Mehaanika: kinemaatika, dünaamika ja staatika

mehaanika on suur ala Füüsika mis keskendub Uuringkohtaliikumine ja puhata surnukehade hulgast, olenemata sellest, kas nad on jõud. Mehaanika jaguneb kinemaatika, dünaamikaja staatiline. Praktiliselt kõiki meie igapäevases elus toimuvaid liigutusi saab kirjeldada selle piirkonna võrranditega.

Uuring mehaanika on väga oluline paljude ametite jaoks, lisaks sellele, et see on füüsikasisu, mida kõige enam nõutakse EksamRahvuslikkohtaÕpetamineKeskmine (Ja kas). Mõned spetsialistid tegelevad sellega igapäevaselt, näiteks inseneridtsiviilisikud,inseneridagronoomid,inseneridmehaanika,inseneridhüdrauliline, arhitektid,piloodidaastallennuk, füüsiline ja teised.

Mehaanika jaguneb kinemaatikaks, dünaamikaks ja staatikaks.
Mehaanika jaguneb kinemaatikaks, dünaamikaks ja staatikaks.

Mida õpib mehaanika?

Mehaanika uurimise objektiks on liikumine, seega on see väga ulatuslik uurimisala. Erinevate õppimisvõimaluste hulgas toome välja mõned, mis töötati välja mehaanika uurimisel:

Kell planeet tiirleb, satelliidid ja asteroidid, mida kirjeldab universaalse gravitatsiooni seadus ja Kepleri seadused.

Mehaanikaseadused võimaldavad meil arvutada satelliitide orbiidile viimise kiiruse ja kõrguse.
Mehaanikaseadused võimaldavad meil arvutada satelliitide orbiidile viimise kiiruse ja kõrguse.
  • THE trajektoorrakettidest, täppe, noolemängu ja nooli selgitatakse võrrandi mürsu käivitamine.

  • O vedeliku vool, mida kirjeldab järjepidevuse võrrand, mis on võimeline selgitama nii lennukite lendu kui ka olukordi hüdrostaatiline, milles vedelikud on puhkeasendis.

  • O masina töö lihtne, näiteks kallutatud lennukid, rihmarattad, tõstukid, kaalud jne

  • THE osakeste trajektoor elektriliselt laetud elektriväljad ja magnetiline, nagu aurora borealise nähtuses.

  • laibad aastal vabalangus või isegi kehad, mis langevad kiirenenud raskusjõu mõjul, kuid kannatavad õhutakistuse mõjul.

Vaataka:Siit saate teada, kuidas lahendada kinemaatika harjutusi

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

Füüsikat õppides võite selle termini kohata mehaanikaklassikaline, selline termin on seotud valdkonna tundmisega, mis on kohaldatav eranditult olukordadesmakroskoopiline. Ülejäänud juhtumite puhul, mis nõuavad väikeste osakeste liikumise selgitamist, näiteks aatomid ja molekulid, kasutatakse teist tüüpi mehaanikat, nn kvantmehaanika.

Lisaks klassikalisele mehaanikale ja kvantmehaanikale on olemas ka relativistlik mehaanika, füüsika haru, mis tuleneb füüsik Albert Einsteini avastustest. See mehaanika haru uurib kehale lähedaste kiirustega liikuvate kehade käitumist valguse kiirus.

kinemaatika

kinemaatika on mehaanika valdkond, mis uurib kehade liikumist võtmata arvesse selle liikumise põhjuseid. Teisisõnu uurime olukordi, mis tekivad hetkest, kui keha alustab liikumisseisundit.

Kinemaatika kontekstis, mida näeb keskkoolis, uuritakse järgmisi liikumisviise:

ühtlane liikumine

ühtlane liikumine on selline, kus keha kiirus on püsiv, liikudes ainult sirgjooneliselt. Peamine võrrand, mida kasutatakse ühtse liikumise uurimiseks, on positsiooni tunnifunktsioon, mis on näidatud allpool:

ühtlaselt mitmekesine liikumine

ühtlaselt mitmekesine liikumine on nimi liikumisviisile, mille korral keha kiirus muutub püsikiirusel. Juhul, kui liikumise kiirus on suurenenud, ütleme, et see on a liikuminekiirendatud, kui kiirus väheneb, ütleme, et see on a liikumineaeglustunud.

Kell kõige olulisemad võrrandid ühtlaselt varieeruva liikumise kirjeldamiseks on asukoha, kiiruse ja Torricelli võrrand, kontrollige nüüd kõiki neid võrrandeid:

ühtlane ringliikumine

Ringliikumine on see, kus mobiiltelefoni kiiruse suund muutub pidevalt, nii et teie kaugus kosmosepunkti jääpidev. Kuigi seda nimetatakse ühtlaseks ümmarguseks liikumiseks, on see liikumine nii kiirendatud, kuna ümmarguse trajektoori kirjeldamiseks on vajalik a olemasolu tsentripetaalne kiirendus.

Ringliikumise uurimisel puutume kokku suure hulga võrranditega, nagu need on olemas: võrrandid, mis arvutavad nihe ja kiirusronima; arvutatavad võrrandid ülevusednurgeline, nagu näiteks kiirusnurgeline; ja lõpuks võrrandid, mis on seotud nende kahe suuruse tüübi seostamisega.

