Unsa ang kinematics? mekaniko seksyon nga nagtuon sa matematika nga paghulagway sa sa motion sa gimithing mga lawas

Unsa ang kinematics? Uban sa iyang kahulugan alang sa unang higayon magsugod sa pag-familiarize sa mga estudyante sa high school sa mga klase sa pisika. Mekaniko (kinematics mao ang usa sa mga seksyon niini) sa iyang kaugalingon mao ang usa ka dako nga bahin sa siyensiya niini. Kasagaran, kini nagtudlo sa mga estudyante una sa mga libro. Sumala sa among giingon, Kinematics mao ang usa ka seksiyon sa mga mechanics. Apan sukad kami sa paghisgot mahitungod sa niini, nan ni makig-istorya mahitungod niini sa dugang nga detalye.

Mekaniko ingon sa usa ka bahin sa pisika

Ang pulong "engineer" adunay Gregong mga sinugdanan ug sa literal gihubad ingon nga ang mga arte sa building makina. Sa pisika, kini giisip nga usa ka seksyon nga nagasusi sa kalihukan sa ingon-gitawag nga contact lawas materyal diha sa lain-laing mga-luna (ie, ang kalihukan mahimong mahitabo diha sa sama nga eroplano, sa conventional grid o sa tulo-ka-dimensional nga luna). Ang pagtuon sa interaction tali sa mga partikulo - usa sa mga buluhaton nga gihimo sa mekaniko (kinematics - sa gawas niini nga lagda, kay kini nga moapil diha sa mga modelo ug pagtuki sa mga alternatibo nga mga sitwasyon nga walay pagkuha sa asoy sa epekto sa mga engaste nga gahum). Uban sa tanan niini nga kini kinahanglan nga nakita nga ang mga may kalabutan nga seksyon sa pisika nagpasabot sa kalihukan sa kausaban sa lawas posisyon sa luna sa panahon. kahulugan Kini nga magamit dili lamang sa materyal nga mga puntos ug mga lawas sa kinatibuk-an, apan usab ngadto sa ilang mga bahin.

Ang konsepto sa kinematics

Ang ngalan sa niini nga sanga sa pisika usab nga adunay usa ka Gregong gigikanan ug sa literal nagkahulogang "sa paglihok." Busa, kita sa orihinal, sa tinuod wala nag-umol sa usa ka tubag sa mga pangutana sa unsa ang mga kinematics. Sa kini nga kaso, kita moingon nga ang seksyon magausisa sa matematika nga mga paagi sa paghulagway sa mga nagkalain-laing matang sa motion direkta gipakaaydol mga lawas. Kini mao ang gitawag nga hingpit nga solido, mahitungod sa sulundon nga mga likido, ug, siyempre, sa materyal nga mga punto. Kini mao ang importante nga hinumduman nga sa diha nga ang pagpadapat sa sa paghulagway sa mga hinungdan sa motion nga wala tagda. Nga mao ang sa pag-ingon, dili isipon nga lantugi sama sa gibug-aton sa lawas o sa puwersa nga impluwensya sa kinaiya sa iyang kalihukan.

PATRIARKA ug sa mga kinematics

Sila naglakip sa mga konsepto sama sa panahon ug luna. Ingon nga usa sa mga yano nga mga panig-ingnan naglakip sa kahimtang diin, ingon, ang mga materyal nga nagalihok sa daplin sa sirkumperensiya sa usa ka pipila ka mga radyos. Sa kini nga kaso, ang hiyas mao ang mandatory kinematics paglungtad sa maong natapok sama sa centripetal pagpatulin nga gitumong sa daplin sa vector gikan sa lawas ngadto sa tunga sa lingin. Nga mao, ang pagpatulin vector sa bisan unsa sa mga puntos sa panahon mao ang sama nga ingon sa radyos sa lingin. Apan bisan sa niini nga kaso (kon sa centripetal pagpatulin) kinematics dili nagpakita kon unsa ang kinaiya mao ang puwersa nga gipangulohan sa iyang pagtunga. Kini mao ang aksyon nga magausisa sa mga sitwasyon sa.

Unsa ang kinematics?

Busa, ang tubag sa unsa ang kinematics, kita, sa pagkatinuod, gihatag. Kini mao ang usa ka sanga sa mekaniko nga nagtuon mga paagi sa paghulagway sa motion sa gimithing mga butang nga walay pagtuon sa mga lantugi gahum. Karon atong paghisgot mahitungod sa kon unsa ang mahimong kinematics. Ang una sa iyang matang - sa usa ka classic. Kini giisip nga sa bug-os nga spatial ug temporal nga mga kinaiya sa usa ka matang sa kalihukan. Sa papel sa unang bahin sa pagpakita sa gitas-on, ingon sa mga katapusan - panahon. Sa laing mga pulong, kita moingon nga kini nga mga lantugi ang mga independente sa pagpili sa mga pakisayran nga sistema.

relativistic

Ang ikaduha nga matang mao ang relativistic kinematics. Sa kini taliwala sa duha ka katugbang nga mga hitabo temporal ug spatial nga mga kinaiya mahimo nga mag-usab, kon ang usa ka transition gikan sa usa ka frame ngadto sa lain. Ang simultaneity sa duha ka mga panghitabo sa sinugdanan sa niini nga kaso usab paryente lamang. Sa niini nga matang sa kinematics sa duha ka managlahi nga konsepto (ug kita sa paghisgot mahitungod luna ug panahon) nga gitingob sa usa ka. Sa kini ang bili, nga kasagaran nagtumong sa sal mahimong makanunayon ubos sa Lorentz kausaban.

