الكينماتيكا نقطة جوهرية: المفاهيم الأساسية والعناصر

سيكون موضوع مقالنا اليوم يكون الكينماتيكا من نقطة مادية. ما هو كل شيء؟ ما المفاهيم تظهر فيه، وما تعريف ينبغي أن تعطى لهذا المصطلح؟ هذه وأسئلة كثيرة أخرى اليوم، ونحن سوف نحاول الإجابة.

تحديد مفهوم

نقطة الكينماتيكا المواد ليست سوى الجزء الفرعي الفيزياء بعنوان "ميكانيكا". وقالت، في المقابل، يدرس قوانين الحركة من الهيئات المختلفة. وتشارك الكينماتيكا نقطة المادية أيضا في هذه المهمة، ولكن لم يحدث ذلك بشكل عام. في الواقع، ويتناول هذا القسم الفرعي الأساليب التي تصف حركة الأجسام. في هذه الدراسة هي مناسبة فقط ما يسمى ب الجسم المثالي. وتشمل هذه: نقطة جوهرية، وهي هيئة جامدة والغاز المثالي. النظر في المفاهيم في التفاصيل. ونحن نعلم جميعا من المدرسة التي تسمى نقطة المادية الجسم، وحجم الذي في أي حالة معينة يمكن تجاهلها. من جانب الطريق، وعلم الحركة من الحركة متعدية من نقطة مادية تبدأ في الظهور لأول مرة في الكتب المدرسية الصف السابع في الفيزياء. هذا هو أبسط فرع، وذلك لبدء التعارف مع العلم، مع مساعدتها هو الأكثر ملاءمة. وهناك مسألة منفصلة هي، ما هي عناصر الكينماتيكا من نقطة مادية. هم الكثير جدا، ويمكن تقسيمها إلى عدة مستويات مشروط مع صعوبة مختلفة لفهم. إذا كنا نتحدث، على سبيل المثال، وناقلات نصف قطرها، إذن، من حيث المبدأ، في تعريفه هو شيء معقد باهظة. ومع ذلك، نتفق على أنه هو أسهل بكثير لفهمه هو للطالب من الطالب المتوسط أو المدرسة الثانوية. وبصراحة، ليست هناك حاجة لشرح ملامح طلاب المدارس الثانوية المدى.

لمحة تاريخية موجزة الكينماتيكا

منذ سنوات عديدة، كرس أرسطو كبير على نصيب الأسد من وقت فراغه دراسة وتصف الفيزياء كعلم مستقل. وعلى وجه الخصوص عمل على الكينماتيكا، في محاولة لتقديمها إلى النقاط والمفاهيم الرئيسية، بطريقة أو بأخرى المستخدمة في محاولات حل المهام العملية وحتى الدنيوية. أعطى أرسطو الفكرة الأولية ما هي عناصر الكينماتيكا من نقطة مادية. عمله وكتاباته وقيمة جدا للبشرية جمعاء. ومع ذلك، فإنه قدم في استنتاجاته عددا كبيرا من الأخطاء، والأمر هو أن هناك بعض الأخطاء والأخطاء. وأصبحت أعمال أرسطو في وقته المهتمة في غيره من العلماء - غاليليو غاليلي. واحدة من الأطروحات الأساسية التي طرحها أرسطو، قرأت أن حركة الجسم يحدث فقط في حالة إذا تم البت فيه بعض القوة، التي تحددها كثافة والاتجاه. أثبت جاليليو أن هذا خطأ. سوف قوة تؤثر على سرعة الإعداد، ولكن لا أكثر من ذلك. أظهرت الإيطالية أن القوة هي سبب التسارع، ويمكن أن يكون فقط متبادل معها. كما قام غاليليو غاليلي اهتماما كبيرا لدراسة عملية السقوط الحر، وبذلك القوانين ذات الصلة. ربما يتذكر الجميع حول تجاربه الشهيرة، التي قضاها في برج بيزا. في أعماله، وأساسيات الحلول الحركية المستخدمة والفيزياء أمبير.

