Op het gebied van natuurkundige mechanica bestudeert en beschrijft kinematica de beweging van lichamen zonder zich zorgen te maken over de oorzaken van verplaatsing.
Via Kinematica is het mogelijk om de bewegingen te classificeren en te vergelijken, terwijl de oorzaak van het optreden in Dynamics wordt aangepakt.
fundamentele concepten
Zie hieronder enkele belangrijke concepten in de studie van kinematica.
- referentieel: punt dat bepaalt of het object in beweging of in rust is.
- Beweging: verandering van positie om het referentieframe te naderen of weg te bewegen.
- rust uit: wanneer de positie van een object niet verandert ten opzichte van een referentiekader.
- Traject: lijn die de verschillende posities van het object in de tijd bepaalt.
- Verplaatsing: afgelegde afstand tussen de begin- en eindruimte van het traject.
- materieel punt: lichaam waarvan de afmetingen de studie van beweging niet belemmeren.
- lang lichaam: lichaam waarvan de afmetingen belangrijk zijn voor het begrijpen van beweging.
Voorbeeld:
Een jongen in een auto wordt beschouwd als A en gaat naar rechts richting referentie B, wat overeenkomt met een meisje dat bij het zebrapad staat.
Omdat B de referentie is, zeggen we dat A in beweging is ten opzichte van B, dat wil zeggen dat hij een traject aflegt, aangezien de afstand tot B varieert met de tijd. Merk op dat de beweging die een lichaam uitvoert afhankelijk is van het aangenomen referentiekader.
Padtype classificeert beweging als recht, wanneer de beweging wordt uitgevoerd op een rechte lijn, of kromlijnig, wanneer de beweging wordt uitgevoerd op een gebogen pad.
Kinematica formules
gemiddelde snelheid
De snelheid waarmee de beweging wordt uitgevoerd door een lichaam wordt genoemd gemiddelde snelheid, die kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
De begin- en eindtermen komen overeen met de tijdsperiode die wordt geteld, ongeacht of de auto enige tijd heeft stilgestaan of dat er een snelheidsvariatie was langs de route.
In het International System (SI) is de eenheid voor gemiddelde snelheid de meter per seconde (m/s).
Zie ook: Kinematica formules
gemiddelde scalaire versnelling
In de loop van de tijd kan de snelheid van een lichaam veranderen terwijl het beweegt. De versnelling van een lichaam zorgt ervoor dat de variatie in snelheid tijdens een reis over een bepaalde tijdsperiode toeneemt of afneemt.
Hier is de formule voor het berekenen van versnelling:
In het International System (SI) is de gemiddelde versnellingseenheid de meter per seconde kwadraat (m/sec2).
Zie ook: Versnelling
Uniforme Beweging (MU)
Als een lichaam in hetzelfde tijdsinterval altijd dezelfde afstand aflegt, wordt zijn beweging geclassificeerd als uniform. Daarom is de snelheid onderweg constant en verschillend van nul.
Bij de Uniforme rechtlijnige beweging (MRU) de snelheid verandert niet op een traject in een rechte lijn.
De positie van het lichaam op het traject kan worden berekend met de uurpositiefunctie:
Waar,
S = eindpositie, in meters (m)
zo0 = beginpositie, in meters (m)
v = snelheid, in meter per seconde (m/s)
t = tijd, in seconden (s)
Zie ook: Uniforme beweging
Uniform Gevarieerde Beweging (MUV)
Als de snelheid over hetzelfde tijdsinterval met gelijke hoeveelheden varieert, wordt de beweging gekenmerkt als uniform gevarieerd. Daarom is de versnelling constant en niet nul.
O Uniform gevarieerde rechtlijnige beweging (MRUV) wordt gekenmerkt door dezelfde hoeveelheid versnelling als een rechtlijnig lichaam.
Door middel van de uursnelheidsvergelijking is het mogelijk om de snelheid als functie van de tijd te berekenen.
Waar,
V = eindsnelheid, in meter per seconde (m/s)
V0 = beginsnelheid, in meter per seconde (m/s)
a = versnelling, in meter per seconde kwadraat (m/s2)
t = tijd, in seconden (s)
De positie van het lichaam tijdens het traject kan worden berekend met behulp van de volgende vergelijking:
Waar,
S = eindpositie, in meters (m)
zo0 = beginpositie, in meters (m)
V0 = beginsnelheid, in meter per seconde (m/s)
a = versnelling, in meter per seconde kwadraat (m/s2)
t = tijd, in seconden (s)
DE Torricelli-vergelijking wordt gebruikt om snelheid en ruimte te relateren die wordt doorlopen in een uniform gevarieerde beweging.
Waar,
V = eindsnelheid, in meter per seconde (m/s)
V0 = beginsnelheid, in meter per seconde (m/s)
a = versnelling, in meter per seconde kwadraat (m/s2) = afgelegde ruimte, in meters (m)
Zie ook: Uniform gevarieerde beweging
Gebruik de onderstaande oefeningenlijsten om te oefenen met de formules en meer kennis op te doen.
- Kinematica-oefeningen
- Gemiddelde snelheidsoefeningen
- Oefeningen op uniforme beweging
- Oefeningen op uniform gevarieerde bewegingen.