Kasaysayan sa mga kinematics

Kita nakahimo sa pag-atubang sa mga konsepto ug sa paghatag sa usa ka tubag sa mga pangutana sa unsa ang mga kinematics. Apan unsa ang istorya sa gigikanan niini ingon sa usa ka seksiyon sa mga mechanics? Nga ang bahin niini karon ug kinahanglan nga makig-istorya. Na sa usa ka hataas nga panahon sa tanan nga mga konsepto sa niini nga seksiyon base sa mga buhat nga gisulat sa Aristotle. anaa sila sa katugbang nga mga pangangkon nga ang tulin, kabad sa lawas sa pagkapukan sa direkta nga kalabutan sa gidaghanon index sa gibug-aton sa usa ka lawas. Kini gihisgotan usab nga ang rason nga alang sa motion mao lang kusog, apan sa iyang pagkawala mahitungod sa bisan unsa nga kalihokan ug sa sinultihan dili mahimo.

eksperimento ni Galileo

ni Aristotle mga buhat sa ulahing bahin sa ikanapulo ug unom nga siglo, nahimong interesado sa bantog nga siyentista Galileo Galilei. Siya nagsugod sa pagtuon sa proseso sa kagawasan sa pagkahulog sa lawas. Gihisgotan mahimo nga bahin sa iyang mga kasinatian, nga iyang gigugol sa Torre sa Pisa. Usab, ang mga siyentipiko nagtuon sa proseso sa búngdal mga lawas. Sa katapusan, si Galileo nakahimo sa pagpamatuod nga Aristotle sayop sa iyang buhat, ug siya naghimo sa usa ka gidaghanon sa mga sayop nga mga konklusyon. Ang katugbang nga basahon Galileo gilatid ang mga resulta sa niini nga buhat uban sa mga ebidensiya batok sa mga konklusyon sa Aristotle.

Modernong kinematics gituohan karon, siya natawo sa Enero 1700. Unya, sa atubangan sa Pranses Academy of Sciences gihatag Per Varinon. Siya usab ang nangulo sa unang mga konsepto sa pagpatulin ug speed sa pagsulat ug sa pagpatin-aw kanila sa usa ka differential porma. Usa ka gamay nga sa ulahi gisagop sa pipila ka cinematic nga presentasyon ug gikuha mubo nga sulat sa amp. Sa ikanapulo ug walo nga siglo nga kini gigamit diha sa mga kinematics sa sa gitawag nga calculus sa kalainan. Espesyal nga relativity-on bisan pa sa ulahi, nagpakita nga ang luna, sama sa panahon, dili bug-os. Sa samang higayon kini gipunting nga ang rate mahimong batakan limitado. Kini mao ang mga base sa kinematics giduso sa kalamboan sa sulod sa gambalay ug mga termino sa mga gitawag nga relativistic mechanics.

Kahulugan ug mga natapok nga gigamit diha sa seksyon

PATRIARKA ug sa mga kinematics naglakip sa pipila ka mga baryable nga gigamit dili lamang sa teyoriya termino, apan usab sa adunay usa ka dapit diha sa praktikal nga mga pormula nga gigamit alang sa modelo ug sa pagsulbad sa usa ka piho nga-laing mga aplikasyon. Pamilyar sa niini nga mga mithi ug mga konsepto sa dugang nga detalye. ni magsugod uban sa ulahing mga Himoa.

1) Mechanical kalihukan. Kini gihubit ingon sa usa ka pagbag-o gikan sa usa ka gimithing spatial nga posisyon paryente ngadto sa laing lawas (masa puntos) sa panahon sa pagbag-o sa panahon slot. Sa diha nga kini sa ibabaw sa lawas, nga gihisgutan mao ang mga sa taliwala sa usa ka katugbang nga pwersa sa interaction.

2) pakisayran nga sistema. Kinematics, ang kahulugan nga atong gihatag sa sayo pa, base sa sa paggamit sa mga coordinate sistema. Ang pagbaton kalainan niini sa usa ka gikinahanglan nga kahimtang (ikaduha nga kinahanglanon mao ang paggamit sa mga lalang o nagpasabot sa pagsukod sa panahon). Sa kinatibuk-an, usa ka pakisayran nga sistema ang gikinahanglan alang sa usa ka malampuson nga paghulagway sa usa ka partikular nga matang sa trapiko.

