Kinematik nedir? idealize cisimlerin hareket matematiksel açıklamasını inceleyen Bölüm mekaniği

kinematik nedir? ilk defa kendi tanımı ile fizik derslerinde lise öğrencileri başlar. Mekanik (kinematik onun bölümlerden biridir) kendisi de bu bilimin büyük bir parçasıdır. Genellikle, ilk ders kitaplarında öğrencilere öğretir. Dediğimiz gibi, Kinematik mekaniğinin alt bölümüdür. Bu konuda söz ediyoruz çünkü, o zaman daha ayrıntılı olarak bu konuyu konuşalım.

fiziğin bir parçası olarak Mekaniği

Kelime "mühendis" Yunan kökenleri vardır ve tam anlamıyla bina makinelerinin sanatı olarak çevirir. Fizik, farklı-boşluk (yani, hareket geleneksel ızgara ya da aynı düzlemde oluşabilir sözde kontak malzemesi gövdelerinin hareketi inceleyen bir bölüm olarak kabul edilir , üç boyutlu uzayda). parçacıklar arasındaki etkileşimin çalışma - mekaniği tarafından gerçekleştirilen görevlerinden biri (kinematik - Bu kuralın istisnası, bu hesaba güç ayarlarının etkilerini almadan modelleme ve alternatif durumların analizinde devreye girer beri). Bütün bunlarla fizik ilgili bölümü zamanla uzayda vücut pozisyonunda değişiklik hareketini ima unutulmamalıdır. Bu tanım, genel olarak malzeme noktaları ve organlara değil, aynı zamanda bunların parçaları için de geçerlidir.

kinematik kavramı

Bunun adı fizik dalı da bir Yunan kökene sahiptir ve tam anlamıyla anlamına gelen "hareket etmek." Böylece, gerçekten neyi kinematiklerinin soruya bir yanıt oluşmuş değil, orijinali olsun. Bu durumda, biz bölümünde çeşitli açıklamak için matematiksel yollar inceler söyleyebiliriz hareket türlerini doğrudan idealize organları. Bu malzeme noktalarda, elbette, doğru sıvıları ile ilgili olarak adlandırılan saf katı madde, ve. Hareketin nedenlerini açıklamak uygularken göz ardı edilir olduğunu hatırlamak önemlidir. Yani, demek ki böyle yaptığı hareketin karakterini etkiler vücut ağırlığı veya kuvvet gibi parametreler dikkate alınmayacaktır.

kinematik Temelleri

Bunlar zaman ve mekan kavramlarını içerir. En basit örneklerden biri olarak söylemek, durum, belirli bir yarıçapı çevresi boyunca malzeme hareket bulunur. Bu durumda, özelliği, dairenin merkezine doğru vücuttan vektör boyunca yönlendirilir merkezcil ivme gibi miktarların zorunlu kinematik varlığıdır. Bu zaman noktalarının hiçbirinde ivme vektörü bir çemberin çapı ile aynıdır vardır. Ama bu durumda bile (eğer merkezcil ivme) kinematik doğa onun ortaya çıkmasına yol açmıştır kuvvet ne göstermeyecektir. Bu dinamikler incelenecektir eylemdir.

kinematik nedir?

Yani, kinematik ne cevabı, biz, aslında, verilmiş. Bu güç parametrelerini okuyan olmadan idealize nesnelerin hareketini tanımlamak için yollar inceleyen mekaniğin bir dalıdır. Şimdi kinematik olabilir şeyleri konuşalım. Türünün ilk - bir klasik. Hareketin belli bir tür mutlak uzaysal ve zamansal özellikleri olarak kabul edilir. dönemi - İlk segmentlerin görevinde son olarak, uzunluk görünür. Diğer bir deyişle, biz bu parametreler referans sisteminin seçimi bağımsız olduğunu söyleyebiliriz.

