Cinématique du point matériel: concepts de base, des éléments

Le sujet de l'article de notre aujourd'hui sera la cinématique du point matériel. Qu'est-ce-il? Quels concepts apparaissent dans, et quelle définition devrait être donnée à ce terme? Ceux-ci et beaucoup d'autres questions aujourd'hui et nous allons essayer de répondre.

Définir le concept

Cinématique point matériel est autre que le paragraphe de physique intitulé « Mécanique ». Elle, à son tour, étudie les lois du mouvement des différents organes. Cinématique d'un point matériel est également impliqué dans cette tâche, mais il n'a pas en termes généraux. En fait, cette sous-section examine les méthodes qui décrivent le mouvement des corps. Dans cette étude conviennent que pour le corps idéalisée que l'on appelle. Ceux-ci comprennent: un point matériel, un corps rigide et un gaz parfait. Considérez les concepts en détail. Nous savons tous de l'école qu'un point matériel est appelé le corps, dont la taille dans une situation donnée peut être négligée. Soit dit en passant, la cinématique du mouvement de translation d'un point matériel commence à apparaître pour la première fois dans le septième manuels scolaires sur la physique. Ceci est la branche la plus simple, pour ainsi commencer la connaissance de la science, avec son aide, il est plus pratique. Une autre question est, quels sont les éléments de la cinématique du point matériel. Ils sont tout à fait beaucoup, et ils peuvent être conditionnellement divisés en plusieurs niveaux avec différentes difficultés à comprendre. Si l'on parle, par exemple, le rayon vecteur, puis, en principe, dans sa définition est rien prohibitive complexe. Cependant, d'accord qu'il est beaucoup plus facile de comprendre qu'il est à l'étudiant que l'étudiant moyen ou secondaire. Et pour parler franchement, il n'y a pas besoin d'expliquer les caractéristiques du terme élèves du secondaire.

Une brève histoire de la cinématique

Beaucoup, il y a plusieurs années, le grand Aristote a consacré la part du lion de son temps libre à étudier et décrire la physique en tant que science. il a travaillé en particulier sur la cinématique, en essayant de le présenter aux principaux points et concepts, d'une façon ou d'une autre utilisée pour tenter de résoudre des tâches pratiques et même banales. Aristote a donné l'idée initiale de ce que sont les éléments de la cinématique du point matériel. Son travail et ses écrits sont très précieux pour toute l'humanité. Néanmoins, dans ses conclusions, il a fait un certain nombre d'erreurs, et la question est qu'il y avait des erreurs et des erreurs. Les œuvres d'Aristote dans son temps se sont intéressés à d'autres scientifiques – Galileo Galilei. L'une des thèses fondamentales avancées par Aristote, lu que le mouvement du corps se produit seulement dans le cas si elle est sollicitée une force déterminée par l'intensité et la direction. Galileo a prouvé que cela est une erreur. La force aura une incidence sur la vitesse, mais pas plus. L'Italien a montré que la force est la cause de l'accélération, et il peut seulement être mutuellement avec elle. Galileo Galiley a également accordé une grande attention à l'étude du processus de chute libre, apportant les lois pertinentes. Probablement tout le monde se souvient de ses célèbres expériences qu'il a passé à la Tour de Pise. Dans ses œuvres, les bases solutions cinématiques utilisées et physicien Ampère.

concepts initiaux

Comme mentionné précédemment, la cinématique des moyens d'explorer pour décrire le mouvement des objets idéalisés. Dans la pratique, les fondations peuvent être appliquées l'analyse mathématique, l'algèbre et de la géométrie ordinaire. Mais quels sont les concepts (ce concept, et pas de définition et les valeurs paramétriques) sont au cœur de ce paragraphe de la physique? Tout d' abord, tout le monde doit comprendre clairement que la cinématique du mouvement de translation du mouvement de point matériel compte tenu hors performances de puissance. À savoir, pour résoudre les problèmes pertinents, on n'a pas besoin des formules liées à la puissance. Il ne semble pas Cinématique, peu importe combien d'entre eux il y a – un, deux, trois, voire des centaines de milliers. Néanmoins, l'existence de l'accélération fournit encore. Dans un certain nombre de problèmes importants mouvements de point de cinématique prescrit déterminer la valeur d'accélération. Cependant, les causes de ce phénomène (à savoir, les forces et leur nature) ne sont pas pris en compte et sont omis.

classification

Nous avons constaté que la cinématique explore et applique des méthodes pour décrire le mouvement des corps sans tenir compte des forces qui agissent sur eux. Soit dit en passant, cette tâche a été fait pour les autres sous-mécanique, que l'on appelle la dynamique. Déjà on utilise les lois de Newton, qui permettent en pratique de définir des paramètres assez avec un petit nombre de données initiales connues. Les concepts de base de la cinématique du point matériel – il est l' espace et le temps. Et en ce qui concerne le développement de la science en général et sur le terrain, il y avait une question sur l'opportunité d'une telle combinaison.

