Nihutamine ja läbitud ruum: mis on harjutused

Nihutamine ja ruumireisinud need on omavahel seotud, kuid erinevad füüsikalised suurused. Kuigi nihe on a vektori füüsikaline suurus, läbitud ruum on skalaarne. Nihe on vektori suurus, mis ühendab roveri lõpp- ja algpositsiooni, samas kui läbitud ruum on roveri kõigi lineaarsete nihete summa.

Vaadake ka: Mehaanika - füüsika valdkond, mis uurib kehade liikumist

Nihutamine

Nihutamine on a ülevusvektor mida saab arvutada kahe teise vektorkoguse vahe järgi: lõpppositsioon (S_F) ja algasend (S₀) mööblitükist. Teisisõnu keha nihkumine võrdne kauguseganende kahe positsiooni vahel, seega, kui see keha liigub ja naaseb samasse asendisse, kust algas, on tema nihkumine null.

Vaadake allolevat joonist, kus näete kahte punkti, S_F ja S_0. Neid kahte punkti ühendav nool on see, mida me nimetame vektornihe.

Punane nool, mis ühendab A ja B, on nihkevektor. Sinistes joontes näete kaetud ruumi.

Nihkevektori moodul (ΔS) ütleb meile, kui suur on kulguri algus- ja saabumispunkti vaheline kaugus. Sellise kauguse saab nihkevektori komponentide väärtuste põhjal. Nihke korral, mis toimub kahes suunas (x ja y), saab nihkevektori mooduli saada

Pythagorase teoreem. Olukord on antud juhul analoogne matemaatikas kahe punkti vahelise kauguse uurimisega.

Teine võimalus arvutada on lisada erinevad nihkevektorid, mis põhjustavad sellest tuleneva nihke. Alloleval joonisel näeme kahte noolt, d₁ ja₂, mis tähistavad kahte erinevat nihet.

Nihete vektori summa d₁ ja₂ on samaväärne lõplike positsioonide (S_F) ja initsiaal (S₀).

Nihke valem

Nihke arvutamiseks kasutatud valem on lihtne ja koosneb kahe punkti vaheline kaugus.

s_F - lõplik seisukoht

s₀ - lähtepositsioon

Nihke saab ka Pythagorase teoreemi abil, kui me juba teame nihkevektori x ja y komponentide suurust.

Vaataka:Kuidas vektoritega toiminguid teha?

ruumi läbitud

Rännatud kosmos on a skalaarne ülevus, erinevalt ümberpaigutamisest. Ruum või läbitud vahemaa on iga sirgjoonelise nihke moodulite summa, mille tulemuseks on keha täielik nihkumine. Lisaks saab läbitud ruumi arvutada, liites kokku kõik vahemaad, mis keha läbib lõpliku positsiooni saavutamiseks. Sageli kutsutakse ka läbitud ruumi niheronima.

Vaadake ka: Näpunäiteid lahendada kinemaatika harjutusi

Harjutused nihkumise ja läbitud ruumi kohta

Küsimus 1 - Hommikuste kättetoimetuste tegemiseks liigub ajalehtede kohaletoimetaja vastavalt allolevale joonisele. Iga ruut tähistab väljakut, mille külg on võrdne 150 m.

Määrake postiljoni läbitud vahemaa ja tema kogu ümberpaigutamine ligikaudsetes väärtustes.

a) 450 m ja 450 m

b) 450 ja 474 m

c) 150 m ja 300 m

d) 300 m ja 150 m

Resolutsioon:

Kaetud ruumi leidmiseks lisage lihtsalt postiljoni poolt kaetud plokkide küljed, mille tulemuseks on 450 m. Nihutamine nõuab omakorda, et arvutaksime joonisel oleva kolmnurga hüpotenuusi, mis langeb kokku nihkevektori suurusega. Selleks kasutame Pythagorase teoreem:

Arvestuse põhjal on selle harjutuse õige vastus täht B.

2. küsimus - Vormel 1 auto läbib kinnise ringraja, mille pikkus on 5,5 km. Teades, et terve võistluse ajal läbib auto sellel rajal 20 ringi, määrake läbitud ruum ja selle sõiduki veeväljasus terve võistluse ajal.

a) 0 km ja 110 km

b) 110 km ja 0 km

c) 55 km ja 55 km

d) 0 km ja 55 km

Resolutsioon:

Vormel-1 autoga läbitav ruum on kokku 110 km, kuna see läbib 20 ringi 5,5 km rajal. Mahutavus on omakorda null, kuna auto naaseb samasse kohta, kus võistlus algas, seega on õige alternatiiv täht B.

Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/deslocamento-e-espaco-percorrido.htm