3) coordinates. Ingon sa conventional hinanduraw tigpasiugda, dili mabulag nalambigit sa miaging konsepto (reperensiya nga bayanan), ang mga coordinates dili sa uban nga kay sa pamaagi nga ang mga determinado nga posisyon sa lawas sa usa ka gimithing luna. Sa kini nga kaso, sa paghulagway sa mahimong apply numero ug espesyal nga mga karakter. Coordinates sagad gigamit sa mga scouts ug mga ilang gunners nga.

4) Ang radius-vector. Kini mao ang usa ka pisikal nga gidaghanon, nga diha sa buhat gigamit sa nagpaila sa gimithing mga lawas posisyon uban sa usa ka mata sa iyang orihinal nga posisyon (ug dili lamang). Sa yanong pagkasulti, kini nagkinahanglan og usa ka sa pipila ka mga punto, ug kini natudlong sa mga kombensiyon. Kasagaran kini mao ang sinugdanan. Busa, ang ni-ingon, gimithing lawas gikan sa niini nga punto nagsugod sa paglihok sa usa ka libre nga arbitraryong trajectory. Sa bisan unsa nga panahon nga kita makonektar sa posisyon sa lawas sa sinugdanan ug nakuha direkta morepresentar sa bisan unsa nga labaw pa kay sa radyos vector.

5) Section kinematics migamit sa konsepto sa trajectory. Kini mao ang usa ka komon nga padayon nga linya, nga gibuhat sa panahon sa gimithing mga lawas motion sa arbitraryong lahi-free nga kalihukan sa luna. Trajectory, sa tinagsa, mahimong rectilinear, lingin ug daghag-anggulo.

6) ang lawas kinematics inextricably nalambigit sa maong usa ka pisikal nga gidaghanon ingon sa tibook nga pagsingkamot. Sa pagkatinuod, kini mao ang usa ka vector gidaghanon (kini mao ang importante nga hinumduman nga ang konsepto sa usa ka scalar gidaghanon kini magamit lamang sa talagsaon nga mga kahimtang), nga ihatag ang tubag speed sa kausaban sa posisyon sa usa ka gimithing lawas. Vector kini giisip nga tungod sa kamatuoran nga ang speed sa kalihukan naghubit sa direksyon sa unsa ang nahitabo. Kay ang paggamit sa termino kinahanglan nga gamiton paghisgot nga sistema, sama sa gihisgotan sa sayo pa.

7) Ang mga kinematics, ang kahulugan sa nga nag-ingon nga kini dili matubag sa mga hinungdan sa kalihukan, nagpalandong sa pagpatulin ug sa pipila ka mga nga mga sitwasyon. Kini usab mao ang usa ka vector gidaghanon, nga nagpakita sa gimithing mga vector tulin, kabad sa lawas ingon nga halapad nausab sa alternatibo (susama), ang panahon nga yunit ang nausab. Ang pagkahibalo sa samang panahon, sa unsa nga direksyon gitumong sa duha vector - tulin, kabad ug acceleration - kini mahimong miingon mahitungod sa kon unsa ang kinaiya mao ang lawas kalihukan. Kini mahimong bisan sa uniformly paspas (nga mao vector), o ravnozamedlennym (raznonapravleny vector).

8) Ang eskinado tulin, kabad. Laing vector gidaghanon. Sa baruganan, kahulugan niini mao ang sama nga ingon sa gihapon, nga kita gihatag sa sayo pa. Sa pagkatinuod, ang kalainan sa mga bakak lamang sa kamatuoran nga ang kaniadto gihisgutan mga kaso mahitabo sa diha nga ang nagmaneho sa tul-id nga dalan. Dinhi kita adunay usa ka circular motion. Kini mahimong usa ka neat nga lingin, ug usa ka alipíd. Ang usa ka susama nga konsepto ang gihatag alang sa eskinado acceleration.

Pisika. Kinematics. pormula

Aron pagsulbad sa praktikal nga mga problema nga may kalabutan sa kinematics sa gimithing mga lawas, adunay usa ka listahan sa usa ka lainlaing matang sa mga pormula. motugot sila kanimo sa pagtino sa gilay-on mipanaw, dayon, inisyal nga may kinutuban speed, sa panahon nga ang lawas milabay sa usa ka partikular nga gilay-on, ug daghan pa. Usa ka linain nga kaso sa (mga pribado nga) ang gipakita nga kahimtang uban sa mga libre nga pagkapukan sa lawas. Sila acceleration (gipakita sa sulat sa usa ka) gipulihan sa mga grabidad pagpatulin (sulat g, sa gidaghanon nga katumbas sa 9.8 m / s ^ 2).

Busa, unsa ang atong nakat-onan? Physics - kinematics (pormula nga nakuha gikan sa usa ug usa) - niini nga seksyon mao ang gigamit sa paghulagway sa mga motion sa gipakaaydol lawas labot lantugi nga pwersa nga mahimong hinungdan sa usa ka katugbang nga kalihukan. Ang magbabasa kanunay og masinati sa niini nga hilisgutan diha sa dugang nga detalye. Physics (tema nga "kinematics") mao ang kaayo importante, tungod kay kini naghatag kini nga usa ka nag-unang mga pagsabut sa mga mechanics kon sa unsang paagi sa global nga seksyon sa mga may kalabutan nga siyensiya.