როგორ გადავჭრათ კინემატიკის სავარჯიშოები?

გაეცანით რამდენიმე რჩევას კინემატიკის სავარჯიშოების კარგი ნაწილის გადასაჭრელად:

1. კარგი ინტერპრეტაცია: კითხვა კინემატიკის პრობლემის გასაგებად აუცილებელია. ზოგჯერ საჭირო იქნება სავარჯიშოების ერთხელ წაკითხვა პრობლემის სრულად გასაგებად. დროთა განმავლობაში შეამჩნევთ, რომ ზოგიერთი მნიშვნელოვანი სავარჯიშო ცვლადი გულისხმობს ტექსტს, გრაფიკას ან თუნდაც ფიგურებს. იხილეთ მაგალითები:

მაგალითი 1

სხეული იწყება დანარჩენიდან.

ამ წინადადებაში იგულისხმება, რომ სხეულის საწყისი სიჩქარე 0-ის ტოლი იყო (v₀ = 0) და რომ მან გარკვეული ცვლილება განიცადა, რაც აჩქარების არსებობაზე მიუთითებს. ამ შემთხვევაში შესაძლებელია გაკეთდეს დასკვნა, რომ მისი მოძრაობა ერთნაირად ცვალებადია.

მაგალითი 2

მანქანა, 20 მ / წმ სიჩქარით მოძრავი, მუხრუჭდება ბოლომდე.

წინადადების ანალიზით მივხვდით, რომ სხეულის საწყისი სიჩქარე 20 მ / წმ-ის ტოლია (v₀ = 20 მ / წმ) და რომ მანქანის საბოლოო სიჩქარეა 0, რადგან იგი მთლიანად ჩერდება (v_ვ = 0 მ / წმ). რადგან მისი საწყისი სიჩქარე პოზიტიურია და დროთა განმავლობაში იკლებს, ჩვენ ვადგენთ, რომ ის დაშორებულია დამკვირვებლისა და ამავე დროს ის შენელდება, ასე რომ იგი არის ერთნაირად მრავალფეროვანი, პროგრესული და ჩამორჩენილი.

2. ყოველთვის ჩამოწერეთ სავარჯიშო მონაცემები:ყოველთვის ჩამოწერეთ სავარჯიშოების ყველა ცვლადი, ისევე როგორც ყველა, რომელთა გამოანგარიშებასაც ითხოვს, ან რომლებიც არ გაცხადებიათ, მაგრამ მნიშვნელოვანია პრობლემის გადასაჭრელად. იხილეთ მაგალითი:

მძღოლი, რომელიც მოძრაობს 108 კმ / სთ გზაზე, ხედავს გაჩერების ნიშანს და შემდეგ აყენებს თავის მანქანის მუხრუჭებს, დამუხრუჭების დაწყებიდან 6 წამში შეჩერდება. გამოთვალეთ საშუალო აჩქარების მოდული მ / წმ-ში, რომელსაც მანქანა განიცდის დამუხრუჭებისგან.

მონაცემები:

ვ₀ = 108 კმ / სთ - საწყისი სიჩქარე
ვ_ვ = 0 მ / წმ - საბოლოო სიჩქარე
Δt = 6 წმ - დროის ინტერვალი
_მ =? – საშუალო აჩქარება (უცნობი)

3. შეამოწმეთ ერთეულები:ერთეულები ყოველთვის უნდა იყვნენ თავსებადი ერთმანეთთან, ანუ ისინი ყველა წარმოდგენილი უნდა იყოს ერთსა და იმავე სისტემაში. დანაყოფების საერთაშორისო სისტემა იყენებს სტანდარტს მეტრო და მეორე მანძილებისა და დროის ინტერვალებისთვის, შესაბამისად. ამრიგად, სიჩქარე უნდა იყოს მოცემული მ / წმ-ში. გაეცანით სასარგებლო გარდაქმნებს:

1 კილომეტრი = 1 კმ = 10³ მ = 1000 მ

1 სანტიმეტრი = 1 ჩმ = 10^-2 მ = 0,01 მ

1 კილომეტრი საათში = 1 კმ / სთ = 3.6 მ / წმ (მეტრი წამში)

1 მილი საათში = 1 მილი / სთ = 0.44704 მ / წმ (მეტრი წამში)

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

გაითვალისწინეთ, რომ მაგალითში ნაჩვენებია პუნქტი 2, ჩვენ გვაქვს ერთეულის შეუსაბამობა და ამიტომ უნდა გადავიყვანოთ 108 კმ / სთ წელს ქალბატონი დაყოფით 3,6.