مفاهيم أولية

كما ذكر آنفا، الكينماتيكا استكشاف السبل لوصف حركة الأجسام المثالية. في الواقع، يمكن تطبيق أسس التحليل الرياضي، والجبر والهندسة العاديين. ولكن ما هي المفاهيم (وهذا مفهوم، ويوجد تعريف والقيم المعلمية) هي في القلب من هذا الفرع من الفيزياء؟ أولا، يجب على الجميع يفهم بوضوح أن الكينماتيكا من حركة متعدية للحركة النقطة المادية تفكر في استبعاد أداء السلطة. وهذا هو، من أجل حل المشاكل ذات الصلة، نحن لسنا بحاجة الصيغ المرتبطة السلطة. ولا تعتبر الكينماتيكا، بغض النظر عن عدد منهم هناك - واحد، اثنان، ثلاثة، بل مئات الآلاف. ومع ذلك، فإن وجود تسارع يوفر حتى الان. في عدد من المشاكل نقطة الكينماتيكا الحركة المادية يصف تحديد قيمة التسارع. ومع ذلك، لا تعتبر أسباب هذه الظاهرة (أي القوات وطبيعتها)، ويتم حذف.

تصنيف

وجدنا أن الكينماتيكا يستكشف ويطبق طرق لوصف حركة الأجسام دون النظر إلى القوى المؤثرة عليها. بالمناسبة، هذه المهمة كانت تقوم به لغيرها من آليات الفرعية، وهو ما يسمى ديناميات. إذا كنت تستخدم هناك قوانين نيوتن، والتي تسمح من الناحية العملية لتحديد ما يكفي من المعلمات مع عدد صغير من البيانات الأولية المعروفة. المفاهيم الأساسية لعلم الحركة من نقطة جوهرية - هو المكان والزمان. وفي اتصال مع تطور العلوم بشكل عام وفي الميدان، كان هناك سؤال حول مدى ملاءمة مثل هذا الجمع.

منذ البداية، كان هناك الكينماتيكا الكلاسيكية. نستطيع أن نقول أنه من الغريب ليس فقط وجود كل الفجوات الزمنية والمكانية، ولكنها مستقلة عن اختيار إطار معين من المرجعية. من جانب الطريق، وسوف نتحدث عنها لاحقا. الآن، فقط شرح ما هو عليه. وسوف ينظر الفاصل المكاني في هذه الحالة على أنها جزء، والوقت - الشوط الاول. يبدو أن كل شيء يجب أن يكون واضحا. الآن، وسيتم النظر هذه الثغرات في علم الحركة الكلاسيكية ثابتة مطلقة، وبعبارة أخرى، بغض النظر عن الانتقال من إطار واحد إلى آخر. سواء الكينماتيكا النسبية الأعمال. ومن فترات عند التبديل بين الأطر المرجعية قد تختلف. ومن الحكمة أن أقول حتى أنها لا تستطيع، وينبغي، على الأرجح. وبسبب هذا تزامن حدثين عشوائية يصبح أيضا نسبي ويخضع لعناية خاصة. وبالتالي فإنه في علم الحركة النسبية للمفهومين - المكان والزمان - يتم الجمع بين واحد.

الكينماتيكا نقطة المواد: السرعة، والتسارع، وقيم أخرى

إلى قليلا على الأقل لفهم فيزياء هذا القسم الفرعي، يجب عليك التنقل أهم المفاهيم، ومعرفة التعاريف وتمثل ما يشكل بصفة عامة، واحد أو قيمة أخرى. شيء معقد حول هذا الموضوع حقا، فإنه من السهل جدا وبسيطة. النظر، ربما، لتبدأ المفاهيم الأساسية المستخدمة في مشاكل الكينماتيكا.

حركة

الحركة الميكانيكية، ونحن نفترض عملية في أي واحد أو آخر كائن المثالية يتغير موقفها في الفضاء. في هذه الحالة، يمكننا أن نقول أن التغيير فيما يتعلق بالهيئات الأخرى. فمن الضروري أن تأخذ في الاعتبار حقيقة أن في نفس الوقت يحدث وإقامة فترة زمنية محددة بين حدثين. على سبيل المثال، سيكون من الممكن تخصيص فترة زمنية معينة شكلت للمرة المنقضي بين الجسد جاء من موقف إلى آخر. لاحظ أيضا أن الجسم وبالتالي يمكن أن تتفاعل مع بعضها البعض، وفقا للقوانين العامة للميكانيكا. هذا هو بالضبط ما يعمل في كثير من الأحيان الكينماتيكا من نقطة مادية. النظام المرجعي - مفهوم التالية، والتي يرتبط ارتباطا وثيقا معها.

