Що таке кінематіка? Розділ механіки, який вівчає математичний опис руху ідеалізованіх тел
Що таке кінематіка? З ее визначенням Вперше почінають знайомитися учні Середніх шкіл на уроках фізики. Механіка (кінематіка є одним з ее розділів) сама складає більшу часть це науки. Зазвічай ее підносять учням Першої в підручніках. Як ми и сказали, кінематіка є Підрозділом механіки. Альо если Вже мова зайшла про неї, то поговоримо про це немного докладніше.
Механіка як частина фізики
самє слово &ldquo-механіка&rdquo- є грецький походження и дослівно перекладається як мистецтво побудова машин. У фізіці вона вважається Розділом, Який вівчає рух так званні нами матеріальніх тел в разноразмерних просторах (тобто, рух может відбуватіся в одній площіні, на умовній коордінатної сітки або ж в трівімірному пространстве). Вивчення взаємодії между матеріальнімі точками - Одне Із Завдання, Які Виконує механіка (кінематіка - віняток з цього правила, оскількі вона займається Моделювання и розбор альтернативних СИТУАЦІЙ без урахування впліву силових параметрів). При цьом слід Зазначити, что відповідній розділ фізики має на увазі під рухом зміна положення тела в пространстве з Пліній годині. Стосується таке визначення НЕ только до матеріальніх точок або тіл в цілому, но и до їх частин.
Поняття кінематікі
Назва цього розділу фізики такоже має грецький походження и дослівно перекладається як &ldquo-рухатіся&rdquo-. Таким чином, ми отрімуємо початковий, галі не сформованому по-Справжня відповідь на питання про ті, що таке кінематіка. У даного випадка можна Говорити про ті, что розділ вівчає математичні методи Опису тих чи других відів руху безпосередно ідеалізованіх тел. Йдет про так званні абсолютно твердих тілах, про ідеальних рідінах, І, звичайна ж, про матеріальні точках. Дуже важліво пам`ятати про ті, что при застосуванні Опису причини руху НЕ враховуються. Тобто, РОЗГЛЯДУ НЕ підлягають Такі параметрами, як маса тела або сила, яка впліває на характер его руху.
основи кінематікі
Смороду включаються в собі Такі Поняття, як годину и простір. В якості одного з найбільш простих примеров можна навести сітуацію, коли, пріпустімо, матеріальна точка рухається по колу Певного радіуса. У цьом випадка кінематіка буде пріпісуваті обов`язкове Існування такой величини, як доцентровійпріскорення, Пожалуйста по вектору направлено від самого тела до центру кола. Тобто, вектор прискореного в будь-який з моментів часу буде збігатіся з радіусом окружності. Альо даже в цьом випадка (при наявності доцентровій прискореного) кінематіка НЕ вказуватіме на ті, якові природу має та сила, яка стала причиною его з`явився. Це вже Дії, Які Розбирає динаміка.
Який буває кінематіка?
Отже, відповідь на ті, що таке кінематіка, ми, по суті, дали. Вона представляет собою розділ механіки, Який вівчає Способи Опису руху ідеалізованіх об`єктів без Вивчення силових параметрів. Тепер же поговоримо про ті, Якою может буті кінематіка. Перший ее тип - класична. У ній Прийнято вважаті абсолютними просторові и Тимчасові характеристики Певного увазі руху. У роли дерло постають довжина відрізків, в роли останніх - Тимчасові проміжкі. Іншімі словами, можна Говорити про ті, что ЦІ Параметри залішаються Незалежності від Вибори системи відліку.
Релятівістська
Іншим типом кінематікі є релятівістська. У ній между двома відповіднімі подіямі часові та просторові характеристики могут змінюватіся, если здійснюється Перехід з однієї системи відліку в іншу. Одночасність походження двох подій в такому випадка кож пріймає Виключно відносній характер. У цьом віді кінематікі два окремий Поняття (а мова идет про простір і Час) зліваються в Одне. У ній величина, якові зазвічай назівають інтервалом, становится інваріантної относительно лоренцовской Перетворення.
Історія створення кінематікі
Відео: Кінематіка
Нам удалось розібратіся з Поняття и дати відповідь на питання про ті, що таке кінематіка. Альо яка ж булу історія ее Виникнення як підрозділу механіки? Ось про це зараз и слід поговоріті. Досить трівалій годину все Поняття цього підрозділу базуваліся на роботах, Які були напісані ще самим Аристотелем. У них існувалі відповідні тверджень про ті, что ШВИДКІСТЬ тела при падінні прямо пропорційно чисельного Показники ваги того чи Іншого тела. Такоже згадувать, что причиною руху є безпосередно сила, а при ее відсутності ні про Який рух и мови буті НЕ может.
Досліди Галілея
Відео: Про зближені ... (задача 7 клас)
Роботами Аристотеля в кінці шістнадцятого століття зацікавівся знаменитий учений Галілео Галілей. ВІН почав вівчаті процес вільного Падіння тела. Можна згадаті про его дослідах, Які ВІН провівши на Пізанської вежі. Такоже вчений Вивчай процес інерції тел. Зрештою Галілею удалось довести, что в своих роботах Аристотель помілявся, и ВІН пріпустівся цілої низки помилковості вісновків. У відповідній Книзі Галілей віклав Підсумки проведення робіт з доказ помілковість вісновків Арістотеля.
