Elmozdulás és a tér bejárása: mik azok a gyakorlatok

Elmozdulás és térutazott összefüggenek, de különböző fizikai mennyiségek. Míg az elmozdulás a vektor fizikai nagysága, az utazott tér skaláris. Az elmozdulás annak a vektornak a nagysága, amely összeköti a rover végső és kezdeti helyzetét, míg a megtett tér a rover összes lineáris elmozdulásának összege.

Lásd még: Mechanika - a fizika területe, amely a testek mozgását tanulmányozza

Elmozdulás

Az elmozdulás a nagyságvektor amely két másik vektormennyiség különbségéből számolható: a végső helyzet (S_F) és a kiindulási helyzet (S₀) egy bútordarabot. Más szavakkal, egy test elmozdulása egyenértékű a távolsággale két pozíció között, ezért ha ez a test elmozdul és visszatér ugyanabba a helyzetbe, ahonnan indult, akkor elmozdulása semmis.

Nézze meg az alábbi ábrát, ahol két pont látható, S_F és S_0. A két pontot összekötő nyíl az, amit nevezünk vektorelmozdulás.

A piros nyíl, amely összeköti A-t B-vel, az elmozdulásvektor. Kék vonalakban láthatja a lefedett helyet.

Az elmozdulásvektor modulus (ΔS) megmondja, hogy mekkora a távolság a rover indulási és érkezési pontja között. Ezt a távolságot az elmozdulásvektor összetevőinek értékéből lehet megkapni. Két irányban (x és y) bekövetkező elmozdulás esetén az elmozdulásvektor modulus a

Pitagorasz tétel. A helyzet ebben az esetben analóg azzal, amit a matematikában tanulunk a két pont közötti távolságra.

A számítás másik módja a különböző elmozdulási vektorok összeadása, amelyek a kapott elmozdulást eredményezik. Az alábbi ábrán két nyilat láthatunk, d₁ és a₂, amelyek két különböző elmozdulást jelentenek.

A d elmozdulások vektorösszege₁ és a₂ egyenértékű a végső pozíciók távolságával (S_F) és kezdőbetű (S₀).

Kiszorítási képlet

Az elmozdulás kiszámításához használt képlet egyszerű és abból áll két pont közötti távolság.

s_F - végső helyzet

s₀ - kezdő pozíció

Az elmozdulás a Pitagorasz-tétel segítségével is megszerezhető, ha már tudjuk az elmozdulásvektor x és y komponenseinek méretét.

Nézis:Hogyan lehet műveleteket végrehajtani vektorokkal?

a tér bejárta

Az utazott űr a skaláris nagyság, ellentétben az elmozdulással. A megtett tér vagy távolság az egyes egyenes vonalú elmozdulások moduljainak összege, amely a test teljes elmozdulását eredményezi. Ezenkívül a megtett tér kiszámítható az összes olyan távolság összeadásával, amelyet a test megtesz, hogy elérje a végső helyzetet. A megtett helyet gyakran hívják elmozdulásmászik.

Lásd még: Tippek a kinematikai gyakorlatok megoldása

Gyakorlatok az elmozdulásról és a bejárt térről

1. kérdés - Reggeli kézbesítéseinek végrehajtása érdekében az újság kézbesítője az alábbi ábra szerint mozog. Mindegyik négyzet egy bíróságot képvisel, amelynek oldala 150 m.

Határozza meg a postás által megtett távolságot és teljes elmozdulását, hozzávetőleges értékekben.

a) 450 m és 450 m

b) 450 és 474 m

c) 150 m és 300 m

d) 300 m és 150 m

Felbontás:

A lefedett tér megtalálásához csak hozzá kell adni a blokkok oldalait, amelyeket a postás borított, ami 450 m-t eredményez. Az elmozdulás viszont megköveteli számunkra az ábra háromszögének hipotenuszának kiszámítását, amely egybeesik az elmozdulásvektor nagyságával. Ehhez a Pitagorasz tétel:

A számítás alapján erre a gyakorlatra a helyes válasz a B betű.

2. kérdés - Egy Forma-1-es autó zárt kört tesz meg, amelynek hossza 5,5 km. Annak tudatában, hogy egy teljes verseny alatt az autó 20 kört teljesít ezen a pályán, meghatározza a megtett helyet és a jármű elmozdulását egy teljes verseny alatt.

a) 0 km és 110 km

b) 110 km és 0 km

c) 55 km és 55 km

d) 0 km és 55 km

Felbontás:

A Forma-1-es autó teljes területe 110 km, mivel 5,5 km-es pályán 20 kört teljesít. Az elmozdulás viszont nulla, mivel az autó ugyanoda tér vissza, ahol a verseny elkezdődött, így a helyes alternatíva a B betű.

Rafael Hellerbrock
Fizikatanár

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/deslocamento-e-espaco-percorrido.htm