Kinematika: samprata ir formulės

Fizikos mechanikos srityje kinematika tiria ir aprašo kūnų judėjimą, nesijaudindama dėl poslinkio priežasčių.

Per kinematiką galima klasifikuoti ir palyginti judesius, o įvykio priežastis sprendžiama „Dynamics“.

pagrindinės sąvokos

Žiūrėkite žemiau keletą svarbių Kinematikos tyrimo sąvokų.

Referencinis: taškas, kuris nustato, ar objektas juda, ar ramybės būsenoje.
Judėjimas: padėties pakeitimas artėjant prie atskaitos rėmo ar tolstant nuo jo.
pailsėti: kai objekto padėtis nesikeičia atskaitos sistemos atžvilgiu.
Trajektorija: linija, kuri nustato skirtingas objekto padėtis laikui bėgant.
Poslinkis: nuvažiuotas atstumas tarp pradinės ir paskutinės trajektorijos erdvės.
materialus taškas: kūnas, kurio matmenys netrukdo tirti judesio.
ilgas kūnas: kūnas, kurio matmenys yra svarbūs norint suprasti judėjimą.

Pavyzdys: Berniukas automobilio viduje laikomas A ir eina į dešinę link nuorodos B, kuri atitinka merginą, stovinčią šalia perėjos.

Kadangi B yra referencinis, mes sakome, kad A juda B atžvilgiu, tai yra, jis kuria trajektoriją, nes atstumas nuo B priklauso nuo laiko. Atkreipkite dėmesį, kad kūno atliekamas judesys priklauso nuo priimto atskaitos sistemos.

instagram story viewer

Kelio tipas klasifikuoja judėjimą kaip tiesų, kai judėjimas atliekamas tiesia linija, arba kreivią, kai judėjimas atliekamas kreiviu keliu.

Kinematikos formulės

Vidutinis greitis

Vadinamas greitis, kuriuo judesį atlieka kūnas Vidutinis greitis, kurį galima apskaičiuoti naudojant šią formulę:

tiesi V su tiesia m abonento erdve, lygi erdvės skaitikliui ΔS virš vardiklio erdvės Δt trupmenos pabaiga lygi skaitiklio padėties erdvei galutinė erdvė atėmus kosmoso padėtį pradinė erdvė virš vardiklio laiko galutinė kosmoso erdvė mažesnė erdvės laikas pradinė erdvė pabaigos trupmena

Pradinė ir paskutinė sąlygos atitinka laiko skaičiavimo laikotarpį, nesvarbu, ar automobilis kurį laiką buvo sustabdytas, ar maršruto greičio pokytis buvo kitoks.

Tarptautinėje sistemoje (SI) vidutinis greičio matuoklis yra metras per sekundę (m / s).

Taip pat žiūrėkite: Kinematikos formulės

vidutinis skaliarinis pagreitis

Laikui bėgant kūno judėjimo greitis gali keistis. Kūno pagreitis lemia, kad greičio svyravimas kelionės metu padidėja arba sumažėja per tam tikrą laikotarpį.

Toliau pateikiama pagreičio apskaičiavimo formulė:

tiesi a su tiesiu m abonento erdve, lygi erdvės skaitikliui Δv virš vardiklio erdvės Δt trupmenos pabaiga lygi skaitiklio greičio erdvei galutinė erdvė atėmus kosmoso greitį pradinė erdvė virš vardiklio laiko erdvė galutinė erdvė mažesnė erdvės laikas pradinė erdvė pabaigos trupmena

Tarptautinėje sistemoje (SI) vidutinis pagreičio vienetas yra metras per sekundę kvadratu (m / sek²).

Taip pat žiūrėkite: Pagreitis

Vienodas judėjimas (MU)

Jei tuo pačiu laiko intervalu kūnas visada nuvažiuoja tą patį atstumą, jo judėjimas priskiriamas tolygiam. Taigi jo greitis kelyje yra pastovus ir nulis.

Prie Vienodas tiesinis judesys (MRU) važiavimo trajektorija greitis nesikeičia.

Kūno padėtį trajektorijoje galima apskaičiuoti pagal valandos padėties funkciją:

tiesioji S erdvė lygi tiesiai erdvei S su 0 indekso erdve plius tiesioji erdvė v. tiesiai t

Kur,

S = galutinė padėtis, metrais (m)
s₀ = pradinė padėtis, metrais (m)
v = greitis, metrais per sekundę (m / s)
t = laikas sekundėmis

Taip pat žiūrėkite: Vienodas judėjimas

Vienodai įvairus judėjimas (MUV)

Jei greitis kinta vienodais dydžiais per tą patį laiko tarpą, judėjimas apibūdinamas kaip tolygiai kintantis. Todėl pagreitis yra pastovus ir nulis.

O Vienodai įvairus tiesinis linijinis judėjimas (MRUV) būdingas toks pat pagreičio kiekis, kaip ir tiesios linijos kūnui.

Pagal valandinę greičio lygtį galima apskaičiuoti greitį kaip laiko funkciją.

tiesioji V erdvė lygi tiesiai erdvei V su 0 indekso tarpu plius tiesioji erdvė a. tiesiai t

Kur,

V = galutinis greitis, metrais per sekundę (m / s)
V₀ = pradinis greitis, metrais per sekundę (m / s)
a = pagreitis metrais per sekundę kvadratu (m / s²)
t = laikas sekundėmis

Kūno padėtį trajektorijoje galima apskaičiuoti naudojant šią lygtį:

tiesioji S erdvė lygi tiesiai erdvei S su 0 indekso vietos plius tiesioji erdvė v su 0 tiesiojo indekso t tarpo plius tiesioji erdvė a. tiesiai t kvadratas

Kur,

S = galutinė padėtis, metrais (m)
s₀ = pradinė padėtis, metrais (m)
V₀ = pradinis greitis, metrais per sekundę (m / s)
a = pagreitis metrais per sekundę kvadratu (m / s²)
t = laikas sekundėmis

Torricelli lygtis naudojama norint susieti greitį ir erdvę, važiuojančią tolygiai įvairiu judesiu.

tiesi v kvadratinė erdvė lygi erdvei tiesi v su 0 indeksu su 2 viršutinio indekso tarpais plius tarpas 2 tiesiai su tiesiu prieaugiu S

Kur,

V = galutinis greitis, metrais per sekundę (m / s)
V₀ = pradinis greitis, metrais per sekundę (m / s)
a = pagreitis metrais per sekundę kvadratu (m / s²)
tiesus prieaugis S = nukeliauta erdvė, metrais (m)