Mehanika: kinematika, dinamika in statika

mehanika je veliko območje fizika ki se osredotoča na študijodpremikanje in počitek teles, ne glede na to, ali so pod vplivom sile. Mehanika je razdeljena na področja kinematika, dinamikoin statično. Praktično vsa gibanja, ki se odvijajo v našem vsakdanjem življenju, lahko opišemo z enačbami na tem področju.

Študija mehanika je zelo pomembna za širok spekter poklicev, poleg tega pa je tudi fizična vsebina, ki je najbolj zahtevna v IzpitDržavnaodPoučevanjePovprečno (In bodisi). Nekateri strokovnjaki se s tem ukvarjajo vsak dan, kot npr inženirjicivilisti,inženirjiagronomi,inženirjimehanika,inženirjihidravlični, arhitekti,pilotivletalo, fizični in drugi.

Mehanika je razdeljena na kinematiko, dinamiko in statiko.
Mehanika je razdeljena na kinematiko, dinamiko in statiko.

Kaj preučuje mehanika?

Cilj študija mehanike je premikanje, torej gre za zelo obsežno študijsko področje. Med različnimi možnostmi za študij izpostavljamo nekatere, ki so jih razvile raziskave v mehaniki:

Ob orbite planeta, sateliti in asteroidi, ki jih opisuje zakon univerzalne gravitacije in s strani Keplerjevi zakoni.

Mehanski zakoni nam omogočajo izračun hitrosti in višine za postavitev satelitov v orbito.
Mehanski zakoni nam omogočajo izračun hitrosti in višine za postavitev satelitov v orbito.
  • THE smerraket, krogle, puščice in puščice, razložene z enačbami izstrelitev izstrelka.

  • O pretok tekočine, opisan z enačbo kontinuitete, ki lahko razloži let letal in situacije hidrostatična, v katerem tekočine mirujejo.

  • O delovanje stroja preprosta, kot npr nagnjene ravnine, jermenice, dvigala, tehtnice itd.

  • THE pot delcev električno nabito gibanje pod delovanjem električna polja in magnetno, kot pri pojavu polarne svetlobe.

  • telesa v prosti pad ali celo telesa, ki pospešeno padajo zaradi gravitacije, vendar trpijo zaradi zračnega upora.

Poglejtudi:Naučite se reševati kinematične vaje

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

Med študijem fizike boste morda naleteli na ta izraz mehanikaklasična, tak izraz se nanaša na poznavanje področja, ki velja izključno za situacijahmakroskopsko. Za ostale primere, ki zahtevajo razlago gibanja drobnih delcev, kot npr atomi in molekule, uporablja se druga vrsta mehanike, imenovana kvantna mehanika.

Poleg klasične mehanike in kvantne mehanike obstaja še relativistična mehanika, veja fizike, ki izhaja iz odkritij fizika Alberta Einsteina. Ta veja mehanike preučuje vedenje teles, ki se gibljejo s hitrostjo blizu hitrost svetlobe.

kinematika

kinematika je področje mehanike, ki preučuje gibanje teles brez upoštevanja vzrokov za to gibanje. Z drugimi besedami, preučujemo situacije, ki se zgodijo od trenutka, ko se telo začne gibati.

V kontekstu kinematike, ki jo vidimo v srednji šoli, preučujemo naslednje vrste gibanja:

enotno gibanje

enotno gibanje je tista, pri kateri je hitrost telesa konstantna in potuje samo po ravni črti. Glavna enačba, ki se uporablja za preučevanje enakomernega gibanja, je urna funkcija položaja, prikazana spodaj:

enakomerno raznoliko gibanje

enakomerno raznoliko gibanje je ime za vrsto gibanja, pri katerem se hitrost telesa spreminja s konstantnimi hitrostmi. V primeru, da se gibanju poveča hitrost, rečemo, da je a premikanjepospešeno, če se hitrost zmanjša, pravimo, da je a premikanjezaostali.

Ob najpomembnejše enačbe za opis enakomerno spremenjenega gibanja so urne funkcije položaja, hitrosti in Torricellijeva enačba, preveri vsako od teh enačb zdaj:

enakomerno krožno gibanje

Krožno gibanje je tista, kjer je smer hitrosti mobilnega telefona se nenehno spreminja, tako da vaš razdalja do točke prostora ostanikonstanten. Čeprav se imenuje enakomerno krožno gibanje, je to gibanje pospešeno, ker je za opis krožne poti potreben obstoj a centripetalni pospešek.

Pri preučevanju krožnega gibanja naletimo na veliko število enačb, kakršne obstajajo: enačbe, ki izračunajo premik in hitrostvzpon; enačbe, ki izračunajo veličinekotna, kot naprimer hitrostkotna; in na koncu enačbe, ki služijo za povezavo teh dveh vrst količin.

