ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับจลนศาสตร์: แนวคิด แบบฝึกหัด

จลนศาสตร์ เป็นสาขาของ กลศาสตร์ ที่ศึกษาการเคลื่อนไหวของร่างกายโดยไม่คำนึงถึงที่มาของการเคลื่อนไหวซึ่งเป็นเรื่องของพลวัต เธอศึกษาแนวคิดต่างๆ เช่น ตำแหน่ง การกระจัด การอ้างอิง วิถี และอื่นๆ

สาขาฟิสิกส์ศึกษานี้ ให้การเคลื่อนไหวเท่ากันด้วยวิธีนี้ เป็นไปได้ที่จะทำนายตำแหน่ง ความเร็ว หรือพารามิเตอร์อื่นๆ ของการเคลื่อนที่ของเฟอร์นิเจอร์ชิ้นหนึ่งในเวลาต่อมา

ดูด้วย: สูตร ตัวอย่าง และแบบฝึกหัดที่แก้ไขเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับจลนศาสตร์

จลนศาสตร์เป็นหนึ่งในสาขาของกลศาสตร์ซึ่งเป็นสาขาฟิสิกส์ที่ศึกษาการเคลื่อนไหว ในทางกลับกันกลศาสตร์ก็มีส่วนหลักคือ จลนศาสตร์ ดิ พลวัต และ คงที่. จลนศาสตร์มุ่งเน้นไปที่การศึกษาการเคลื่อนไหวของร่างกายโดยไม่คำนึงถึงสาเหตุของการเคลื่อนไหว

ไม่ว่าจะเป็นการโคจรของอนุภาคขนาดเล็ก หรือแม้แต่วงโคจรของดาวเคราะห์ การเคลื่อนที่ด้วยกล้องจุลทรรศน์ทั้งหมดสามารถอธิบายได้โดยใช้สมการ equation ของการเคลื่อนไหว สมการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปริมาณ เช่น ตำแหน่ง ความเร็ว และ อัตราเร่ง กับกาลเวลา อย่างไรก็ตาม เพื่อให้เข้าใจสิ่งเหล่านี้ จำเป็นต้องรู้แนวคิดง่ายๆ แต่จำเป็นต้องเข้าใจการเคลื่อนไหวของร่างกาย

จลนศาสตร์คือการศึกษาการเคลื่อนไหวโดยไม่คำนึงถึงสาเหตุ

พื้นฐานของจลนศาสตร์

มาทำความรู้จักกับแนวคิดบางประการที่เป็นพื้นฐานของการศึกษาจลนศาสตร์กันเถอะ

→ อ้างอิง

อ้างอิง เป็นตำแหน่งที่ผู้สังเกตพบตนเอง มักถูกเลือกให้เป็นแหล่งกำเนิดของ เครื่องบินคาร์ทีเซียน. มันมาจากการอ้างอิงที่ตำแหน่งของสิ่งต่าง ๆ ถูกกำหนด

สำหรับคนที่ยืนอยู่บนถนน ตัวอย่างเช่น รถแล่นผ่านไปด้วยความเร็ว 60 กม./ชม. อย่างไรก็ตาม สำหรับคนขับ รถยนต์นั้นหยุดนิ่ง เนื่องจากทั้งคู่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน

→ การเคลื่อนไหว

การเคลื่อนไหวและการพักผ่อนคือ แนวความคิดญาติ ในจลนศาสตร์ ร่างกายสามารถเคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กับหน้าต่างอ้างอิง แต่อยู่กับที่โดยสัมพันธ์กับอีกหน้าต่างหนึ่ง ดังนั้นเราจึงกล่าวว่าการเคลื่อนไหวเป็นสถานการณ์ที่ตำแหน่งของร่างกายเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาหนึ่งซึ่งสัมพันธ์กับกรอบอ้างอิง

→ วิถี

วิถีคือ สืบทอดของตำแหน่งถูกครอบครองโดยชิ้นส่วนของเฟอร์นิเจอร์. มีวิถีทางตรงและโค้งหรือแม้แต่เส้นทางที่วุ่นวาย เช่น ในกรณีของการเคลื่อนที่ของอนุภาค เป็นต้น รูปร่างวิถีโคจรของร่างกายขึ้นอยู่กับกรอบการสังเกต

