კინემატიკა არის ფილიალი მექანიკა რომ სწავლობს სხეულების მოძრაობას მოძრაობის წარმოშობის გათვალისწინების გარეშე, რაც დინამიკის საგანია. იგი შეისწავლის ისეთ კონცეფციებს, როგორებიცაა პოზიცია, გადაადგილება, რეფერენციული, ტრაექტორია.
ფიზიკის კვლევების ეს მიმართულება მოძრაობის ტოლობის საშუალებას იძლევაამ გზით შესაძლებელია ავეჯის ნაწილის გადაადგილების პოზიციის, სიჩქარის ან სხვა პარამეტრების პროგნოზირება მოცემულ მომენტში უფრო გვიან.
იხილეთ აგრეთვე: ფორმულები, მაგალითები და ამოხსნილი სავარჯიშოები ერთგვაროვანი მოძრაობის შესახებ
კინემატიკის შესავალი
კინემატიკა არის მექანიკის ერთ-ერთი დარგი, ფიზიკის ის სფერო, რომელიც სწავლობს მოძრაობას. მექანიკას, თავის მხრივ, აქვს ძირითადი მიმართულებები კინემატიკა, დინამიკა და სტატიკური. კინემატიკა ფოკუსირებულია სხეულების მოძრაობის შესწავლაზე, მოძრაობის მიზეზების გათვალისწინების გარეშე.
იქნება ეს მცირე ნაწილაკების ტრაექტორია, ან თუნდაც პლანეტარული ორბიტები, ყველა მაკროსკოპული მოძრაობის აღწერა შესაძლებელია განტოლებების გამოყენებით მოძრაობის. ეს განტოლებები უკავშირდება სიდიდეებს, როგორიცაა პოზიცია, სიჩქარე და
აჩქარება დროთა განმავლობაში. ამასთან, მათ გასაგებად აუცილებელია ვიცოდეთ რამდენიმე მარტივი ცნება, მაგრამ აუცილებელია სხეულების მოძრაობის გასაგებად.
კინემატიკის ფუნდამენტური ცნებები
გავეცნოთ რამდენიმე ცნებას, რომლებიც ფუნდამენტურია კინემატიკის შესწავლისთვის.
→ რეფერენტული
რეფერენტული ეს არის პოზიცია, რომელშიც დამკვირვებელი აღმოჩნდება. როგორც წესი, იგი აირჩევა ა კარტესიანული თვითმფრინავი. რეფერენციალურია, რომ დგინდება ნივთების პოზიციები.
მაგალითად, ქუჩაში მდგომი ადამიანისთვის მანქანა 60 კმ / სთ სიჩქარით მოძრაობს, თუმცა ავტომობილის მძღოლისთვის მანქანა უძრავია, რადგან ორივე ერთი სიჩქარით მოძრაობს.
→ მოძრაობა
მოძრაობა და დასვენება არის ცნებებინათესავი კინემატიკაში. სხეული შეიძლება იყოს მოძრაობაში მითითების ჩარჩოსთან მიმართებაში, მაგრამ სტაციონარული იყოს სხვის მიმართ. ამიტომ, ჩვენ ვამბობთ, რომ მოძრაობა არის სიტუაცია, რომელშიც სხეულის პოზიცია იცვლება, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, მითითების ჩარჩოსთან მიმართებაში.
→ ტრაექტორია
ტრაექტორია არის მემკვიდრეობასაქართველოსპოზიციებიავეჯით არის დაკავებული. მაგალითად, არის სწორი და მრუდხაზოვანი ან თუნდაც ქაოტური ტრაექტორია, ნაწილაკების მოძრაობის შემთხვევაში. სხეულის ტრაექტორიის ფორმა დამოკიდებულია დაკვირვების ჩარჩოზე.
მაგალითად, როდესაც ჩვენ სანაპიროზე ქვიშაზე მივდივართ, ჩვენ მიერ დატოვებული ნაკვალევი აღწერს პოზიციებს, რომლებიც წინა მომენტებში ვიყავით, ამიტომ მათი გაგება შეიძლება ტრაექტორიად.
→ მობილური
ფიზიკაში მობილური არის ნებისმიერი სხეული, რომელიც დროთა განმავლობაში ცვლის პოზიციას.