relativistik

İkinci tip göreli kinematik olup. İçinde iki karşılık gelen olay, zamansal ve uzamsal özellikleri değişebilir, eğer bir çerçeveden bir geçiş. Bu durumda kökeni iki olayların eşzamanlılık da sadece göreli sürer. İki ayrı kavramlar (ve biz uzay ve zaman bahsediyoruz) kinematiği Bu tür içine birleştirilir. buna genellikle aralık olarak ifade edilir bir değer, Lorentz dönüşümleri altında değişmeyen olur.

kinematik Tarihçesi

Biz konsepti ile anlaşma ve hangi kinematiklerinin sorusuna yanıt vermek başardı. Ama mekaniğin bir alt bölümü olarak kökenli hikayesini neydi? Yani şimdi bu konuda olduğunu ve konuşmalı. Oldukça uzun bir süre Aristoteles tarafından yazılmış eserler dayalı bu alt bölümün tüm kavramları. Bunlar karşılık gelen iddialar ana kadar bir vücut ağırlığının sayısal indeksi ile doğru orantılı olarak sonbaharda gövdenin hızı o. Ayrıca hareket nedeni sadece gücü olduğu belirtilen, ancak herhangi bir hareket ve konuşma hakkında onun yokluğunda olamaz.

Galileo'nun deneyleri

onaltıncı yüzyılın sonlarında Aristoteles'in eserleri, ünlü bilim adamı Galileo Galilei ilgilenmeye başladı. O serbest düşme vücudun sürecini incelemek üzere başladı. Mansiyon o Pisa Kulesi'nde geçirdiği deneyimlerini, yaklaşık yapılabilir. Ayrıca, bilim adamları atalet organlarının sürecini inceliyorlar. Sonunda, Galileo Aristoteles eserlerinde yanlış olduğunu kanıtlamak başardı ve o hatalı sonuçlardan bir dizi yaptı. İlgili kitap Galileo Aristo'nun sonuçları aleyhine delil ile bu çalışmanın sonuçlarını anlattı.

Modern kinematik bugün inanılır, o Ocak 1700 yılında doğdu. Sonra, daha önce Fransız Bilimler Akademisi Başına Varinon verdi. O da hızlanma ve yazma hızı ve diferansiyel formda bunları açıklayan ilk kavramları açtı. Bir süre sonra bazı sinematik sunum benimsemiş ve amfi not aldı. On sekizinci yüzyılda bu varyasyon olarak adlandırılan hesabı kinematiği kullanılmıştır. hatta daha sonra kurulan Özel görelilik, zaman gibi, mutlak uzay olmadığını gösterdi. Aynı zamanda kuru temelde sınırlı olabilir dikkat çekti. Bu kinematik taban çerçevesi ve sözde relativistik mekaniği açısından içinde gelişmesine itti vardır.

bölümünde kullanılan tanımlar ve miktarları

kinematik temelleri sadece teorik açıdan kullanılan, aynı zamanda modelleme için kullanılan pratik formüllerde bir yere sahip ve uygulamaların belirli bir aralığı çözme birkaç değişkenlerini içerir. daha ayrıntılı olarak bu değerlere ve kavramlara aşina. en sonuncusu ile başlayalım.

1) mekanik hareketi. Bu zaman dilimi değişiklikleri sırasında diğer gövdenin (kütle noktası) için idealize edilmiş mekansal bir konuma bir değişim olarak tanımlanır. Tüm bu açıklanan gövde, bir etkileşim karşılık gelen bir kuvvet arasında bulunmaktadır.

2) Referans sistemi. Kinematik, koordinat sisteminin kullanımına dayalı daha önce verdik hangi tanımı,. gerekli bir koşul olan varyasyonları söz konusu olan (ikinci ön cihazlarının kullanılması ya da bir zaman ölçümü için anlamına gelir). Genel olarak, bir referans sistemi trafik özel bir tip başarılı bir açıklaması için gereklidir.

