Kinematika: koncept in formule

Na področju fizike Mehanika Kinematika preučuje in opisuje gibanje teles, ne da bi skrbela za vzroke premika.

Preko Kinematike je mogoče klasificirati in primerjati gibe, medtem ko je razlog za pojav obravnavan v Dynamics.

temeljni koncepti

Spodaj glej nekaj pomembnih konceptov v študiji kinematike.

• Referenčni: točka, ki določa, ali se objekt premika ali miruje.
• Premikanje: sprememba položaja za približevanje ali odmikanje od referenčnega okvira.
• počitek: kadar se položaj predmeta ne spremeni glede na referenčni okvir.
• Usmerjenost: vrstica, ki določa različne položaje predmeta skozi čas.
• Izpodrivanje: prevožena razdalja med začetnim in končnim prostorom poti.
• materialna točka: telo, katerega dimenzije ne ovirajo preučevanja gibanja.
• dolgo telo: telo, katerega dimenzije so pomembne za razumevanje gibanja.

Primer: Fant v avtomobilu se šteje za A in se pomakne v desno proti referenčni točki B, ki ustreza deklici, ki stoji blizu prehoda.

Ker je B referenca, pravimo, da se A giblje glede na B, to pomeni, da ustvarja smer, saj se oddaljenost od B spreminja s časom. Upoštevajte, da je gibanje telesa odvisno od sprejete reference.

Vrsta poti klasificira gibanje kot ravno, kadar se gibanje izvaja po ravni črti, ali ukrivljeno, kadar se gibanje izvaja po ukrivljeni poti.

Kinematične formule

Povprečna hitrost

Imenuje se hitrost, s katero telo izvaja gibanje Povprečna hitrost, ki se lahko izračuna po naslednji formuli:

Začetni in končni pogoji ustrezajo časovnemu obdobju štetja, ne glede na to, ali je bil avto nekaj časa ustavljen ali če je na poti prišlo do sprememb v hitrosti.

V mednarodnem sistemu (SI) je povprečna enota hitrosti meter na sekundo (m / s).

Glej tudi: Kinematične formule

srednje skalarni pospešek

Sčasoma se lahko hitrost telesa med gibanjem spreminja. Pospešek telesa povzroči, da se spreminjanje hitrosti med potovanjem v določenem časovnem obdobju poveča ali zmanjša.

Spodaj je formula za izračun pospeška:

V mednarodnem sistemu (SI) je povprečna enota pospeška meter na sekundo na kvadrat (m / s²).

Glej tudi: Pospešek

Enotno gibanje (MU)

Če telo v istem časovnem intervalu vedno prevozi enako razdaljo, je njegovo gibanje razvrščeno kot enakomerno. Zato je njegova hitrost na poti konstantna in ni nič.

Pri Enotno pravokotno gibanje (MRU) hitrost se ne spremeni na poti, ki je zajeta v ravni črti.

Položaj telesa na poti lahko izračunamo s funkcijo urnega položaja:

Kje,

S = končni položaj, v metrih (m)
s₀ = začetni položaj, v metrih (m)
v = hitrost, v metrih na sekundo (m / s)
t = čas, v sekundah

Glej tudi: Enotno gibanje

Enotno spremenjeno gibanje (MUV)

Če se v istem časovnem intervalu hitrost spreminja za enake količine, je gibanje označeno kot enakomerno različno. Zato je pospešek stalen in ničen.

O Enotno spremenjeno pravokotno gibanje (MRUV) je značilna enaka stopnja pospeška kot ravno telo.

Skozi urno enačbo hitrosti je mogoče izračunati hitrost v odvisnosti od časa.

Kje,

V = končna hitrost, v metrih na sekundo (m / s)
V₀ = začetna hitrost, v metrih na sekundo (m / s)
a = pospešek, v metrih na sekundo na kvadrat (m / s²)
t = čas, v sekundah

Položaj telesa med potjo lahko izračunamo po naslednji enačbi:

Kje,

S = končni položaj, v metrih (m)
s₀ = začetni položaj, v metrih (m)
V₀ = začetna hitrost, v metrih na sekundo (m / s)
a = pospešek, v metrih na sekundo na kvadrat (m / s²)
t = čas, v sekundah

THE Torricellijeva enačba se uporablja za povezavo hitrosti in prostora, ki ga prehodimo v enakomerno spremenjenem gibanju.

Kje,

V = končna hitrost, v metrih na sekundo (m / s)
V₀ = začetna hitrost, v metrih na sekundo (m / s)
a = pospešek, v metrih na sekundo na kvadrat (m / s²)
= prevoženi prostor, v metrih (m)

Glej tudi: Enotno spremenjeno gibanje

Uporabite spodnje sezname vaj, da vadite formule in pridobite več znanja.

• Kinematične vaje
• Vaje za povprečno hitrost
• Vaje o enotnem gibanju
• Vaje o enakomerno spremenjenem gibanju.