→ მატერიალური წერტილი
მატერიალური წერტილი არის ნებისმიერი ავეჯის ხარისხი, რომელსაც შეუძლია ზომების უგულებელყოფა დაფარულ დისტანციებთან შედარებით. მაგალითად, თვითმფრინავი შეიძლება ჩაითვალოს მატერიალურ წერტილად 2000 კილომეტრის მანძილზე, მაგრამ მისი ზომების უგულებელყოფა შეუძლებელია, როდესაც მან მანევრირება მოახდინა ადგილზე, სადაც ის პატარაზე გადის დისტანციებზე.
→ გაიარა სივრცე
გავლილი სივრცე არის როვერის მიერ აღწერილი ტრაექტორიის სიგრძის ზომა; სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს ეხება მობილურის გავლის მანძილს.
→ გადაადგილება
გადაადგილება, სივრცისგან განსხვავებით, არის ვექტორული სიდიადე, რადგან იგი წარმოადგენს მოდულს, მიმართულებას და გრძნობას. გადაადგილება არის განსხვავება მოძრაობის ბოლოსა და საწყის პოზიციებს შორის. დახურულ გზაზე გადაადგილება ნულოვანია.
იხილეთ აგრეთვე:როგორ გადავწყვიტოთ სავარჯიშოები ნიუტონის კანონებზე?
გადაჭრილი სავარჯიშოები კინემატიკაზე
კითხვა 1 - (IFSC) დღეს ჩვენ ვიცით, რომ დედამიწა მზის (ჰელიოცენტრული სისტემის) გარშემო ბრუნავს, ისევე როგორც ჩვენი მზის სისტემის ყველა სხვა პლანეტა. ანტიკურ ხანაში ადამიანი მიიჩნევდა სამყაროს ცენტრად, იმდენად, რამდენადაც მან დედამიწა პლანეტარული სისტემის (გეოცენტრული სისტემის) ცენტრად მიიჩნია. ეს მოსაზრება ემყარებოდა ყოველდღიურ დაკვირვებებს, რადგან ადამიანები უყურებდნენ მზის ბრუნვას დედამიწის გარშემო.
სწორია იმის თქმა, რომ ძველმა კაცმა დაასკვნა, რომ მზე დედამიწის გარშემო ტრიალებს იმის გამო, რომ:
ა) განიხილავს მზეს, როგორც მის მითითებას.
ბ) განიხილა დედამიწა, როგორც მისი მითითების ჩარჩო.
გ) დაავიწყდა რეფერალური სისტემის მიღება.
დ) მთვარე განიხილა, როგორც მისი მითითების ჩარჩო.
ე) განიხილავს ვარსკვლავებს, როგორც მის მითითებას.
რეზოლუცია:
ძველმა ასტრონომიულმა დაკვირვებებმა დედამიწა გაითვალისწინეს, როგორც საცნობარო წერტილი. ამ მიზეზით, ბუნებრივი იყო დავასკვნათ, რომ მზე დედამიწის გარშემო ტრიალებდა. სწორი ალტერნატივაა ასო B.
კითხვა 2 -(CFT-MG) მეცნიერებაში მოძრაობის შესწავლისთვის ფუნდამენტური, პოზიციის, სიჩქარისა და აჩქარების ცნებების შესახებ, სწორად არის ნათქვამი, რომ კონცეფცია:
ა) პოზიცია ასოცირდება ტრაექტორიაზე მდებარეობასთან და არ არის დამოკიდებული მიღებულ მითითებაზე.
ბ) ცნობარი ასოცირდება მოძრავი ობიექტის სიჩქარესთან და აჩქარებასთან.
გ) სიჩქარე უკავშირდება პოზიციის შეცვლას და არ არის დამოკიდებული მიღებულ მითითებაზე.
დ) აჩქარება დაკავშირებულია მოცემულ საცნობარო ჩარჩოში გაზომილი სიჩქარის მნიშვნელობის ცვლილებასთან.
რეზოლუცია:
აჩქარება არის მოცემული პერიოდის განმავლობაში სიჩქარის ცვლილების საზომი, ამიტომ სწორი ალტერნატივაა ასო D.
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/introducao-cinematica.htm
