіме Початкове положення точки з міттєвім або кінцевім.

Траєкторія

Нею буде назіватіся Безперервна лінія, яка прокладається в результате руху матеріальної точки в тій чи іншій системе відліку.

Відео: Мінікурс хопу-хопу! Основні Поняття кінематікі - bezbotvy

ШВИДКІСТЬ (як лінійна, так и кутова)

Це величина, яка может розповісті про ті, як швидко Тіло проходити тією чи Інший проміжок дістанції.

Прискореного (і кутовий, и Лінійне)

Показує, за Яким законом и як інтенсівно змінюється швидкісний параметр тела.

Мабуть, вісь смороду - основні елементи кінематікі матеріальної точки. Слід Зазначити, что и ШВИДКІСТЬ, и прискореного є векторна величина. А це означає, что смороду не просто ма ють Деяк Показове значення, а й Певний направление. До слова, смороду могут буті спрямовані як в одну сторону, так и в протілежні. У Першому випадка Тіло буде пріскорюватіся, у іншому - гальмуваті.

найпростіші задачі

Кінематіка матеріальної точки (ШВИДКІСТЬ, прискореного и відстань В якій є практично фундаментальних Поняття) налічує даже не ті что Величезна Кількість завдання, а много їх різніх категорій. Давайте Спробуємо вірішіті й достатньо простеньку задачку за визначенням пройденого тілом відстані.

Відео: ЄДІ. Фізика. "Абетка" кінематікі (основні Поняття та визначення).

Пріпустімо, умови, які ми маємо на руках, Такі. Автомобіль гонщика стоит на стартовому межах. Оператор подає відмашку прапором, и машина різко зрівається з місця. Візначіті, чи зможу вона поставити новий рекорд в змаганні гонщіків, если Дистанцію, рівну одній сотні метрів, черговий лідер пройшов за 7,8 секунд. Прискореного автомобіля Прийняти рівнім 3 метри, діленім на секунду в квадраті.

Отже, як же вірішіті подібну задачу? Вона й достатньо цікава, оскількі від нас нужно не "сухе" визначення тих чи других параметрів. Вона скрашена оборотами и Певної сітуацією, что урізноманітнює процес вирішенню и поиска показніків. Альо чому ж ми повінні Керувати перед тім, як підступітіся до завдання?

Відео: Методика розв`язування задач з динаміки матеріальної точки. Частина 1

1. Кінематіка матеріальної точки предполагает использование в даного випадка прискореного.

2. Передбачається решение с помощью формули відстані, оскількі йо чисельного значення фігурує в условиях.

Вірішується завдання Взагалі-то просто. Для цього беремо формулу відстані: S = VoT + (-) AT ^ 2/2. У чому Полягає сенс? Нам нужно дізнатіся, за Який час гонщик пройде Позначення Дистанцію, а потім порівняті Показник з рекордом, щоб дізнатіся, поб`є ВІН йо чи ні. Для цього віділімо годину, отрімаємо формулу для него: AT ^ 2 + 2VoT - 2S. Це є НЕ что інше, як квадратних Рівняння. Альо автомобіль зрівається з місця, значить, початкова ШВИДКІСТЬ буде дорівнює 0. При вірішенні Рівняння Дискримінант виявило рівнім 2400. Для поиска годині необходимо вітягті корінь. Зробимо до іншого знака после комі: 48,98. Знайдемо корінь Рівняння: 48,98 / 6 = 8,16 секунд. Вихід, что гонщикові не зможу побити існуючій рекорд.