เมื่อเราเดินบนหาดทราย เช่น รอยเท้าที่เราทิ้งไว้เป็นบันทึกตำแหน่งที่เราเคยอยู่ในช่วงเวลาก่อนหน้า จึงสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นวิถี

→ มือถือ

ในทางฟิสิกส์ โมบายคือร่างกายที่เปลี่ยนตำแหน่งเมื่อเวลาผ่านไป

→ จุดวัสดุ

จุดเด่นของวัสดุคือคุณภาพของชิ้นส่วนเฟอร์นิเจอร์ใดๆ ก็ตามที่สามารถมองข้ามขนาดไปเมื่อเปรียบเทียบกับระยะทางที่ครอบคลุม ตัวอย่างเช่น เครื่องบินสามารถถือเป็นจุดสำคัญในการเดินทาง 2,000 กม. แต่ มิติที่มิอาจละเลยได้เมื่อเขาเคลื่อนตัวบนพื้นดินซึ่งเขาลัดเลาะไปเล็กน้อย ระยะทาง

→ ท่องอวกาศ

การเดินทางในอวกาศคือการวัดความยาวของวิถีโคจรที่รถแลนด์โรเวอร์บรรยายไว้ กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเกี่ยวข้องกับระยะทางที่มือถือได้ครอบคลุม

→ การกระจัด

การกระจัดซึ่งแตกต่างจากอวกาศที่สำรวจ คือ ความยิ่งใหญ่ของเวกเตอร์เพราะมันนำเสนอโมดูล ทิศทาง และความรู้สึก การกระจัดคือความแตกต่างระหว่างตำแหน่งสิ้นสุดและตำแหน่งเริ่มต้นของการย้าย บนเส้นทางปิด การกระจัดเป็นศูนย์

ดูด้วย:จะแก้แบบฝึกหัดเกี่ยวกับกฎของนิวตันได้อย่างไร?

แก้ไขแบบฝึกหัดเกี่ยวกับจลนศาสตร์

คำถามที่ 1 — (IFSC) วันนี้เรารู้ว่าโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ (ระบบเฮลิโอเซนทรัล) เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะของเรา แต่ในสมัยโบราณ มนุษย์เชื่อว่าเป็นศูนย์กลางของจักรวาล มากเสียจนเขาถือว่าโลกเป็นศูนย์กลางของระบบดาวเคราะห์ (ระบบ geocentric) การพิจารณานี้อิงจากการสังเกตประจำวัน เนื่องจากผู้คนดูดวงอาทิตย์โคจรรอบโลก

ถูกต้องที่มนุษย์โบราณสรุปว่าดวงอาทิตย์โคจรรอบโลกเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า

ก) ถือว่าดวงอาทิตย์เป็นกรอบอ้างอิง

b) ถือว่าโลกเป็นกรอบอ้างอิง

c) ลืมที่จะใช้ระบบการอ้างอิง

d) ถือว่าดวงจันทร์เป็นกรอบอ้างอิง

จ) ถือว่าดวงดาวเป็นกรอบอ้างอิง

ความละเอียด:

การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ในสมัยโบราณได้นำโลกมาพิจารณาเป็นจุดอ้างอิง ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นเรื่องปกติที่จะสรุปว่าดวงอาทิตย์โคจรรอบโลก ทางเลือกที่ถูกต้องคือตัวอักษร B

คำถามที่ 2 —(CFT-MG) เกี่ยวกับแนวคิดอ้างอิง ตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่ง พื้นฐานสำหรับการศึกษาการเคลื่อนไหวทางวิทยาศาตร์ ระบุไว้อย่างถูกต้องว่า แนวคิดของ:

ก) ตำแหน่งเกี่ยวข้องกับตำแหน่งบนวิถีและไม่ขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิงที่นำมาใช้

b) การอ้างอิงเกี่ยวข้องกับความเร็วและความเร่งของวัตถุที่เคลื่อนที่

c) ความเร็วสัมพันธ์กับการเปลี่ยนตำแหน่งและไม่ขึ้นกับการอ้างอิงที่นำมาใช้

d) ความเร่งสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของค่าความเร็วที่วัดได้ในกรอบอ้างอิงที่กำหนด

ความละเอียด:

ความเร่งคือการวัดการเปลี่ยนแปลงความเร็วในช่วงเวลาที่กำหนด ดังนั้นทางเลือกที่ถูกต้องคือตัวอักษร D

โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/introducao-cinematica.htm