Μετατόπιση και διαστημικός χώρος: ποιες είναι οι ασκήσεις

Μετατόπιση και χώροςΤαξίδεψε σχετίζονται αλλά διαφορετικές φυσικές ποσότητες. Ενώ η μετατόπιση είναι α φυσικό μέγεθος του φορέα, ο διακινούμενος χώρος είναι σκοτεινός. Η μετατόπιση είναι το μέγεθος του διανύσματος που συνδέει τις τελικές και αρχικές θέσεις ενός rover, ενώ ο διανυόμενος χώρος είναι το άθροισμα όλων των γραμμικών μετατοπίσεων ενός rover.

Δείτε επίσης: Μηχανική - τομέας Φυσικής που μελετά την κίνηση των σωμάτων

Μετατόπιση

Η μετατόπιση είναι α μεγαλείοδιάνυσμα που μπορεί να υπολογιστεί από τη διαφορά μεταξύ δύο άλλων ποσοτήτων φορέα: την τελική θέση (S_φά) και την αρχική θέση (S₀) από ένα έπιπλο. Με άλλα λόγια, η μετατόπιση ενός σώματος ισοδύναμη με την απόστασημεταξύ αυτών των δύο θέσεων, επομένως, εάν αυτό το σώμα κινείται και επιστρέψει στην ίδια θέση από την οποία ξεκίνησε, η μετατόπισή του θα ήταν μηδενική.

Κοιτάξτε το παρακάτω σχήμα, όπου μπορείτε να δείτε δύο σημεία, S_φά και S_0. Το βέλος που συνδέει αυτά τα δύο σημεία είναι αυτό που ονομάζουμε διάνυσμαμετατόπιση.

Το κόκκινο βέλος, που συνδέει το Α με το Β, είναι το διάνυσμα μετατόπισης. Σε μπλε γραμμές, μπορείτε να δείτε το χώρο που καλύπτεται.

Ο συντελεστής διανύσματος μετατόπισης (ΔS) μας λέει ποια είναι η απόσταση μεταξύ του σημείου έναρξης και άφιξης ενός rover. Αυτή η απόσταση μπορεί να ληφθεί με τις τιμές των συστατικών του φορέα μετατόπισης. Στην περίπτωση μετατόπισης που συμβαίνει σε δύο κατευθύνσεις (x και y), ο συντελεστής διανύσματος μετατόπισης μπορεί να ληφθεί από το Πυθαγόρειο θεώρημα. Η κατάσταση σε αυτήν την περίπτωση είναι ανάλογη με αυτήν που μελετάμε στα Μαθηματικά για την απόσταση μεταξύ δύο σημείων.

Ένας άλλος τρόπος υπολογισμού είναι να προσθέσετε τους διαφορετικούς διανύσματα μετατόπισης που δημιουργούν την προκύπτουσα μετατόπιση. Στο παρακάτω σχήμα, μπορούμε να δούμε δύο βέλη, d₁ και του₂, που αντιπροσωπεύουν δύο ξεχωριστές μετατοπίσεις.

Το διανυσματικό άθροισμα των μετατοπίσεων d₁ και του₂ είναι ισοδύναμη με την απόσταση μεταξύ των τελικών θέσεων (S_φά) και αρχικό (S₀).

Τύπος μετατόπισης

Ο τύπος που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της μετατόπισης είναι απλός και αποτελείται από απόσταση μεταξύ δύο σημείων.

μικρό_φά - τελική θέση

μικρό₀ - θέση εκκίνησης

Η μετατόπιση μπορεί επίσης να ληφθεί χρησιμοποιώντας το Πυθαγόρειο θεώρημα, εάν γνωρίζουμε ήδη το μέγεθος των συστατικών x και y του διανύσματος μετατόπισης.

Κοίταεπίσης:Πώς να εκτελέσετε λειτουργίες με διανύσματα;

διαστημικός χώρος

Ο διαστημικός χώρος είναι α κλίμακα μεγαλείο, σε αντίθεση με την μετατόπιση. Ο διανυόμενος χώρος ή απόσταση είναι το άθροισμα των ενοτήτων κάθε ευθύγραμμης μετατόπισης που έχει ως αποτέλεσμα τη συνολική μετατόπιση του σώματος. Επιπλέον, ο διανυόμενος χώρος μπορεί να υπολογιστεί προσθέτοντας όλες τις αποστάσεις που ταξιδεύει το σώμα για να φτάσει στην τελική θέση. Ο διαστημικός χώρος ονομάζεται επίσης συχνά μετατόπισηαναρρίχηση.

Δείτε επίσης: Συμβουλές για λύσει ασκήσεις κινηματικής

Ασκήσεις μετατόπισης και διέλευσης χώρου

Ερώτηση 1 - Για να πραγματοποιήσει τις πρωινές παραδόσεις του, ένα άτομο παράδοσης εφημερίδων κινείται σύμφωνα με το παρακάτω σχήμα. Κάθε ένα από τα τετράγωνα αντιπροσωπεύει ένα γήπεδο, του οποίου η πλευρά είναι ίση με 150 μέτρα.

Προσδιορίστε την απόσταση που διανύθηκε από τον ταχυδρόμο και τη συνολική μετατόπιση του, σε κατά προσέγγιση τιμές.

α) 450 μ. και 450 μ

β) 450 και 474 μ

γ) 150 μ και 300 μ

δ) 300 μ και 150 μ

Ανάλυση:

Για να βρείτε τον καλυμμένο χώρο, προσθέστε απλώς τις πλευρές των μπλοκ που κάλυψε ο ταχυδρόμος, με αποτέλεσμα 450 μέτρα. Ο μετατοπισμός, με τη σειρά του, απαιτεί από εμάς να υπολογίσουμε την υποτακτική χρήση του τριγώνου στο σχήμα, το οποίο συμπίπτει με το μέγεθος του διανύσματος μετατόπισης. Για αυτό, χρησιμοποιούμε το Πυθαγόρειο θεώρημα:

Με βάση τον υπολογισμό, η σωστή απάντηση για αυτήν την άσκηση είναι η γράμμα Β.

Ερώτηση 2 - Ένα αυτοκίνητο της Φόρμουλα 1 ταξιδεύει σε κλειστό κύκλωμα του οποίου το μήκος είναι 5,5 χλμ. Γνωρίζοντας ότι κατά τη διάρκεια ενός πλήρους αγώνα, το αυτοκίνητο ολοκληρώνει 20 γύρους σε αυτό το κομμάτι, προσδιορίζει το χώρο που διανύθηκε και τη μετατόπιση αυτού του οχήματος κατά τη διάρκεια ενός πλήρους αγώνα.

α) 0 χλμ και 110 χλμ

β) 110 χλμ και 0 χλμ

γ) 55 χλμ και 55 χλμ

δ) 0 χλμ και 55 χλμ

Ανάλυση:

Ο συνολικός χώρος που καλύπτεται από το αυτοκίνητο της Φόρμουλα 1 είναι 110 χλμ, καθώς συμπληρώνει 20 γύρους σε πίστα 5,5 χλμ. Η μετατόπιση, με τη σειρά της, είναι μηδενική, καθώς το αυτοκίνητο επιστρέφει στο ίδιο μέρος όπου ξεκίνησε ο αγώνας, οπότε η σωστή εναλλακτική είναι η γράμμα Β.

Από τον Rafael Hellerbrock
Καθηγητής φυσικής

Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/deslocamento-e-espaco-percorrido.htm