Сучасна кінематіка, як вважається ніні, зародилася в січні 1700-ого року. Тоді перед Французької Академією наук Виступивши П`єр Варіньон. ВІН же навів Перші Поняття прискореного и швідкості, написавши и пояснив їх в діференціальному виде. Трохи пізніше на Озброєння деякі кінематічні уявлення до відома прийнять и Ампер. У вісімнадцятому столітті ВІН вікорістовував в кінематіці так званні варіаційне числення. Спеціальна теорія відносності, Створена ще пізніше, показував, что простір, як і Час, не абсолютно. У тій же година Вказував, что ШВИДКІСТЬ может буті принципова ограниченной. Саме Такі Підстави підштовхнулі кинематику до розвитку в рамках и Поняття так званої релятівістської механіки.
Поняття и величини, Які Використовують в розділі
Основи кінематікі включаються в собі кілька величин, Які застосовуються НЕ только в теоретична плане, но и ма ють місце в практичних формулах, Які застосовуються при моделюванні и вірішенні Певного спектру завдання. Познайомімося з цімі величинами и Поняття докладніше. Почнемо, мабуть, з останніх.
1) Механічний рух. Візначається як Зміни просторова положення Певного ідеалізованого тела относительно других (матеріальніх точок) в ході Зміни Тимчасова інтервалу. При це на тела, Які згадуються, ма ють между собою відповідні сили взаємодії.
2) Система відліку. Кінематіка, визначення якої ми дали Ранее, базується на вікорістанні системи координат. Наявність ее варіацій є одним з необхідніх умів (другою умів є! Застосування приладів або ЗАСОБІВ для вимірювання часу). Взагалі система відліку необхідна для успішного Опису того чи Іншого виду руху.
3) Координати. Будучи умовно уявним Показники, нерозрівно пов`язаним з попереднім Поняття (системою відліку), координати є НЕ что інше, як способ, с помощью которого візначається положення ідеалізованого тела в пространстве. При цьом для Опису могут буті застосовані Цифри и СПЕЦІАЛЬНІ символи. Координатами нерідко корістуються розвіднікі и артилерист.
4) Радіус-вектор. Це фізична величина, якові на практике застосовують для завдання положення ідеалізованого тела з оглядкою на Початкове положення (і не тільки). Простіше Кажучи, береться Певна точка и вона фіксується для умовності. Найчастіше це початок координат. Так ось, после цього, пріпустімо, ідеалізоване Тіло з це точки начинает рух по Вільної довільній Траєкторії. У будь-який момент часу Ми можемо поєднаті положення тела з качаном координат, и получил пряма буде являти собою не что інше як радіус-вектор.
5) Розділ кінематікі вікорістовує Поняття Траєкторії. Вона представляет собою звичайний Безперервна лінію, яка створюється в ході руху ідеалізованого тела при довільному вільному Русі в різнорозмірнімі пространстве. Траєкторія, відповідно, может буті прямолінійною, кругової и ламаної.
6) Кінематіка тела нерозрівно пов`язана з такою фізічною величиною як ШВИДКІСТЬ. На ділі це векторна величина (Дуже важліво пам`ятати про ті, что Поняття скалярної величини до неї может буті застосовано только у вінятковіх сітуаціях), яка буде давати характеристику швідкості Зміни положення ідеалізованого тела. Векторної ее Прийнято вважаті в силу того, что ШВИДКІСТЬ задає напрямок відбувається руху. Для использование Поняття та патенти застосовуваті систему відліку, як и говорить Ранее.
7) Кінематіка, визначення якої розповідає про ті, что вона НЕ Розглядає причини, что віклікають рух, в питань комерційної торгівлі сітуаціях Розглядає и прискореного. Воно такоже є векторною величиною, яка показує, наскількі інтенсівно буде змінюватіся вектор швідкості ідеалізованого тела при альтернативному (паралельно) зміні одиниці часу. Знаючи одночасно, в Який БІК спрямовані обидвоє вектор - швідкості и прискореного - можна Сказати про ті, Який характер має рух тела. Воно может буті або рівнопріскореному (вектора збігаються), або равнозамедленно (вектора різноспрямовані).
8) Кутова ШВИДКІСТЬ. Ще одна векторна величина. В принципі, ее визначення збігається з аналогічнім, Пожалуйста ми дали Ранее. Насправді, різніця Полягає лишь в тому, что Ранее Розглянуто випадок відбувався при Русі по прямолінійній Траєкторії. Тут же ми маємо Круговий рух. Це может буті акуратна окружність, а такоже ЕЛІПС. Аналогічне Поняття дається и для Кутового прискореного.
Фізика. Кінематіка. формули
Для вирішенню практичних завдання, пов`язаних з кінематікою ідеалізованіх тел, існує цілий ПЕРЕЛІК самих різніх формул. Смороду дозволяють візначіті пройдений відстань, міттєву, початкова кінцеву ШВИДКІСТЬ, годину, за Який Тіло пройшло ту чи іншу Дистанцію, а такоже много Іншого. Окремим разі! Застосування (приватного) є ситуации з змодельованім вільним падінням тела. У них прискореного (позначається буквою а) замінюється на прискореного вільного Падіння (Буква g, чисельного дорівнює 9,8 м / с ^ 2).
Отже, що ж ми з`ясували? Фізика - кінематіка (формули якої віводяться одна з Іншої) - цього розділу застосовується для описування руху ідеалізованіх тел без урахування силових параметрів, что стають причинами Виникнення відповідного руху. Читач всегда может ознайомітіся з даною темою докладніше. Фізика (тема &ldquo-кінематіка&rdquo-) є очень важлівою, оскількі самє вона дает основні Поняття про механіку як глобального розділі відповідної науки.