Vaadake kõige olulisemaid ringliikumise võrrandid:

Nurkkiirus määratakse pöörlemissageduse või perioodi järgi.
Nurkkiirus määratakse pöörlemissageduse või perioodi järgi.
Skalaarkiirus määratakse nurkkiiruse ja pöörderaaduse korrutise järgi.
Skalaarkiirus määratakse nurkkiiruse ja pöörderaaduse korrutise järgi.
Ringliikumise sagedus vastab selle perioodi pöördvõrdelisusele.
Ringliikumise sagedus vastab selle perioodi pöördvõrdelisusele.

ühtlaselt varieeruv ümmargune liikumine

LiikumineRingkiriühtlaseltmitmesugused (MCUV) on MCU veidi üldisem juhtum. Selles lisaks a kiirendustsentraalne, seal on kiirendusednurgeline ja tangentsiaalnekonstandid, mis põhjustavad mobiiltelefoni nurkkiiruse ühtlast varieerumist. Nagu me teeme ühtlaselt varieeruvas liikumises, kasutame MCUV uuringus asukoha ja kiiruse väga sarnaseid tunnifunktsioone, vaadake:

Nurga asendi määramiseks võib kasutada MUV-ile sarnast valemit.
Nurga asendi määramiseks võib kasutada MUV-ile sarnast valemit.
Nurkkiiruse tunnifunktsioon ühtlaselt varieeruva ümmarguse liikumise korral.
Nurkkiiruse tunnifunktsioon ühtlaselt varieeruva ümmarguse liikumise korral.


Vaadake ka:Mis on mehaaniline töö?

Dünaamika

Kell dünaamika uuritakse põhjuseid, mis põhjustasid teatud liikumise. Selles mõttes uurime kehale mõjuvaid jõude, liikumishulki, mehaanilist energiat, impulss ja pöörlevate liikumistega seotud kogused, näiteks pöördemoment see on aegnurgeline.

Keskkooli dünaamika uurimise alused on kolmseadusedaastalNewton, nende põhjal tuletatakse teised alapiirkonna võrrandid., ja ka alates kinemaatika. Vaadake mõnda kõige olulisemat dünaamika uurimisel kasutatud valemit:

staatiline

Staatika uurib tasakaalutingimused kehadesulatuslik, see tähendab, et see määrab, millised peavad olema jõudude ja pöördemomentide mõõdud või isegi intensiivsus, et tühiste mõõtmetega keha saaks püsida tasakaalus. Staatika uurimisel kasutatakse Newtoni seadusi laialdaselt.

Joonisel kujutatud kivim on staatilises tasakaalus
Joonisel kujutatud kivim on staatilises tasakaalus

Mehaanika Enemis

Kõigi füüsikavaldkondade hulgas on ENEM-i probleemides kõige rohkem mehaanika, seega on väga oluline, et saaksite:

  • aru saama O tähendus kinemaatiliste võrrandite taga osatakse neid seostada nii reaalsete olukordade kui ka nende graafikaga;

  • tuvastada ja klassifitseerida progressiivsed, regressiivsed, kiirendatud ja ühtlased liikumised;

  • mõistest aru saada referentsist ja mõista, mis on suhtelised liikumised;

  • oska taotleda Newtoni kolm seadust kõige erinevamates kontekstides;

  • mõistest aru saada mehaaniline, kineetiline ja potentsiaalne energia ning teadmine, kuidas nende suurustega töötada;

  • teha kokkupõrke arvutusi kasutades nii liikumise hulka kui ka mehaanilise energia säästmist;

  • teadma ja mõistma toimimist Kepleri seadused ja nende seos universaalse gravitatsiooni seadusega;

  • mõista, kuidas neid tuleks rakendada staatilise tasakaalu tingimused kehadele, mille mõõtmeid ei saa unarusse jätta;

  • mõista põhjuseid ja tagajärgi osakeste liikumisest ja teadmisest, kuidas neid võrrandite kujul kirjeldada.

Vaadake ka: Tuumafüüsika - aatomituuma koostisosade uurimine

Minu poolt. Rafael Helerbrock

Kinemaatika on mehaanika ala, mis uurib kehade liikumist, arvestamata nende põhjuseid. Arvutage keha keskmine kiirus m / s, mis läbib 18 km avenüüd 6-minutilise ajavahemiku jooksul.

10 kg massiga keha liigub netojõu F mõjul kiirendusega 2,5 m / s². Sellele kehale tekkiva jõu moodul peab olema võrdne

Rahvusvaheline ühikute süsteem

Rahvusvaheline ühikute süsteem

O Rahvusvaheline ühikute süsteem (SI) on rahvusvaheline mõõtestandard, mille moodustab füüsika se...

read more
Kuumuse levik: juhtivus, konvektsioon ja kiirgus

Kuumuse levik: juhtivus, konvektsioon ja kiirgus

Soojuse levik või ülekanne võib toimuda kolmel viisil:soojusjuhtivusTermiline konvektsioonTermili...

read more
Elektriline jõud: mis see on ja kuidas valemit kasutada

Elektriline jõud: mis see on ja kuidas valemit kasutada

Elektrijõud on kahe laengu vahel tekkiv atraktsiooni või tõukejõu vastastikmõju, mis on tingitud ...

read more