Kinematika: pojam i formule

Na polju Fizičke mehanike, kinematika proučava i opisuje kretanje tijela bez brige o uzrocima pomicanja.

Kinematikom je moguće klasificirati i uspoređivati pokrete, dok je razlog pojave riješen u Dynamics.

temeljni pojmovi

U nastavku pogledajte neke važne koncepte u proučavanju kinematike.

Referentni: točka koja određuje da li se objekt kreće ili miruje.
Pokret: promjena položaja radi približavanja ili udaljavanja od referentnog okvira.
odmor: kada se položaj objekta ne mijenja u odnosu na referentni okvir.
Putanja: linija koja određuje različite položaje predmeta tijekom vremena.
Istiskivanje: prijeđena udaljenost između početnog i završnog prostora putanje.
materijalna točka: tijelo čije dimenzije ne ometaju proučavanje pokreta.
dugo tijelo: tijelo čije su dimenzije važne za razumijevanje pokreta.

Primjer: Dječak u automobilu smatra se A i kreće se udesno prema referentnoj točki B, koja odgovara djevojčici koja stoji blizu pješačkog prijelaza.

Budući da je B referencijalni, kažemo da je A u pokretu u odnosu na B, odnosno pravi putanju, jer udaljenost od B varira s vremenom. Imajte na umu da kretanje koje tijelo obavlja ovisi o usvojenom referentnom okviru.

instagram story viewer

Vrsta puta klasificira kretanje kao ravno, kada se kretanje izvodi pravocrtno, ili krivolinijsko, kada se kretanje izvodi na zakrivljenoj putanji.

Kinematičke formule

Prosječna brzina

Nazvana je brzina kojom tijelo izvodi pokret Prosječna brzina, koji se može izračunati pomoću sljedeće formule:

ravno V s ravnim m prostora indeksa jednak prostoru brojnik ΔS preko prostora nazivnika Δt kraj razlomka jednak prostoru brojača krajnji prostor minus prostor prostor početni prostor nad nazivnikom vremenski prostor konačni prostor minus prostor vrijeme početni prostor kraj frakcija

Početni i konačni uvjeti odgovaraju vremenskom razdoblju računanja, bez obzira je li automobil neko vrijeme bio zaustavljen ili je došlo do varijacije brzine na ruti.

U međunarodnom sustavu (SI) prosječna jedinica brzine je metar u sekundi (m / s).

Vidi i ti: Kinematičke formule

srednje skalarno ubrzanje

S vremenom se brzina tijela može mijenjati dok se kreće. Ubrzanje tijela uzrokuje da se promjena brzine tijekom putovanja povećava ili smanjuje tijekom određenog vremenskog razdoblja.

Evo formule za izračunavanje ubrzanja:

ravno a s ravnim m prostora indeksa jednak prostoru brojitelj Δv preko prostora nazivnika Δt kraj razlomka jednak brojilu brzinom prostoru konačni prostor minus prostorna brzina početni prostor nad nazivnikom vremenski prostor konačni prostor manji prostor vremenski početni prostor kraj frakcija

U međunarodnom sustavu (SI) prosječna jedinica ubrzanja je metar u sekundi na kvadrat (m / s²).

Vidi i ti: Ubrzanje

Jednoobrazni pokret (MU)

Ako u istom vremenskom intervalu tijelo uvijek prijeđe istu udaljenost, njegovo se kretanje klasificira kao jednoliko. Stoga je njegova brzina konstantna i na putu se razlikuje od nule.

Na Jedinstveni pravocrtni pokret (MRU) brzina se ne mijenja na putanji snimljenoj pravocrtno.

Položaj tijela na putanji može se izračunati pomoću funkcije položaja po satu:

ravni S razmak jednak je ravnom razmaku S s 0 razmaka indeksa plus ravni razmak v. ravno t

Gdje,

S = konačni položaj, u metrima (m)
s₀ = početni položaj, u metrima (m)
v = brzina, u metrima u sekundi (m / s)
t = vrijeme, u sekundama

Vidi i ti: Uniformni pokret

Jednoliko promjenjiv pokret (MUV)

Ako brzina varira u jednakim količinama tijekom istog vremenskog intervala, kretanje se okarakterizira kao jednoliko različito. Stoga je ubrzanje konstantno i nije nula.

O Jednoliko promjenljiv pravolinijski pokret (MRUV) karakterizira ista količina ubrzanja kao i ravno tijelo.

Kroz jednadžbu brzine po satu moguće je izračunati brzinu u ovisnosti o vremenu.

ravni V prostor jednak pravom razmaku V s 0 razmaka indeksa plus ravni prostor a. ravno t

Gdje,

V = konačna brzina, u metrima u sekundi (m / s)
V₀ = početna brzina, u metrima u sekundi (m / s)
a = ubrzanje, u metrima u sekundi na kvadrat (m / s²)
t = vrijeme, u sekundama

Položaj tijela tijekom putanje može se izračunati pomoću sljedeće jednadžbe:

ravni S razmak jednak ravnom razmaku S s 0 razmaka indeksa plus ravni prostor v s 0 ravnim indeksom t razmaka plus ravni prostor a. ravno t na kvadrat

Gdje,

S = konačni položaj, u metrima (m)
s₀ = početni položaj, u metrima (m)
V₀ = početna brzina, u metrima u sekundi (m / s)
a = ubrzanje, u metrima u sekundi na kvadrat (m / s²)
t = vrijeme, u sekundama

THE Torricellijeva jednadžba koristi se za povezivanje brzine i prostora pređenog ravnomjerno promjenjivim kretanjem.

ravno v kvadrat prostora jednako ravnini prostora ravno v s 0 indeksa s 2 nadrednika razmaka plus razmak 2 ravno s pravim priraštajem S

Gdje,

V = konačna brzina, u metrima u sekundi (m / s)
V₀ = početna brzina, u metrima u sekundi (m / s)
a = ubrzanje, u metrima u sekundi na kvadrat (m / s²)
ravan priraštaj S = pređeni prostor, u metrima (m)