Kinematik: kavram ve formüller

Fizik Mekanik alanında, Kinematik, yer değiştirme nedenleri hakkında endişelenmeden cisimlerin hareketini inceler ve tanımlar.

Kinematik sayesinde hareketleri sınıflandırmak ve karşılaştırmak mümkündür, dinamiklerde ise oluşma nedeni ele alınır.

temel kavramlar

Kinematik çalışmasındaki bazı önemli kavramları aşağıya bakın.

referans: cismin hareket halinde mi yoksa hareketsiz mi olduğunu belirleyen nokta.
hareket: referans çerçevesine yaklaşmak veya uzaklaşmak için pozisyon değişikliği.
dinlenme: bir nesnenin konumu bir referans çerçevesine göre değişmediğinde.
Yörünge: nesnenin zaman içindeki farklı konumlarını belirleyen çizgi.
Yer değiştirme: yörüngenin ilk ve son uzayı arasında kat edilen mesafe.
maddi nokta: boyutları hareket çalışmasına müdahale etmeyen vücut.
uzun vücut: Hareketi anlamak için boyutları önemli olan vücut.

Misal: Bir arabanın içindeki bir erkek çocuk A olarak kabul edilir ve yaya geçidinin yakınında duran bir kıza karşılık gelen B referansına doğru sağa hareket eder.

B gönderge olduğundan, A'nın B'ye göre hareket halinde olduğunu, yani B'ye olan uzaklığı zamanla değiştiği için bir yörünge çizdiğini söylüyoruz. Bir vücut tarafından gerçekleştirilen hareketin, benimsenen referans çerçevesine bağlı olduğunu unutmayın.

instagram story viewer

Yol türü, hareket düz bir çizgi üzerinde gerçekleştirildiğinde hareketi düz, hareket eğri bir yolda gerçekleştirildiğinde eğrisel olarak sınıflandırır.

Kinematik Formüller

ortalama sürat

Bir cismin hareketini gerçekleştirme hızına denir. ortalama sürat, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

düz V ile düz m alt simge uzayı pay uzayına eşit ΔS payda uzayı üzerinde Δt kesrin sonu pay konum uzayına eşit son boşluk daha az boşluk konum payda üzerindeki ilk boşluk zaman boşluk son boşluk daha az boşluk zaman ilk boşluk son kesir

İlk ve son terimler, aracın bir süreliğine durdurulmuş olup olmadığına veya rota boyunca hızda bir değişiklik olup olmadığına bakılmaksızın, zaman sayımına karşılık gelir.

Uluslararası Sistemde (SI) ortalama hız birimi metre/saniyedir (m/s).

Ayrıca bakınız: Kinematik Formüller

orta skaler ivme

Zamanla, bir cismin hızı hareket ettikçe değişebilir. Bir cismin ivmesi, belirli bir süre boyunca yolculuk sırasında hızdaki değişimin artmasına veya azalmasına neden olur.

İşte ivmeyi hesaplamanın formülü:

düz a ile düz m alt simge uzayı pay uzayına eşit Δv payda uzayı üzerinde Δt kesrin sonu pay hız uzayına eşit son uzay eksi uzay hızı payda üzerindeki ilk uzay zaman uzay son uzay daha az uzay zaman ilk uzay sonu kesir

Uluslararası Sistemde (SI) ortalama ivme birimi, metre bölü saniye karedir (m/sn).²).

Ayrıca bakınız: Hızlanma

Üniforma Hareketi (MU)

Aynı zaman aralığında bir cisim her zaman aynı mesafeyi kat ederse, hareketi düzgün olarak sınıflandırılır. Bu nedenle hızı sabittir ve yol boyunca sıfırdan farklıdır.

de Düzgün Doğrusal Hareket (MRU) Düz bir çizgide alınan bir yörüngede hız değişmez.

Vücudun yörünge üzerindeki konumu, saatlik konum fonksiyonu ile hesaplanabilir:

düz S uzayı, 0 indis uzayı artı düz uzay v ile düz S uzayına eşittir. düz t

Nerede,

S = metre (m) cinsinden son konum
s₀ = ilk konum, metre (m) cinsinden
v = hız, metre/saniye (m/s)
t = zaman, saniye (s) cinsinden

Ayrıca bakınız: Üniforma Hareketi

Düzgün Değişken Hareket (MUV)

Eğer hız aynı zaman aralığında eşit miktarlarda değişiyorsa, hareket düzgün değişken olarak karakterize edilir. Bu nedenle, ivme sabittir ve sıfır değildir.

Ö Düzgün Değişken Doğrusal Hareket (MRUV), düz bir gövde ile aynı miktarda ivme ile karakterize edilir.

Saatlik hız denklemi ile hızı zamanın bir fonksiyonu olarak hesaplamak mümkündür.

düz V uzayı, 0 alt simge uzayı artı düz uzay a ile düz uzay V'ye eşittir. düz t

Nerede,

V = saniyedeki metre cinsinden son hız (m/s)
V₀ = saniyede metre (m/s) cinsinden ilk hız
a = ivme, metre bölü saniye kare cinsinden (m/sn)²)
t = zaman, saniye (s) cinsinden

Vücudun yörünge sırasındaki konumu aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanabilir:

düz S uzayı, 0 alt simge uzaylı düz S uzayına eşittir artı 0 düz alt simge t uzaylı düz uzay v düz uzay artı düz uzay a düz t kare

Nerede,

S = metre (m) cinsinden son konum
s₀ = ilk konum, metre (m) cinsinden
V₀ = saniyede metre (m/s) cinsinden ilk hız
a = ivme, metre bölü saniye kare cinsinden (m/sn)²)
t = zaman, saniye (s) cinsinden

bu Torricelli denklemi üniform olarak değişen harekette katedilen hız ve uzayı ilişkilendirmek için kullanılır.

düz v kare boşluk eşit boşluğa eşit düz v 0 alt simge ile 2 üst simge boşluk artı boşluk 2 düz artışlı düz V

Nerede,

V = saniyedeki metre cinsinden son hız (m/s)
V₀ = saniyede metre (m/s) cinsinden ilk hız
a = ivme, metre bölü saniye kare cinsinden (m/sn)²)
düz artış S = kat edilen uzay, metre (m) olarak