Kinematik: koncept och formler

Inom fysikmekanikområdet studerar och beskriver kinematik kroppens rörelse utan att oroa sig för orsakerna till förskjutning.

Genom kinematik är det möjligt att klassificera och jämföra rörelserna, medan orsaken till händelsen behandlas i Dynamics.

fundamentala koncept

Se nedan några viktiga begrepp i studien av kinematik.

Referens: punkt som avgör om objektet är i rörelse eller vilar.
Rörelse: ändring av position för att närma sig eller flytta sig bort från referensramen.
resten: när ett objekts position inte ändras i förhållande till en referensram.
Bana: linje som bestämmer objektets olika positioner över tiden.
Förflyttning: avstånd som sträckts mellan banans initiala och sista utrymme.
materiell punkt: kropp vars dimensioner inte stör studiet av rörelse.
lång kropp: kropp vars dimensioner är viktiga för att förstå rörelse.

Exempel: En pojke inne i en bil betraktas som A och rör sig åt höger mot referens B, vilket motsvarar en flicka som står nära övergångsstället.

Eftersom B är referens, säger vi att A är i rörelse i förhållande till B, det vill säga det gör en bana, eftersom avståndet det är från B varierar med tiden. Observera att en kropps rörelse beror på den antagna referensramen.

instagram story viewer

Bantyp klassificerar rörelse som rak, när rörelsen utförs på en rak linje, eller krökt, när rörelsen utförs på en krökt väg.

Kinematikformler

medelhastighet

Den hastighet med vilken rörelsen utförs av en kropp kallas medelhastighet, som kan beräknas med hjälp av följande formel:

rak V med rakt m prenumerationsutrymme lika med rymdräknaren ΔS över nämnarens utrymme Δt slutet av fraktionen lika med utrymmets täljare slutligt utrymme mindre utrymme position initialt utrymme över nämnaren tid utrymme slutligt utrymme mindre utrymme tid initialt utrymme slutet av fraktion

De inledande och slutliga villkoren motsvarar tidsräkningen, oavsett om bilen stannat en stund eller om det var en variation i hastigheten längs vägen.

I det internationella systemet (SI) är medelhastighetsenheten mätaren per sekund (m / s).

Se också: Kinematikformler

medium skalaracceleration

Med tiden kan kroppens hastighet förändras när den rör sig. Accelerationen av en kropp gör att variationen i hastighet under en resa ökar eller minskar under en given tidsperiod.

Här är formeln för beräkning av acceleration:

rakt a med rakt m prenumerationsutrymme lika med rymdräknaren Δv över nämnarens utrymme Δt slutet av fraktionen lika med räknarens hastighetsutrymme slutrummet minus rymdhastighet initialt utrymme över nämnaren tidrymd slutrummet mindre rymdtid initialt utrymme slutet av fraktion

I det internationella systemet (SI) är den genomsnittliga accelerationsenheten mätaren per sekund i kvadrat (m / sek²).

Se också: Acceleration

Uniform Movement (MU)

Om en kropp alltid tar samma avstånd i samma tidsintervall, klassificeras dess rörelse som enhetlig. Därför är dess hastighet konstant och skiljer sig från noll längs vägen.

Vid Enhetlig rätlinjig rörelse (MRU) hastigheten ändras inte på en bana som tas i en rak linje.

Kroppens position på banan kan beräknas med hjälp av timlägesfunktionen:

rakt S-utrymme är lika med rakt mellanslag S med 0 abonnemangsutrymme plus rakt mellanslag v. rak t

Var,

S = slutlig position, i meter (m)
s₀ = utgångsläge, i meter (m)
v = hastighet, i meter per sekund (m / s)
t = tid, i sekunder

Se också: Enhetlig rörelse

Uniformly Varied Movement (MUV)

Om hastigheten varierar med lika stora mängder över samma tidsintervall karakteriseras rörelsen som jämnt varierad. Därför är accelerationen konstant och icke-noll.

O Enhetligt varierad rätlinjig rörelse (MRUV) kännetecknas av samma grad av acceleration som en rak linje.

Genom timhastighetsekvationen är det möjligt att beräkna hastigheten som en funktion av tiden.

rakt V-utrymme lika med rakt utrymme V med 0 abonnemangsutrymme plus rakt mellanrum a. rak t

Var,

V = sluthastighet, i meter per sekund (m / s)
V₀ = initialhastighet, i meter per sekund (m / s)
a = acceleration, i meter per sekund i kvadrat (m / s²)
t = tid, i sekunder

Kroppens position under banan kan beräknas med hjälp av följande ekvation:

rakt S-utrymme lika med rakt mellanslag S med 0 prenumerationsutrymme plus rakt mellanrum v med 0 rakt prenumerations t-utrymme plus rakt mellanslag a. rak t kvadrat

Var,

S = slutlig position, i meter (m)
s₀ = utgångsläge, i meter (m)
V₀ = initialhastighet, i meter per sekund (m / s)
a = acceleration, i meter per sekund i kvadrat (m / s²)
t = tid, i sekunder

DE Torricelli ekvation används för att relatera hastighet och utrymme som passeras i jämnt varierad rörelse.

rak v kvadrat utrymme lika med utrymme rak v med 0 abonnemang med 2 överskrift utrymme plus mellanslag 2 rak med rak steg S

Var,

V = sluthastighet, i meter per sekund (m / s)
V₀ = initialhastighet, i meter per sekund (m / s)
a = acceleration, i meter per sekund i kvadrat (m / s²)
rakt steg S = utreste utrymme, i meter (m)