إحداثيات

كما أنها يمكن أن يسمى بالبيانات العادية التي تسمح لنا لتحديد موقف من الجسم في أي لحظة معينة من الزمن. ترتبط ارتباطا وثيقا الإحداثيات مع مفهوم نظام مرجعي وتنسيق الشبكة. في معظم الحالات هي مزيج من الحروف والأرقام.

ناقلات نصف قطرها

من الاسم يجب أن يكون واضحا أنه. ومع ذلك، دعونا نتحدث أكثر عن ذلك. إذا تحركت نقطة على طول الطريق، ونحن نعرف بداية إطار معين المرجعية، فمن الممكن لعقد ناقلات موقف في أي وقت من الأوقات. وسينضم الموقف المبدئي من هذه النقطة مع لحظية أو محدود.

مسار

وسوف يطلق عليه خط متواصل التي وضعت نتيجة للحركة الجسيمات في إطار معين من المرجعية.

السرعة (على حد سواء الخطية والزاوي)

هذه القيمة التي يمكن ان اقول مدى سرعة يذهب الجسم من خلال الفترة من مسافة بعيدة.

التسارع (والزاوي والخطي)

وهو يشير تحت أي قانون، وكيف يتغير جسم تحديد السرعة بشكل مكثف.

ربما، هنا هم - العناصر الرئيسية للالكينماتيكا من نقطة مادية. وتجدر الإشارة إلى أن كلا من السرعة والتسارع هي كميات متجهة. وهذا يعني أنها لا مجرد أن يكون لها تأثير المظاهرة، ولكن أيضا اتجاه معين. بالمناسبة، فإنها يمكن أن تكون موجهة في اتجاه واحد والعكس. في الحالة الأولى، سيتم تسارع الجسم في الثانية - لإبطاء.

أبسط المهام

الكينماتيكا نقطة المادية (السرعة، والتسارع والمسافة التي تكاد المفاهيم الأساسية) لديه ولا حتى حقيقة أن عددا كبيرا من المشاكل، والكثير منهم في فئات مختلفة. دعونا نحاول حل مهمة بسيطة كافية لتحديد المسافة التي يقطعها الجسم.

لنفترض أن الظروف التي لدينا على اليد، على النحو التالي. سائق سيارة يقف على خط البداية. يوفر المشغل العلم إشارة البصرية وسيارة تقلع بشكل كبير. تحديد ما إذا كانت سوف رقما قياسيا جديدا في المنافسة الدراجين تكون قادرة، إذا كانت المسافة تساوي مائة متر، وكان مرة واحدة الرائدة في 7.8 ثواني. تسارع السيارة اتخذت يساوي 3 أمتار، مقسوما على مربع الثانية.

لذلك، وكيفية حل مشكلة مماثلة؟ ومن المثير للاهتمام الى حد بعيد، كما طلب منا عدم "تجفيف" تعريف بعض المعلمات. انها أشرقت ويتحول الوضع المؤكد أن ينوع الحلول العملية وفهارس البحث. ولكن ما ينبغي أن يسترشد قبل، كيفية التعامل مع هذه المهمة؟

1. الكينماتيكا من نقطة مادية تنطوي على استخدام في حالة تسارع.

2. ومن المفترض أن القرار باستخدام صيغة المسافة، لأنه يبدو في الظروف القيمة العددية.

تمكنا من حل المشكلة في السهل. أن تأخذ هذه الصيغة بعد: S = صوت تركيا + (-) AT ^ 2/2. ما هو المعنى؟ نحن بحاجة لمعرفة كم من الوقت سيمر متسابق المعين مسافة، ثم قارن المؤشر مع سجل لمعرفة انه ضربوه أم لا. للقيام بذلك، ونحن تخصيص وقت له للحصول على الصيغة: AT ^ 2 + 2VoT - 2S. هذه ليست سوى و معادلة من الدرجة الثانية. ولكن السيارة تقلع، فهذا يعني أن السرعة الابتدائية تساوي 0. عندما يجب إزالة قرار المعادلة التمايز سوف يكون على قدم المساواة إلى 2400 لجذر من وقت البحث. ما يصل إلى منزلة عشرية الثاني: 48.98. نجد جذر المعادلة: 48.98 / 6 = 8.16 ثواني. وتبين أن السائق لن تكون قادرة على ضرب الرقم القياسي الحالي.