Kinematik: koncept og formler

Inden for fysikmekanik undersøger og beskriver kinematik bevægelse af kroppe uden at bekymre sig om årsagerne til forskydning.

Gennem kinematik er det muligt at klassificere og sammenligne bevægelserne, mens årsagen til forekomsten er behandlet i dynamik.

grundlæggende begreber

Se nedenfor nogle vigtige begreber i studiet af kinematik.

• Henvisning: punkt, der bestemmer, om objektet er i bevægelse eller i hvile.
• Bevægelse: ændring af position for at nærme sig eller bevæge sig væk fra referencerammen.
• hvile: når et objekts position ikke ændres i forhold til en referenceramme.
• Bane: linje, der bestemmer de forskellige positioner af objektet over tid.
• Forskydning: tilbagelagt afstand mellem det oprindelige og sidste rum på banen.
• materielt punkt: krop, hvis dimensioner ikke forstyrrer studiet af bevægelse.
• lang krop: krop, hvis dimensioner er vigtige for at forstå bevægelse.

Eksempel: En dreng inde i en bil betragtes som A og bevæger sig til højre mod reference B, hvilket svarer til en pige, der står nær fodgængerovergangen.

Da B er den refererende, siger vi, at A er i bevægelse i forhold til B, det vil sige, det laver en bane, da afstanden den er fra B varierer med tiden. Bemærk, at bevægelsen udført af et organ afhænger af den vedtagne referenceramme.

Banetype klassificerer bevægelse som lige, når bevægelsen udføres på en lige linje eller krumlinjær, når bevægelsen udføres på en buet sti.

Kinematikformler

gennemsnitshastighed

Den hastighed, hvormed bevægelsen udføres af en krop kaldes gennemsnitshastighed, som kan beregnes ved hjælp af følgende formel:

De indledende og endelige vilkår svarer til tidsperioden, uanset om bilen blev standset i nogen tid, eller hvis der var en variation i hastighed langs ruten.

I det internationale system (SI) er den gennemsnitlige hastighedsenhed meter pr. Sekund (m / s).

Se også: Kinematikformler

medium skalaracceleration

Over tid kan kroppens hastighed ændre sig, når den bevæger sig. Accelerationen af ​​en krop får variationen i hastighed under en rejse til at stige eller falde over en given tidsperiode.

Nedenfor er formlen til beregning af acceleration:

I det internationale system (SI) er den gennemsnitlige accelerationsenhed meter pr. Sekund i kvadrat (m / sek²).

Se også: Acceleration

Ensartet bevægelse (MU)

Hvis et legeme altid bevæger sig samme afstand i samme tidsinterval, klassificeres dets bevægelse som ensartet. Derfor er dens hastighed konstant og forskellig fra nul undervejs.

Ved Ensartet retlinet bevægelse (MRU) hastigheden ændres ikke på en bane taget i en lige linje.

Kroppens position på banen kan beregnes ved hjælp af timepositionsfunktionen:

Hvor,

S = endelig position, i meter (m)
s₀ = startposition, i meter (m)
v = hastighed, i meter pr. sekund (m / s)
t = tid, i sekunder

Se også: Ensartet bevægelse

Ensartet varieret bevægelse (MUV)

Hvis hastigheden varierer med lige store mængder over det samme tidsinterval, er bevægelsen karakteriseret som ensartet varieret. Derfor er accelerationen konstant og ikke-nul.

O Ensartet varieret retlinjet bevægelse (MRUV) er kendetegnet ved den samme accelerationsmængde som en ligekrop.

Gennem timeshastighedsligningen er det muligt at beregne hastigheden som en funktion af tiden.

Hvor,

V = sluthastighed, i meter pr. Sekund (m / s)
V₀ = starthastighed, i meter pr. sekund (m / s)
a = acceleration, i meter pr. sekund i anden (m / s²)
t = tid, i sekunder

Kroppens position under banen kan beregnes ved hjælp af følgende ligning:

Hvor,

S = endelig position, i meter (m)
s₀ = startposition, i meter (m)
V₀ = starthastighed, i meter pr. sekund (m / s)
a = acceleration, i meter pr. sekund i anden (m / s²)
t = tid, i sekunder

DET Torricelli ligning bruges til at relatere hastighed og plads gennemkørt i ensartet varieret bevægelse.

Hvor,

V = sluthastighed, i meter pr. Sekund (m / s)
V₀ = starthastighed, i meter pr. sekund (m / s)
a = acceleration, i meter pr. sekund i anden (m / s²)
= tilbagelagt rum i meter (m)

Se også: Ensartet varieret bevægelse

Brug øvelseslisterne nedenfor til at øve på at bruge formlerne og få mere viden.

• Kinematik øvelser
• Gennemsnitlige hastighedsøvelser
• Øvelser på ensartet bevægelse
• Øvelser på ensartet bevægelse.