κινηματική είναι ο κλάδος του Μηχανική που μελετά την κίνηση των σωμάτων χωρίς να λαμβάνει υπόψη την προέλευση του κινήματος, το οποίο αποτελεί αντικείμενο δυναμικής. Μελετά έννοιες όπως θέση, μετατόπιση, παραπομπή, τροχιά, μεταξύ άλλων.
Αυτός ο τομέας των σπουδών Φυσικής επιτρέπει την εξίσωση της κίνησηςΜε αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατή η πρόβλεψη της θέσης, της ταχύτητας ή οποιωνδήποτε άλλων παραμέτρων της κίνησης ενός κομματιού επίπλων σε στιγμές αργότερα από το παρόν.
Δείτε επίσης: Τύποι, παραδείγματα και λύσεις για ομοιόμορφη κίνηση
εισαγωγή στην κινηματική
Η κινηματική είναι ένας από τους κλάδους της μηχανικής, ο τομέας της φυσικής που μελετά την κίνηση. Η μηχανική, με τη σειρά της, έχει ως βασικούς τομείς το κινηματική, ο δυναμική και το στατικός. Η κινηματική επικεντρώνεται στη μελέτη της κίνησης των σωμάτων χωρίς να λαμβάνει υπόψη τις αιτίες της κίνησης.
Είτε πρόκειται για την τροχιά των μικρών σωματιδίων ή ακόμα και των πλανητικών τροχιών, όλη η μακροσκοπική κίνηση μπορεί να περιγραφεί χρησιμοποιώντας εξισώσεις
κίνησης. Αυτές οι εξισώσεις αφορούν ποσότητες όπως θέση, ταχύτητα και επιτάχυνση με το πέρασμα του χρόνου. Για να τις κατανοήσουμε, ωστόσο, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε μερικές απλές έννοιες, αλλά απαραίτητες για να κατανοήσουμε την κίνηση των σωμάτων.
Βασικές αρχές της κινηματικής
Ας γνωρίσουμε μερικές από τις έννοιες που είναι θεμελιώδεις για τη μελέτη της κινηματικής.
→ Αναφορικός
Αναφορικός είναι η θέση στην οποία βρίσκεται ο παρατηρητής. Επιλέγεται συνήθως ως πηγή του α Καρτεσιανό αεροπλάνο. Από την παραπομπή καθορίζονται οι θέσεις των πραγμάτων.
Για ένα άτομο που στέκεται στο δρόμο, για παράδειγμα, ένα αυτοκίνητο περνάει με ταχύτητα 60 km / h, ωστόσο, για τον οδηγό του οχήματος, το αυτοκίνητο είναι ακινητοποιημένο, καθώς και τα δύο κινούνται με την ίδια ταχύτητα.
→ Κίνηση
η κίνηση και η ανάπαυση είναι έννοιεςσυγγενής στην κινηματική. Ένα σώμα μπορεί να κινείται σε σχέση με ένα πλαίσιο αναφοράς, αλλά σταθερό σε σχέση με ένα άλλο. Επομένως, λέμε ότι η κίνηση είναι η κατάσταση στην οποία η θέση ενός σώματος αλλάζει, για μια ορισμένη χρονική περίοδο, σε σχέση με ένα πλαίσιο αναφοράς.
→ Τροχιά
η τροχιά είναι η διαδοχήαποθέσειςκαταλαμβάνεται από ένα έπιπλο. Υπάρχουν ευθείες και καμπυλικές ή ακόμη και χαοτικές τροχιές, στην περίπτωση της κίνησης των σωματιδίων, για παράδειγμα. Το σχήμα της τροχιάς ενός σώματος εξαρτάται από το πλαίσιο παρατήρησης.
Όταν περπατάμε στην άμμο της παραλίας, για παράδειγμα, τα ίχνη που αφήνουμε είναι μια καταγραφή των θέσεων που βρισκόμασταν τις προηγούμενες στιγμές, έτσι ώστε να μπορούν να γίνουν κατανοητές ως τροχιά.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
→ Κινητό
Στη φυσική, το κινητό είναι οποιοδήποτε σώμα που αλλάζει θέση με την πάροδο του χρόνου.