აგრეთვე: როგორ გადავწყვიტოთ სავარჯიშოები ნიუტონის კანონებზე?

4. გაეცანით მოძრაობის განტოლებები: ერთიანი მოძრაობა, ანუ მოძრაობა აჩქარების გარეშე, მხოლოდ ერთი განტოლება აქვს. დაჩქარებულ მოძრაობას აქვს ოთხი განტოლება, რომელთა გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა სიტუაციაში. შეამოწმეთ:

Საშუალო სიჩქარე: ეს არის განტოლება, რომელიც გამოიყენება ერთგვაროვანი მოძრაობისთვის, ანუ მოძრაობა, რომლის სიჩქარეც მუდმივია. ამ ტიპის მოძრაობაში სხეული თანაბარ სივრცეებს ​​თანაბარი დროის ინტერვალებით მოძრაობს. იხილეთ იგივე განტოლება, რომელიც დაწერილია ორი განსხვავებული გზით:

ვ_მ = ს
ტ

ან

ს_ვ = ს₀ + ვ_მ.ტ

სუბტიტრი:

ს₀ = საწყისი პოზიცია
ს_ვ = საბოლოო პოზიცია
ΔS = S_ვ - ს₀ – გადაადგილება
ვ = საშუალო სიჩქარე
ტ = დროის ინტერვალი

საშუალო აჩქარება: ეს არის განტოლება, რომელიც გამოიყენება ერთნაირად მრავალფეროვანი მოძრაობისთვის, ანუ მოძრაობა, რომლის სიჩქარეც მუდმივად იცვლება. ამ ტიპის მოძრაობის დროს, სხეული ცვლის სიჩქარეს თანაბარი პროპორციით დროის თანაბარი ინტერვალებით. იხილეთ იგივე განტოლება, რომელიც დაწერილია ორი განსხვავებული გზით:

_მ = ოვ
ტ

ან

ვ_ვ = ვ₀ + ა_მ.ტ

სუბტიტრი:

ვ₀ = საწყისი სიჩქარე
ვ_ვ = საბოლოო სიჩქარე
Δv = v_ვ -ვ₀ – სიჩქარის ცვალებადობა
_მ = საშუალო აჩქარება
ტ = დროის ინტერვალი

პოზიციის დროის ფუნქცია: ეს არის განტოლება, რომელიც გამოიყენება, როდესაც უნდა ვიპოვოთ მუდმივი აჩქარებით მოძრავი მობილურით გადაადგილების ან საბოლოო და საწყისი პოზიცია. იხილეთ იგივე განტოლება, რომელიც დაწერილია ორი განსხვავებული გზით:

ΔS = v₀.t + _მ.t
2

ს_ვ = ს₀ + ვ₀.t + _მ.t
2

სუბტიტრი:

ს₀ = საწყისი პოზიცია
ს_ვ = საბოლოო პოზიცია
ΔS = S_ვ - ს₀ – გადაადგილება
ვ₀ = საწყისი სიჩქარე
_მ = საშუალო აჩქარება
ტ = დროის ინტერვალი

ტორიჩელის განტოლება: ეს განტოლება მსგავსია ზემოთ ნაჩვენებ განტოლებასთან, თუმცა ის შეიძლება ძალიან სასარგებლო იყოს, როდესაც სავარჯიშო დებულება არ აჩვენებს ინფორმაციას მოძრაობის დროს. Უყურებს:

ვ_ვ ² = ვ₀+ 2. ა_მ.ΔS

სუბტიტრი:

ვ_ვ= საბოლოო სიჩქარე
ΔS = S_ვ - ს₀ – გადაადგილება
ვ₀ = საწყისი სიჩქარე
_მ = საშუალო აჩქარება
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
დაამთავრა ფიზიკა

გსურთ მიუთითოთ ეს ტექსტი სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:

ჰელერბროკი, რაფაელ. „როგორ გადავჭრათ კინემატიკის სავარჯიშოები?“; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-cinematica.htm. წვდომა 2021 წლის 27 ივნისს.