พลวัต: แนวคิด สูตร แบบฝึกหัด

พลวัต เป็นพื้นที่ความรู้ของ ฟิสิกส์ อะไร ศึกษาสาเหตุของการเคลื่อนไหววิเคราะห์และอธิบายตาม กองกำลัง ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการผลิต ไดนามิกจึงเป็นส่วนหนึ่งของกลศาสตร์ควบคู่ไปกับจลนศาสตร์และสถิตยศาสตร์

ดูด้วย: แรง - ชนิด สูตร และวิธีการคำนวณ

หัวข้อหลักที่ศึกษาในไดนามิกคืออะไร?

วิชาหลักของการศึกษาเกี่ยวกับพลศาสตร์คือกฎของนิวตัน ความโน้มถ่วงสากล และการศึกษาพลังงานกล จลนศาสตร์ และพลังงานศักย์

พลวัตเป็นพื้นที่ของฟิสิกส์ที่ศึกษาการเคลื่อนที่ตามแรงที่ใช้

• กฎของนิวตัน: อธิบายการเคลื่อนไหวของร่างกายผ่านแรงที่กระทำต่อร่างกาย กฎของนิวตันมีทั้งหมดสามข้อ: a กฎหมายของ ความเฉื่อย, อู๋ หลักการพื้นฐานของพลวัต และ กฎแห่งการกระทำและปฏิกิริยา. ตามกฎของนิวตัน พฤติกรรมของ แรงเสียดทาน, การลอยตัว, แรงฉุด, แรงสู่ศูนย์กลาง เป็นต้น
• ความโน้มถ่วงสากล: พื้นที่พลศาสตร์ที่ศึกษาการเคลื่อนไหวของเทห์ฟากฟ้า นอกจาก กฎความโน้มถ่วงสากลซึ่งใช้ในการคำนวณแรงและแรงดึงดูดที่ร่างกายหนึ่งออกไปยังอีกร่างกายหนึ่งก็มี กฎของเคปเลอร์, ใช้เพื่ออธิบาย วงโคจรดาวเคราะห์
• พลังงานกล: การศึกษาพลังงานรูปแบบนี้เกี่ยวข้องกับพลังงาน จลนศาสตร์ และ ศักยภาพ, ท่ามกลางคนอื่น ๆ. ที่นี่ยังได้ศึกษาหลักการอนุรักษ์พลังงานกลนอกเหนือจากการคำนวณงานเครื่องกลและกำลังไฟฟ้า

สูตรไดนามิก

ตรวจสอบสูตรไดนามิกหลักและเรียนรู้ความหมายของตัวแปรแต่ละตัว

→ แรงผลลัพธ์

NS ความแข็งแกร่งผลลัพธ์ หาได้จากแคลคูลัสเวกเตอร์ ให้เป็นไปตาม กฎข้อที่ 2 ของนิวตันเท่ากับผลคูณของมวลกายและความเร่งของมัน

→ สูตรการทำงานของแรง

งานที่กระทำโดยแรงคงที่สามารถคำนวณได้จากผลคูณของแรงที่กระทำและระยะทางที่ร่างกายเคลื่อนที่

→ พลังงานจลน์

พลังงานจลน์คือปริมาณพลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุมวล m ใดๆ ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v ดังแสดงในสูตรต่อไปนี้

→ พลังงานศักย์โน้มถ่วง

พลังงานศักย์โน้มถ่วงหมายถึงปริมาณพลังงานที่เก็บไว้ในวัตถุมวล m เมื่อยกขึ้นสูงจากพื้น h ในบริเวณที่มีความเร่งโน้มถ่วงเท่ากับ NS. นาฬิกา:

→ พลังงานกล

พลังงานกลหมายถึงพลังงานทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของร่างกายหรือระบบของร่างกาย พลังงานกลเท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์

ดูด้วย: เคล็ดลับในการแก้ปัญหาการออกกำลังกายจลนศาสตร์

แก้ไขแบบฝึกหัดเกี่ยวกับไดนามิก

คำถามที่ 1 - กำหนดว่าความเร่งที่พัฒนาขึ้นโดยวัตถุที่มีมวลเท่ากับ 4.5 กก. คืออะไรเมื่ออยู่ภายใต้แรง 900 นิวตัน

ก) 10 ม./วินาที²

ข) 20 ม./วินาที²

ค) 0.5 ม./วินาที²

ง) 9 ม./วินาที²

ปณิธาน:

เพียงใช้กฎข้อที่ 2 ของนิวตัน และใช้ข้อมูลที่ให้ไว้ในคำสั่ง

จากผลลัพธ์ที่ได้ ทางเลือกที่ถูกต้องคือ จดหมายข.

คำถามที่ 2 — วัตถุน้ำหนัก 20 กก. สูง 10 ม. ในพื้นที่ที่แรงโน้มถ่วงมีค่า 10 ม./วินาที² เมื่อรู้ว่าร่างกายเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ 10 เมตร/วินาที ให้กำหนดขนาดของพลังงานกลของวัตถุนั้น

ก) 1500 J

b) 2500 J

ค) 3000 J

ง) 4500 J

ปณิธาน:

ในการแก้แบบฝึกหัด จำเป็นต้องคำนวณพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ แล้วบวกเข้าด้วยกัน

จากการคำนวณเราพบว่าพลังงานกลของร่างกายคือ 3000 J ดังนั้นทางเลือกที่ถูกต้องคือ จดหมาย C.

โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์