Oglejte si nekaj najpomembnejših enačbe krožnega gibanja:

Kotna hitrost se določi s frekvenco ali obdobjem vrtenja.
Kotna hitrost se določi s frekvenco ali obdobjem vrtenja.
Skalarna hitrost je določena z zmnožkom kotne hitrosti in polmera vrtenja.
Skalarna hitrost je določena z zmnožkom kotne hitrosti in polmera vrtenja.
Frekvenca krožnega gibanja ustreza obratni vrednosti njegovega obdobja.
Frekvenca krožnega gibanja ustreza obratni vrednosti njegovega obdobja.

enakomerno različno krožno gibanje

PremikanjeKrožnaenakomernorazno (MCUV) je nekoliko bolj splošen primer MCU. V njem je poleg a pospešekcentripetalno, tukaj je pospeškikotna in tangencialnakonstante, ki povzročajo, da se kotna hitrost mobilnega telefona enakomerno spreminja. Kot počnemo pri enakomerno spremenjenem gibanju, v študiji MCUV uporabljamo zelo podobne urne funkcije položaja in hitrosti, preverite:

Formulo, podobno kot pri MUV, lahko uporabimo za določitev kotnega položaja.
Formulo, podobno kot pri MUV, lahko uporabimo za določitev kotnega položaja.
Urna funkcija kotne hitrosti za enakomerno spremenljivo krožno gibanje.
Urna funkcija kotne hitrosti za enakomerno spremenljivo krožno gibanje.


Glej tudi:Kaj je mehansko delo?

Dinamika

Ob dinamiko preučujejo se vzroki, ki so povzročili neko gibanje. V tem smislu preučujemo sile, ki delujejo na telo, količine gibanja, mehansko energijo, impulz in količine, povezane z rotacijskimi gibi, kot je navor to je časkotna.

Osnove za preučevanje dinamike srednje šole so trizakonivNewton, na podlagi njih izhajajo druge enačbe podobmočja., in tudi iz kinematika. Oglejte si nekaj najpomembnejših formul, uporabljenih pri preučevanju dinamike:

statično

Statika preučuje ravnotežni pogoji v telesihobsežno, to pomeni, da določa, kakšne morajo biti mere ali celo jakost sil in navorov, da lahko telo zanemarljivih dimenzij ostane v ravnovesju. Pri preučevanju statike se pogosto uporabljajo Newtonovi zakoni.

Kamnina, prikazana na sliki, je v stanju statičnega ravnovesja
Kamnina, prikazana na sliki, je v stanju statičnega ravnovesja

Mehanika pri Enem

Med vsemi področji fizike je mehanika tista, ki je najbolj prisotna v vprašanjih ENEM, zato je zelo pomembno, da lahko:

  • razumeti O pomen za kinematičnimi enačbami jih je mogoče povezati z realnimi situacijami in njihovo grafiko;

  • prepoznati in razvrstiti progresivna, regresivna, pospešena in enakomerna gibanja;

  • razumeti koncept referenčnih in razumeti, kaj so relativna gibanja;

  • vedeti, kako se prijaviti Newtonovi trije zakoni v najrazličnejših kontekstih;

  • razumeti koncept mehanske, kinetične in potencialne energije ter vedeti, kako ravnati s temi količinami;

  • naredi izračune trkov z uporabo količine gibanja in ohranjanja mehanske energije;

  • poznati in razumeti delovanje Keplerjevi zakoni in njihov odnos do zakona univerzalne gravitacije;

  • razumeti, kako jih je treba uporabljati pogoji statičnega ravnovesja teles, katerih dimenzij ni mogoče zanemariti;

  • razumeti vzroke in posledice gibanja delcev in vedeti, kako jih opisati v obliki enačb.

Glej tudi: Jedrska fizika - preučevanje sestavnih delcev atomskega jedra

Jaz, Rafael Helerbrock

Kinematika je področje mehanike, ki preučuje gibanje teles, ne da bi upoštevalo njihove vzroke. Izračunajte povprečno hitrost telesa v m / s, ki potuje po 18-kilometrski aveniji v 6-minutnem časovnem intervalu.

Telo z maso, enako 10 kg, se premika z delovanjem neto sile F s pospeškom 2,5 m / s². Modul rezultantne sile na to telo mora biti enak

Projekcijski in opazovalni instrumenti

Optični instrumenti so običajno razvrščeni v: projekcijske in opazovalne instrumente. Kakšna je r...

read more
Tranzistor: kaj je to, funkcija, kje se uporablja, izvor

Tranzistor: kaj je to, funkcija, kje se uporablja, izvor

Tranzistor je polprevodniška naprava, običajno izdelana iz silicij ali germanij, ki se uporablja ...

read more
Kirchhoffovi zakoni: opredelitev, primeri in vaje

Kirchhoffovi zakoni: opredelitev, primeri in vaje

Ob Kirchhoffovi zakoni, poznan kot mrežni zakon in zakoni nas, so zakoni ohranitevnapolnitielektr...

read more