kinematyka jest oddziałem mechanika która bada ruch ciał bez uwzględnienia pochodzenia ruchu, który jest przedmiotem dynamiki. Studiuje m.in. takie pojęcia jak pozycja, przemieszczenie, referencja, trajektoria.
Ten obszar studiów fizyki pozwala na zrównanie ruchuW ten sposób możliwe jest przewidzenie położenia, prędkości lub dowolnych innych parametrów ruchu mebla w kilka chwil później niż w chwili obecnej.
Zobacz też: Wzory, przykłady i rozwiązane ćwiczenia dotyczące ruchu jednostajnego
wprowadzenie do kinematyki
Kinematyka to jedna z gałęzi mechaniki, obszar fizyki badający ruch. Mechanika z kolei ma jako główne obszary kinematyka, dynamika i statyczny. Kinematyka skupia się na badaniu ruchu ciał bez uwzględniania przyczyn ruchu.
Niezależnie od tego, czy chodzi o trajektorię małych cząstek, czy nawet orbity planet, wszystkie ruchy makroskopowe można opisać równaniami ruchu. Równania te dotyczą wielkości, takich jak położenie, prędkość i velocity przyśpieszenie z upływem czasu. Aby je zrozumieć, konieczne jest jednak poznanie kilku prostych pojęć, ale niezbędnych do zrozumienia ruchu ciał.
Podstawy Kinematyki
Poznajmy kilka pojęć, które są fundamentalne w badaniach kinematyki.
→ Referencyjny
Referencyjny jest to pozycja, w której znajduje się obserwator. Jest zwykle wybierany jako źródło kartezjański samolot. To z referencji określa się położenie rzeczy.
Na przykład dla osoby stojącej na ulicy samochód przejeżdża z prędkością 60 km/h, natomiast dla kierowcy pojazdu samochód jest nieruchomy, ponieważ oba poruszają się z tą samą prędkością.
→ Ruch
ruch i odpoczynek są koncepcjekrewny w kinematyce. Ciało może być w ruchu względem układu odniesienia, ale nieruchome względem drugiego. Dlatego mówimy, że ruch to sytuacja, w której pozycja ciała zmienia się w określonym czasie w stosunku do układu odniesienia.
→ Trajektoria
trajektoria jest sukcesjazstanowiskazajęty przez mebel. Istnieją trajektorie proste i krzywoliniowe, a nawet chaotyczne, na przykład w przypadku ruchu cząstek. Kształt trajektorii ciała zależy od ramy obserwacyjnej.
Kiedy na przykład idziemy po piasku plaży, ślady, które zostawiamy, są zapisem pozycji, w których byliśmy w poprzednich chwilach, więc można je rozumieć jako trajektorię.
→ mobilny
W fizyce mobilność to każde ciało, które zmienia pozycję w czasie.
→ punkt materialny
Punktem materialnym jest jakość każdego mebla, którego wymiary można pominąć w porównaniu z pokonywanymi odległościami. Na przykład samolot może być uważany za punkt materialny w podróży o długości 2000 km, ale jego wymiarów nie można pominąć, gdy manewruje po ziemi, gdzie przemierza małe odległości.
→ przemierzona przestrzeń
Przebyta przestrzeń jest miarą długości trajektorii opisywanej przez łazik; innymi słowy, dotyczy dystansu, jaki przebył telefon komórkowy.
→ Przemieszczenie
Przemieszczenie, w przeciwieństwie do przebytej przestrzeni, jest Wielkość wektora, ponieważ przedstawia moduł, kierunek i sens. Przemieszczenie to różnica między końcową i początkową pozycją ruchu. Na zamkniętej ścieżce przemieszczenie wynosi zero.
Zobacz też:Jak rozwiązywać ćwiczenia z praw Newtona?
Rozwiązane Ćwiczenia z Kinematyki
Pytanie 1 — (IFSC) Dziś wiemy, że Ziemia krąży wokół Słońca (system heliocentryczny), tak jak wszystkie inne planety w naszym Układzie Słonecznym. Ale w starożytności człowiek uważał się za centrum Wszechświata do tego stopnia, że uważał Ziemię za centrum układu planetarnego (układ geocentryczny). Ta uwaga została oparta na codziennych obserwacjach, gdy ludzie obserwowali obrót Słońca wokół Ziemi.
Prawdą jest stwierdzenie, że starożytny człowiek doszedł do wniosku, że Słońce krąży wokół Ziemi, ponieważ:
a) uważał Słońce za swój punkt odniesienia.
b) uważał Ziemię za swój punkt odniesienia.
c) zapomniał przyjąć system skierowań.
d) uważał Księżyc za swój punkt odniesienia.
e) uważał gwiazdy za swój punkt odniesienia.
Rozkład:
Starożytne obserwacje astronomiczne brały pod uwagę Ziemię jako punkt odniesienia. Z tego powodu naturalnym było stwierdzenie, że Słońce krąży wokół Ziemi. Właściwą alternatywą jest litera B.
Pytanie 2 -(CFT-MG) O pojęciach odniesienia, położenia, prędkości i przyspieszenia, fundamentalnych dla badania ruchów w Nauce, słusznie stwierdza się, że pojęcie:
a) pozycja jest związana z położeniem na trajektorii i nie zależy od przyjętego układu odniesienia.
b) referencyjna jest związana z wartością prędkości i przyspieszenia poruszającego się obiektu.
c) prędkość związana jest ze zmianą położenia i nie zależy od przyjętego odniesienia.
d) przyspieszenie jest związane ze zmianą wartości zmierzonej prędkości w danym układzie odniesienia.
Rozkład:
Przyspieszenie jest miarą zmiany prędkości w określonym czasie, więc poprawną alternatywą jest litera D.
Rafael Hellerbrock
Nauczyciel fizyki
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/introducao-cinematica.htm