→ υλικό σημείο
Υλικό σημείο είναι η ποιότητα οποιουδήποτε κομματιού επίπλων που μπορεί να έχει παραμεληθεί οι διαστάσεις του σε σύγκριση με τις αποστάσεις που καλύπτονται. Ένα αεροπλάνο, για παράδειγμα, μπορεί να θεωρηθεί ουσιώδες σημείο σε ένα ταξίδι 2000 χιλιομέτρων, αλλά είναι Οι διαστάσεις δεν μπορούν να παραμεληθούν όταν κάνει ελιγμούς στο έδαφος, όπου διασχίζει μικρά αποστάσεις.
→ διαστημικός χώρος
Ο διανυόμενος χώρος είναι το μέτρο του μήκους της τροχιάς που περιγράφεται από ένα rover. Με άλλα λόγια, αφορά την απόσταση που έχει διανύσει το κινητό.
→ Μετατόπιση
Μετατόπιση, σε αντίθεση με το διάστημα που διασχίζεται, είναι Διάνυσμα μεγαλείο, καθώς παρουσιάζει ενότητα, κατεύθυνση και αίσθηση. Η μετατόπιση είναι η διαφορά μεταξύ των τερματικών και των αρχικών θέσεων μιας κίνησης. Σε κλειστή διαδρομή, η μετατόπιση είναι μηδέν.
Δείτε επίσης:Πώς να λύσετε ασκήσεις στους νόμους του Νεύτωνα;
Επιλυμένες ασκήσεις στην Κινηματική
ερώτηση 1 - (IFSC) Σήμερα γνωρίζουμε ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο (ηλιοκεντρικό σύστημα), όπως όλοι οι άλλοι πλανήτες στο Ηλιακό μας Σύστημα. Αλλά στην Αρχαιότητα, ο άνθρωπος πίστευε ότι ήταν το κέντρο του Σύμπαντος, τόσο πολύ που θεωρούσε τη Γη ως το κέντρο του πλανητικού συστήματος (γεωκεντρικό σύστημα). Αυτή η σκέψη βασίστηκε σε καθημερινές παρατηρήσεις, καθώς οι άνθρωποι παρακολούθησαν τον Ήλιο να περιστρέφεται γύρω από τη Γη.
Είναι σωστό να δηλώνεται ότι ο αρχαίος άνθρωπος κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο Ήλιος περιστράφηκε γύρω από τη Γη λόγω του γεγονότος ότι:
α) θεώρησε τον Ήλιο ως το πλαίσιο αναφοράς του.
β) θεώρησε τη Γη ως το πλαίσιο αναφοράς της.
γ) ξέχασα να υιοθετήσω ένα σύστημα παραπομπής.
δ) θεώρησε τη Σελήνη ως το πλαίσιο αναφοράς της.
ε) θεωρούσε τα αστέρια ως το πλαίσιο αναφοράς του.
Ανάλυση:
Οι αρχαίες αστρονομικές παρατηρήσεις έλαβαν υπόψη τη Γη ως σημείο αναφοράς. Για αυτόν τον λόγο, ήταν φυσικό να συμπεράνουμε ότι ο Ήλιος περιστράφηκε γύρω από τη Γη. Η σωστή εναλλακτική λύση είναι το γράμμα Β.
Ερώτηση 2 -(CFT-MG) Σχετικά με τις έννοιες της αναφοράς, της θέσης, της ταχύτητας και της επιτάχυνσης, θεμελιώδους σημασίας για τη μελέτη των κινήσεων στην Επιστήμη, αναφέρεται σωστά ότι η έννοια:
α) η θέση σχετίζεται με τη θέση σε μια τροχιά και δεν εξαρτάται από το εγκριθέν πλαίσιο αναφοράς.
β) η παραπομπή σχετίζεται με την ταχύτητα και την ταχύτητα επιτάχυνσης του κινούμενου αντικειμένου.
γ) η ταχύτητα σχετίζεται με την αλλαγή θέσης και δεν εξαρτάται από την υιοθετημένη αναφορά.
δ) η επιτάχυνση σχετίζεται με την αλλαγή στη μετρούμενη τιμή ταχύτητας σε ένα δεδομένο πλαίσιο αναφοράς.
Ανάλυση:
Η επιτάχυνση είναι ένα μέτρο της αλλαγής της ταχύτητας σε μια δεδομένη χρονική περίοδο, οπότε η σωστή εναλλακτική λύση είναι το γράμμα D.
Από τον Rafael Hellerbrock
Καθηγητής φυσικής