3) koordine eder. kopmaz önceki kavram (referans çerçevesi) ile bağlı olan, geleneksel hayali üs olarak, koordinatlar yöntemi dışında değildir olan bir idealleştirilmiş alan gövdenin belirlenmiş pozisyonunu göre. Bu durumda, uygulanan basamak ve özel karakterler olabilir açıklamak için. genellikle izciler ve topçularının kullandığı Koordinatlar.

4) yarıçap vektörü. Bu fiziksel bir miktar, bir uygulamada orijinal pozisyonuna (ve sadece) bir göz ile ideal vücut pozisyonu tanımlamak için kullanılır. Basitçe belli bir noktaya alır ve sözleşmelere sabittir, koydu. Çoğu zaman bu kökenlidir. Bu noktada bir serbest keyfi yörünge üzerinde hareket etmeye başlar dan, o zaman, diyelim idealize vücudunu edelim. Herhangi bir anda biz kökenli vücudun pozisyonunu bağlamak ve yarıçap vektörü başka bir şey temsil edecek doğrudan türetilmiş olabilir.

5) Bölüm kinematik yörünge kavramını kullanır. Uzayda keyfi farklı-serbest dolaşım de idealize vücut hareketi sırasında oluşturulan ortak bir sürekli çizgi vardır. Yörünge sırasıyla, doğrusal dairesel ve çokgen de olabilir.

6) cismin kinematiği ayrılmaz hızı gibi fiziksel bir miktar bağlanmış. Aslında, öyle bir vektör nicelik idealize vücudun konum değiştirme tepki hızını verecektir (bir skaler miktar kavramı sadece istisnai durumlarda geçerli olduğunu hatırlamak önemlidir). Vektör o hareketin hızı ne olup bittiğini yönünü tanımlar olmasından kaynaklanmaktadır olarak kabul edilir. Daha önce belirtildiği gibi terimin kullanımı için, bir referans sistemi kullanılmalıdır.

7) kinematik, tanım olan bu ivmeyi dikkate ve belirli durumlarda, hareketin sebeplerini ortadan kaldırmaz söylüyor. Ayrıca, yaygın olarak, alternatif (paralel) ile değiştirilecek şekilde gövdenin ideal vektör hızını gösteren bir vektör miktarı, zaman birimi değiştirilir. hız ve ivme - - yönünde her iki vektör yönlendirilmiş ne, aynı zamanda bilmek o olabilir karakter vücut hareketleri ne de söylenebilir. Bu olabilir ya da eşit (aynı vektör) hızlandırılır veya ravnozamedlennym (raznonapravleny vektörü) olabilir.

8) açısal hızı. Başka bir vektör miktarı. Prensip olarak, tanımı daha önce verdi, aynı aynıdır. Aslında, fark sadece düz bir yol üzerinde sürüş, daha önce ele alınan vaka ortaya gerçeğinde yatar. Burada bir dairesel hareket var. Bu temiz bir daire ve bir elips olabilir. Benzer bir kavram açısal ivme için verilmiştir.

Fizik. Kinematik. formül

idealize cisimlerin kinematiği ile ilgili pratik sorunları çözmek için, formüller çeşitli listesi vardır. Onlar mesafe, anlık başlangıç sonlu hızını, vücut belirli bir mesafe geçmiş olduğu zaman, ve çok daha fazlası, seyahat belirlemek için izin verir. (Özel) bir ayrı durum serbest düşme elemanı ile durumu modellenmiştir. (A harfi ile gösterilir) Bu ivme ile değiştirildiği yer çekimi ivmesi (9,8 m / s ^ 2 sayısal olarak eşittir harfli g).

O zaman ne öğrendik? Fizik - kinematik (birbirinden türetilir formüller) - bu bölüm karşılık gelen bir hareket nedenleri haline kuvvet parametrelerini hariç idealize cisimlerin hareket tanımlamak için kullanılır. Okuyucu her zaman daha ayrıntılı olarak bu konu ile tanışırız. o bunu ilgili bilim nasıl küresel bölümünün mekaniğinin temel bilgilere verir çünkü Fizik (teması "kinematik") çok önemlidir.