ფიზიკის მექანიკის სფეროში კინემატიკა შეისწავლის და აღწერს სხეულების მოძრაობას გადაადგილების მიზეზებზე ფიქრის გარეშე.
კინემატიკის საშუალებით შესაძლებელია მოძრაობების კლასიფიკაცია და შედარება, ხოლო მოვლენის მიზეზს მიმართავს დინამიკაში.
ფუნდამენტური ცნებები
ქვემოთ იხილეთ კინემატიკის შესწავლის რამდენიმე მნიშვნელოვანი ცნება.
- რეფერენტული: წერტილი, რომელიც განსაზღვრავს ობიექტი მოძრაობაშია თუ ისვენებს.
- მოძრაობაპოზიციის შეცვლა მინიშნების ჩარჩოსთან მისასვლელად ან გადასასვლელად.
- დაისვენე: როდესაც ობიექტის პოზიცია არ იცვლება მითითების ჩარჩოსთან მიმართებაში.
- ტრაექტორია: ხაზი, რომელიც განსაზღვრავს ობიექტის სხვადასხვა პოზიციას დროთა განმავლობაში.
- გადაადგილება: გავლილი მანძილი ტრაექტორიის საწყის და საბოლოო სივრცეს შორის.
- მატერიალური წერტილი: სხეული, რომლის ზომები ხელს არ უშლის მოძრაობის შესწავლას.
- გრძელი სხეული: სხეული, რომლის ზომები მნიშვნელოვანია მოძრაობის გასაგებად.
მაგალითი: მანქანაში მყოფი ბიჭი ითვლება A და გადაადგილდება მარჯვნივ B მიმართულებისკენ, რომელიც შეესაბამება გოგონას, რომელიც გზაჯვარედინთან ახლოს დგას.
მას შემდეგ, რაც B არის მითითება, ჩვენ ვამბობთ, რომ A მოძრაობს B– ს მიმართ, ანუ ის ქმნის ტრაექტორიას, რადგან მანძილი B– სგან იცვლება დროში. გაითვალისწინეთ, რომ სხეულის მიერ შესრულებული მოძრაობა დამოკიდებულია მიღებული მითითების ჩარჩოზე.
გზის ტიპი კლასიფიცირებს მოძრაობას, როგორც სწორს, როდესაც მოძრაობა ხორციელდება სწორ ხაზზე, ან მრუდი ხაზოვანი, როდესაც მოძრაობა ხორციელდება მრუდე ბილიკზე.
კინემატიკის ფორმულები
საშუალო სიჩქარე
სიჩქარეს, რომლითაც სხეული ასრულებს მოძრაობას, ეწოდება საშუალო სიჩქარე, რომლის გამოანგარიშება შესაძლებელია შემდეგი ფორმულის გამოყენებით:
საწყისი და საბოლოო პირობები შეესაბამება დროის დათვლის პერიოდს, არ აქვს მნიშვნელობა მანქანა გაჩერებული იყო გარკვეული დროით თუ სიჩქარის ცვლილება მოხდა მარშრუტის გასწვრივ.
საერთაშორისო სისტემაში (SI) საშუალო სიჩქარის დანაყოფია მეტრი წამში (მ / წმ).
აგრეთვე: კინემატიკის ფორმულები
საშუალო სკალარული აჩქარება
დროთა განმავლობაში სხეულის სიჩქარე შეიძლება შეიცვალოს მოძრაობისას. სხეულის აჩქარება იწვევს მოცემულ პერიოდში სიჩქარის ცვალებადობას მგზავრობის დროს.
აქ არის აჩქარების გაანგარიშების ფორმულა:
საერთაშორისო სისტემაში (SI) საშუალო აჩქარების ერთეული არის მეტრი წამში კვადრატში (მ / წმ.)2).
აგრეთვე: აჩქარება
ერთიანი მოძრაობა (MU)
თუ ერთი და იგივე დროის ინტერვალით სხეული ყოველთვის ერთსა და იმავე მანძილზე გადის, მისი მოძრაობა კლასიფიცირდება როგორც ერთგვაროვანი. ამიტომ, მისი სიჩქარე მუდმივია და განსხვავდება ნულისგან.
საათზე ერთიანი სწორხაზოვანი მოძრაობა (MRU) სიჩქარე არ იცვლება ტრაექტორიაზე სწორ ხაზზე.
ტრაექტორიაზე სხეულის პოზიცია შეიძლება გამოითვალოს საათობრივი პოზიციის ფუნქციით:
სად,
S = საბოლოო პოზიცია, მეტრებში (მ)
ს0 = საწყისი პოზიცია, მეტრებში (მ)
v = სიჩქარე, მეტრ წამში (მ / წმ)
t = დრო, წამებში (წამებში)
აგრეთვე: ერთიანი მოძრაობა
ერთნაირად მრავალფეროვანი მოძრაობა (MUV)
თუ სიჩქარე იცვლება თანაბარი რაოდენობით იმავე დროის ინტერვალზე, მოძრაობა ხასიათდება, როგორც ერთნაირად მრავალფეროვანი. ამიტომ, აჩქარება არის მუდმივი და არა ნულოვანი.
ო ერთნაირად მრავალფეროვანი სწორხაზოვანი მოძრაობა (MRUV) ხასიათდება აჩქარების იგივე რაოდენობით, როგორც სწორი ხაზის კორპუსი.
საათობრივი სიჩქარის განტოლების საშუალებით შესაძლებელია სიჩქარის გამოანგარიშება, როგორც დროის ფუნქცია.
სად,
V = საბოლოო სიჩქარე, მეტრ წამში (მ / წმ)
ვ0 = საწყისი სიჩქარე, მეტრ წამში (მ / წმ)
a = აჩქარება, მეტრ წამში კვადრატში (მ / წმ)2)
t = დრო, წამებში (წამებში)
ტრაექტორიის დროს სხეულის პოზიცია შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი განტოლების გამოყენებით:
სად,
S = საბოლოო პოზიცია, მეტრებში (მ)
ს0 = საწყისი პოზიცია, მეტრებში (მ)
ვ0 = საწყისი სიჩქარე, მეტრ წამში (მ / წმ)
a = აჩქარება, მეტრ წამში კვადრატში (მ / წმ)2)
t = დრო, წამებში (წამებში)
ტორიჩელის განტოლება გამოიყენება სიჩქარისა და სივრცის დასაკავშირებლად, რომლებიც გადალახულია ერთნაირად მრავალფეროვანი მოძრაობით.
სად,
V = საბოლოო სიჩქარე, მეტრ წამში (მ / წმ)
ვ0 = საწყისი სიჩქარე, მეტრ წამში (მ / წმ)
a = აჩქარება, მეტრ წამში კვადრატში (მ / წმ)2) = გავლილი სივრცე, მეტრებში (მ)
აგრეთვე: ერთიანად მრავალფეროვანი მოძრაობა
გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული სავარჯიშო სიები, რომ ივარჯიშოთ ფორმულების გამოყენებით და მეტი ცოდნა მიიღოთ.
- კინემატიკის სავარჯიშოები
- საშუალო სიჩქარის ვარჯიშები
- სავარჯიშოები ერთიანი მოძრაობის შესახებ
- სავარჯიშოები ერთიანად მრავალფეროვან მოძრაობაზე.