Dès le début, il y avait la cinématique classique. On peut dire qu'il est propre non seulement la présence des deux lacunes temporelles et spatiales, mais ils sont indépendants du choix d'un cadre de référence particulier. Soit dit en passant, nous en parlerons plus tard. Maintenant, expliquer ce qu'il en est. intervalle spatial dans ce cas, sera considéré comme un segment, le temps – intervalle. Il semble que tout devrait être clair. Or, ces lacunes seront pris en compte dans la cinématique classique invariantes absolue, autrement dit, indépendamment de la transition d'un cadre à l'autre. Que ce soit la cinématique d'affaires relativistes. Il Intervalles lors du passage entre les cadres de référence peuvent varier. Il est sage de même dire qu'ils ne peuvent pas, et devrait, probablement. En raison de cette simultanéité de deux événements aléatoires devient également relative et est soumis à une attention particulière. Il est donc dans la cinématique relativiste de deux concepts – espace et le temps – sont combinés en un seul.

Cinématique de points de matière: vitesse, accélération, et d'autres valeurs

Au moins un peu pour comprendre la physique de ce paragraphe, vous devez naviguer les concepts les plus importants, connaître les définitions et représentent ce qui constitue, en termes généraux, l'un ou l'autre valeur. Rien de bien compliqué à ce sujet vraiment, il est très facile et simple. Considérez, peut-être, de commencer par les concepts de base utilisés dans les problèmes de la cinématique.

mouvement

Mouvement mécanique, nous supposons un processus dans lequel un ou l'autre objet idéalisé change sa position dans l'espace. Dans ce cas, on peut dire que le changement est par rapport à d'autres organes. Il est nécessaire de tenir compte du fait que dans le même temps a lieu et la mise en place d'un intervalle de temps spécifique entre deux événements. Par exemple, il sera possible d'allouer un certain intervalle formé pour le temps écoulé entre le corps est venu d'une position à une autre. Notez également que le corps et peut ainsi interagir les uns avec les autres, selon les lois générales de la mécanique. Ceci est exactement ce que fonctionne souvent Cinématique du point matériel. Le système de référence – le concept suivant, qui est inextricablement liée à elle.

Les coordonnées

Elles peuvent être appelées données ordinaires qui nous permettent de déterminer la position du corps à un moment donné dans le temps. Les coordonnées sont intimement liés avec le concept d'un système de référence et une grille de coordonnées. Dans la plupart des cas sont une combinaison de lettres et de chiffres.

vecteur rayon

Du nom, il doit être clair qu'il est. Néanmoins, nous allons parler plus. Si un point se déplace le long d'un chemin, et nous savons que le début d'un cadre particulier de référence, il est possible de maintenir le vecteur de position à un moment donné. Il se joindra à la position initiale du point avec l'instantané ou fini.

chemin

Elle sera appelée une ligne continue qui est posée à la suite du mouvement d'une particule dans un cadre de référence donné.

Vitesse (à la fois linéaire et angulaire)

Cette valeur, qui peut dire à quelle vitesse le corps passe par une période de la distance.

Accélération (et angulaire et linéaire)

Il indique dans quelles la loi et la façon dont les changements intensivement corps de réglage de la vitesse.

Peut-être, ici, ils sont – les principaux éléments de la cinématique du point matériel. Il convient de noter que les deux la vitesse et l' accélération sont des quantités vectorielles. Cela signifie qu'ils ne sont pas seulement un effet de démonstration, mais aussi une certaine direction. Par ailleurs, ils peuvent être dirigés dans un sens et dans le sens opposé. Dans le premier cas, le corps sera accéléré dans la seconde – pour ralentir.

Les tâches les plus simples

Cinématique d'un point matériel (vitesse, accélération et de la distance qui est à peu près les concepts fondamentaux) n'a même pas le fait qu'un grand nombre de problèmes, et beaucoup d'entre eux dans différentes catégories. Essayons de résoudre un tâche assez simple pour déterminer la distance parcourue par le corps.

Supposons que les conditions que nous avons à portée de main, comme suit. Le conducteur de la voiture se trouve sur la ligne de départ. L'opérateur fournit un indicateur de signal visuel et la voiture décolle de façon spectaculaire. Déterminer si elle est un nouveau record dans les pilotes de compétition sera en mesure, si la distance égale à une centaine de mètres, était une fois le leader en 7,8 secondes. Accélération du véhicule pris égal à 3 mètres, divisée par le second carré.

Alors, comment résoudre un problème similaire? Il est tout à fait intéressant, que nous sommes tenus de ne pas « sécher » la définition de certains paramètres. Elle éclaira et transforme une certaine situation que les solutions de diversification de processus et les index de recherche. Mais ce que nous devrions être guidés avant, la façon d'aborder la tâche?

1. Cinématique du point matériel implique l'utilisation dans le cas de l'accélération.

2. Il est pris de décision en utilisant la formule de la distance, car il apparaît dans les conditions de valeur numérique.

Nous résolvons le problème du tout facile. Pour prendre cette formule de distance: S = + VdT (-) AT ^ 2/2. Quelle est la signification? Nous devons savoir combien de temps passera la distance désignée coureur, puis comparer l'indice avec un record pour savoir qu'il le battre ou non. Pour ce faire, nous avons mis de côté le temps pour lui d'obtenir la formule: AT ^ 2 + 2VoT – 2S. C'est autre que l' équation du second degré. Mais la voiture décolle, cela signifie que la vitesse initiale est égale à 0. Lorsque la décision de l'équation discriminante sera égale à 2400 doit être enlevé pour la racine du temps de recherche. Faire jusqu'à la deuxième décimale: 48,98. Nous trouvons la racine de l'équation: 48,98 / 6 = 8,16 secondes. Il se trouve que le conducteur ne sera pas en mesure de battre le record existant.