Кинематика: понятие и формули

В областта на физиката Механика, кинематиката изучава и описва движението на телата, без да се притеснява за причините за преместването.

Чрез Kinematics е възможно да се класифицират и сравняват движенията, докато причината за появата е адресирана в Dynamics.

основни понятия

Вижте по-долу някои важни концепции в изследването на кинематиката.

Референтен: точка, която определя дали обектът е в движение или в покой.
Движение: промяна на позицията за приближаване или отдалечаване от референтната рамка.
Почивка: когато позицията на обект не се променя по отношение на референтна рамка.
Траектория: линия, която определя различните позиции на обекта във времето.
Изместване: изминато разстояние между началното и крайното пространство на траекторията.
материална точка: тяло, чиито размери не пречат на изучаването на движението.
дълго тяло: тяло, чиито размери са важни за разбиране на движението.

Пример: Момче в колата се счита за А и се придвижва надясно към отправна точка Б, което съответства на момиче, стоящо близо до пешеходния преход.

instagram story viewer

Тъй като B е референтната, казваме, че A е в движение по отношение на B, тоест прави траектория, тъй като разстоянието, което е от B, варира във времето. Имайте предвид, че движението, извършено от дадено тяло, зависи от приетата референтна рамка.

Типът на пътя класифицира движението като право, когато движението се извършва по права линия, или криволинейно, когато движението се извършва по извита пътека.

Формули за кинематика

Средната скорост

Нарича се скоростта, с която движението се извършва от тяло Средната скорост, който може да бъде изчислен чрез следната формула:

прав V с прав m индекс пространство, равно на интервал числител ΔS над пространство знаменател Δt край на фракцията, равен на пространство позиция числител крайно пространство по-малко пространство първоначално пространство над знаменател време пространство крайно пространство по-малко пространство време начално пространство край на фракция

Първоначалният и финалният срок съответстват на периода на отчитане на времето, без значение дали колата е била спряна за известно време или е имало вариация в скоростта по маршрута.

В Международната система (SI) средната единица скорост е метър в секунда (m / s).

Вижте също: Формули за кинематика

средно скаларно ускорение

С течение на времето скоростта на тялото може да се промени, докато се движи. Ускорението на тялото води до увеличаване или намаляване на вариацията в скоростта по време на пътуване за даден период от време.

Ето формулата за изчисляване на ускорението:

направо a с право m индекс пространство, равно на пространство числител Δv над пространство знаменател Δt край на фракцията, равно на пространство скорост на числителя окончателно пространство минус космическа скорост начално пространство над знаменател време пространство окончателно пространство по-малко пространство време начално пространство край на фракция

В Международната система (SI) средната единица за ускорение е метър в секунда на квадрат (m / sec²).

Вижте също: Ускорение

Равномерно движение (MU)

Ако в един и същ интервал от време тялото винаги изминава еднакво разстояние, движението му се класифицира като равномерно. Следователно скоростта му е постоянна и различна от нулата по пътя.

В Еднородно праволинейно движение (MRU) скоростта не се променя по траектория, направена по права линия.

Положението на тялото по траекторията може да се изчисли чрез функцията на часовата позиция:

прави S пространство е равно на право пространство S с 0 индекс пространство плюс право пространство v. прав т

Където,

S = крайно положение, в метри (m)
с₀ = начално положение, в метри (m)
v = скорост, в метри в секунда (m / s)
t = време, в секунди

Вижте също: Униформено движение

Еднообразно вариращо движение (MUV)

Ако скоростта варира с еднакви суми за един и същ интервал от време, движението се характеризира като равномерно вариращо. Следователно ускорението е постоянно и ненулево.

О Еднообразно вариращо праволинейно движение (MRUV) се характеризира със същото количество ускорение като праволинейното тяло.

Чрез уравнението на почасовата скорост е възможно да се изчисли скоростта като функция от времето.

прави V интервал, равен на прав интервал V с 0 индекс интервал плюс прав интервал a. прав т

Където,

V = крайна скорост, в метри в секунда (m / s)
V₀ = начална скорост, в метри в секунда (m / s)
a = ускорение, в метри в секунда на квадрат (m / s²)
t = време, в секунди

Положението на тялото по време на траекторията може да се изчисли, като се използва следното уравнение:

прави S интервал, равен на прав интервал S с 0 индекса интервал плюс прав интервал v с 0 прав индекс t интервал плюс прав интервал a. направо t на квадрат

Където,

S = крайно положение, в метри (m)
с₀ = начално положение, в метри (m)
V₀ = начална скорост, в метри в секунда (m / s)
a = ускорение, в метри в секунда на квадрат (m / s²)
t = време, в секунди

НА Торичели уравнение се използва за свързване на скоростта и пространството, изминато с равномерно вариращо движение.

право v квадрат пространство, равно на интервал право v с 0 индекс с 2 индекс пространство плюс интервал 2 прав с прав инкремент S

Където,

V = крайна скорост, в метри в секунда (m / s)
V₀ = начална скорост, в метри в секунда (m / s)
a = ускорение, в метри в секунда на квадрат (m / s²)
право нарастване S = изминато пространство, в метри (m)