Plik kinematyka Jest to obszar fizyki (a dokładniej mechanika klasyczna), który zajmuje się badaniem ruchu ciał bez uwzględnienia jego przyczyn. Koncentruje się na badaniu trajektorii ciał w czasie poprzez wykorzystanie wielkości, takich jak przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie.
Niektóre z zagadnień objętych kinematyką to prędkość, z jaką porusza się pociąg, czas potrzebny na dotarcie autobusu do celu, przyspieszenie, jakiego potrzebuje samolot w momencie startu, aby osiągnąć prędkość niezbędną do startu, m.in.
W tym celu kinematyka wykorzystuje układ współrzędnych, który umożliwia opis trajektorii. Ten przestrzenny układ współrzędnych nazywany jest układem odniesienia. Działem fizyki zajmującym się badaniem ruchów z uwzględnieniem ich przyczyn (sił) jest dynamika.
Indeks artykułów
Etymologicznie, słowo kinematyka wywodzi się z greckiego terminu κινηματικος (kynēmatikos), co oznacza ruch lub przemieszczenie. Nic dziwnego, że pierwszy zapis badań nad ruchem pochodzi od greckich filozofów i astronomów.
Jednak dopiero w XIV wieku pojawiły się pierwsze koncepcje kinematyki, które wpisuje się w doktrynę intensywności form czy teorię obliczeń (obliczenia). Te odkrycia dokonali naukowcy William Heytesbury, Richard Swineshead i Nicolás Oresme.
Później, około roku 1604, Galileo Galilei przeprowadził swoje badania nad ruchem swobodnego spadania ciał i sfer na pochyłych płaszczyznach.
Galileo był między innymi zainteresowany zrozumieniem, w jaki sposób poruszają się planety i pociski armatnie.
Uważa się, że początek współczesnej kinematyki nastąpił wraz z prezentacją Pierre'a Varignona w styczniu 1700 roku w Królewskiej Akademii Nauk w Paryżu..
W tej prezentacji podał definicję pojęcia przyspieszenia i zademonstrował, jak można je wydedukować z prędkości chwilowej, używając tylko rachunku różniczkowego..
W szczególności termin kinematyka został wymyślony przez André-Marie Ampère, który określił zawartość kinematyki i umieścił ją w dziedzinie mechaniki..
Wreszcie, wraz z opracowaniem przez Alberta Einsteina teorii szczególnej teorii względności, rozpoczął się nowy okres; to tak zwana kinematyka relatywistyczna, w której przestrzeń i czas nie mają już charakteru absolutnego.
Kinematyka skupia się na badaniu ruchu ciał bez analizowania jego przyczyn. W tym celu wykorzystuje ruch punktu materialnego jako idealną reprezentację ciała w ruchu..
Ruch ciał badany jest z punktu widzenia obserwatora (wewnętrznego lub zewnętrznego) w ramach układu odniesienia. Tak więc kinematyka matematycznie wyraża, w jaki sposób ciało porusza się od zmiany współrzędnych pozycji ciała w czasie.
W ten sposób funkcja, która pozwala wyrazić trajektorię ciała, zależy nie tylko od czasu, ale także od prędkości i przyspieszenia..
W mechanice klasycznej przestrzeń jest traktowana jako przestrzeń absolutna. Jest to zatem przestrzeń niezależna od ciał materialnych i ich przemieszczania się. Uważa również, że wszystkie prawa fizyczne są spełnione w dowolnym regionie przestrzeni..
W ten sam sposób mechanika klasyczna uważa, że czas jest absolutnym czasem, który płynie w ten sam sposób w dowolnym obszarze przestrzeni, niezależnie od ruchu ciał i wszelkich zjawisk fizycznych, które mogą wystąpić..
Prędkość to wielkość, która umożliwia odniesienie przebytej przestrzeni i czasu jej wykorzystania. Prędkość można uzyskać, wyprowadzając położenie względem czasu.
v = ds / dt
W tym wzorze s oznacza położenie ciała, v to prędkość ciała, at to czas.
Przyspieszenie to wielkość, która umożliwia powiązanie zmiany prędkości z czasem. Przyspieszenie można uzyskać wyprowadzając prędkość względem czasu.
a = dv / dt
W tym równaniu a reprezentuje przyspieszenie poruszającego się ciała.
Jak sama nazwa wskazuje, jest to ruch, w którym ruch odbywa się w linii prostej. Ponieważ jest jednostajny, jest to ruch, w którym prędkość jest stała, a zatem przyspieszenie wynosi zero. Równanie ruchu jednostajnego prostoliniowego jest następujące:
s = s0 + v / t
W tym wzorze s0 reprezentuje pozycję wyjściową.
Znowu jest to ruch, w którym ruch odbywa się w linii prostej. Ponieważ jest jednostajnie przyspieszany, jest to ruch, w którym prędkość nie jest stała, ponieważ zmienia się w wyniku przyspieszenia. Równania jednostajnie przyspieszonego ruchu prostoliniowego są następujące:
v = v0 + a ∙ t
s = s0 + v0 ∙ t + 0,5 ∙ a tdwa
W tych w0 jest prędkością początkową, a a jest przyspieszeniem.
Równanie ruchu ciała wyraża się następującym wyrażeniem: s (t) = 10t + tdwa. Określać:
a) Rodzaj ruchu.
Jest to ruch jednostajnie przyspieszony, ponieważ ma stałe przyspieszenie 2 m / sdwa.
v = ds / dt = 2t
a = dv / dt = 2 m / sdwa
b) Pozycja 5 sekund po rozpoczęciu ruchu.
s (5) = 10 ∙ 5 + 5dwa= 75 m
c) prędkość, gdy upłynęło 10 sekund od rozpoczęcia ruchu.
v = ds / dt = 2t
v (10) = 20 m / s
d) Czas potrzebny do osiągnięcia prędkości 40 m / s.
v = 2t
40 = 2 t
t = 40/2 = 20 s
Jeszcze bez komentarzy