- histórie
- Príspevok Pierra Varignona
- Čo študuješ?
- začiatok
- Vzorce a rovnice
- rýchlosť
- akcelerácia
- Rovnomerný pohyb čiar
- Rovnomerne zrýchlený priamočiary pohyb
- Cvičenie bolo vyriešené
- Referencie
Tieto kinematika je (konkrétne klasickej mechaniky) oblasť fyziky, ktorá sa stará študovať pohyb telies bez prihliadnutia príčiny toho. Zameriava sa na štúdium trajektórií tiel v priebehu času pomocou veličín, ako sú posunutie, rýchlosť a zrýchlenie.
Medzi kinematické problémy patria rýchlosť, ktorou vlak jazdí, čas, ktorý autobus potrebuje na dosiahnutie svojho cieľa, zrýchlenie požadované letúnom v čase vzletu na dosiahnutie potrebnej rýchlosti na vzlet, okrem iného.
Kinematika na tento účel používa súradnicový systém, ktorý umožňuje opísať trajektórie. Tento priestorový súradnicový systém sa nazýva referenčný systém. Odvetvie fyziky, ktoré sa zaoberá štúdiom pohybov s prihliadnutím na ich príčiny (sily), je dynamika.
histórie
Etymologicky má slovo kinematika svoj pôvod v gréckom termíne κινηματικος (kynēmatikos), čo znamená pohyb alebo vysídlenie. Niet divu, že prvý záznam o štúdiu hnutia zodpovedá gréckym filozofom a astronómom.
Avšak až v 14. storočí sa objavili prvé koncepty kinematiky, ktoré sa nachádzajú v doktríne intenzity foriem alebo teórie výpočtov (výpočtov). K tomuto vývoju prispeli vedci William Heytesbury, Richard Swineshead a Nicolas Oresme.
Neskôr, okolo roku 1604, Galileo Galilei vykonal svoje štúdie o pohybe pri voľnom páde tiel a gule na naklonených rovinách.
Galileo sa okrem iného zaujímal o pochopenie toho, ako sa pohybujú planéty a kanóny.
Príspevok Pierra Varignona
Začiatok modernej kinematiky sa považuje za vzniknutý predstavením Pierra Varignona v januári 1700 na Kráľovskej akadémii vied v Paríži.
V tejto prezentácii uviedol definíciu pojmu zrýchlenie a ukázal, ako ju možno odvodiť z okamžitej rýchlosti pomocou iba diferenciálneho počtu.
Konkrétne, pojem kinematika bol vytvorený André-Marie Ampère, ktorý špecifikoval obsah kinematiky a zaradil ho do oblasti mechaniky.
Nakoniec, vývojom teórie špeciálnej relativity Alberta Einsteina sa začalo nové obdobie; Toto je známe ako relativistická kinematika, v ktorej priestor a čas už nemajú absolútny charakter.
Čo študuješ?
Kinematika sa zameriava na štúdium pohybu telies bez toho, aby sa venovala analýze jeho príčin. Na tento účel využíva pohyb hmotného bodu ako ideálne zobrazenie tela v pohybe.
začiatok
Pohyb orgánov sa študuje z hľadiska pozorovateľa (vnútorného alebo vonkajšieho) v rámci referenčného systému. Kinematika teda matematicky vyjadruje, ako sa telo pohybuje v závislosti od zmeny súradníc polohy tela s časom.
Týmto spôsobom funkcia, ktorá umožňuje vyjadrenie trajektórie tela, závisí nielen od času, ale aj od rýchlosti a zrýchlenia.
V klasickej mechanike sa priestor považuje za absolútny priestor. Preto je to priestor nezávislý od hmotných tiel a ich premiestnenia. Rovnako sa domnieva, že všetky fyzikálne zákony sú splnené v ktorejkoľvek oblasti vesmíru.
Rovnakým spôsobom klasická mechanika považuje čas za absolútny čas, ktorý prechádza rovnakým spôsobom v ktorejkoľvek oblasti vesmíru, bez ohľadu na pohyb telies a akýkoľvek fyzikálny jav, ktorý sa môže vyskytnúť.
Vzorce a rovnice
rýchlosť
Rýchlosť je veľkosť, ktorá nám umožňuje vziať do úvahy prejazdený priestor a čas, ktorý sme naň použili. Rýchlosť sa dá získať odvodením polohy vo vzťahu k času.
v = ds / dt
V tomto vzorci s predstavuje polohu tela, v je rýchlosť tela at je čas.
akcelerácia
Zrýchlenie je veľkosť, ktorá umožňuje priradiť zmenu rýchlosti k času. Zrýchlenie je možné získať odvodením rýchlosti vzhľadom na čas.
a = dv / dt
V tejto rovnici a predstavuje zrýchlenie pohybujúceho sa telesa.
Rovnomerný pohyb čiar
Ako už názov napovedá, ide o pohyb, v ktorom sa pohyb vyskytuje v priamke. Pretože je rovnomerný, ide o pohyb, v ktorom je rýchlosť konštantná a v ktorej je preto zrýchlenie nulové. Rovnica rovnomerného priamočiareho pohybu je:
s = s 0 + v / t
V tomto vzorci s 0 predstavuje počiatočnú polohu.
Rovnomerne zrýchlený priamočiary pohyb
Je to opäť pohyb, v ktorom sa pohyb uskutočňuje v priamej línii. Pretože je rovnomerne zrýchlený, je to pohyb, v ktorom rýchlosť nie je konštantná, pretože sa mení v dôsledku zrýchlenia. Rovnice rovnomerne zrýchleného priamočiareho pohybu sú nasledujúce:
v = v 0 + a ∙ t
s = s 0 + v 0 ∙ t + 0,5 ∙ pri 2
V týchto v 0 je počiatočná rýchlosť a je zrýchlenie.
Cvičenie bolo vyriešené
Pohybová rovnica telesa je vyjadrená nasledujúci výraz: s (t) = 10 t + t 2 . určenie:
a) Druh pohybu.
Je to rovnomerne zrýchlený pohyb, pretože to má konštantné zrýchlenie 2 m / s 2 .
v = ds / dt = 2t
A = dv / dt = 2 m / s 2
b) Pozícia 5 sekúnd po začatí pohybu.
s (5) = 10,5 + 5 2 = 75 m
c) Rýchlosť, keď uplynulo 10 sekúnd od začiatku pohybu.
v = ds / dt = 2t
v (10) = 20 m / s
d) Čas potrebný na dosiahnutie rýchlosti 40 m / s.
v = 2t
40 = 2 t
t = 40/2 = 20 s
Referencie
- Resnik, Halliday & Krane (2002). Fyzika Zväzok 1. Cecsa.
- Thomas Wallace Wright (1896). Prvky mechaniky vrátane kinematiky, kinetiky a statiky. E a FN Spon.
- PP Teodorescu (2007). Kinematika. Mechanické systémy, klasické modely: mechanika častíc. Springer.
- Kinematika. (Nd). Na Wikipédii. Našiel sa 28. apríla 2018, z adresy es.wikipedia.org.
- Kinematika. (Nd). Na Wikipédii. Zdroj: 28. apríla 2018, z en.wikipedia.org.