Материаллаг цэг Кинематик: үндсэн ойлголтууд, элементүүд

Манай өнөөдрийн зүйлийн сэдэв материал цэгийн Кинематик байх болно. Энэ бүх нь юу гэж байна? Ямар ойлголт Хэрэв гарч, ямар тодорхойлолт энэ хугацаанд өгсөн байх ёстой вэ? Эдгээр болон бусад олон асуулт өнөөдөр бид хариулахын тулд хичээх болно.

үзэл баримтлалыг тодорхойлох нь

Кинематик материал цэг "механик" нэртэй физикийн дэд өөр хэн ч байдаг. Тэр нь эргээд янз бүрийн байгууллагын хөдөлгөөний хуулиудыг судалдаг. материаллаг цэг Кинематик нь энэ үйлдэлд оролцож байгаа хэдий ч энэ нь ерөнхий нөхцөл биш юм. Үнэн хэрэгтээ энэ дэд хэсэгт байгууллагуудын хөдөлгөөнийг тодорхойлох аргуудыг судалсан байна. Энэхүү судалгаанд зөвхөн гэх зөгнөлийн биелэл болж асан биед тохиромжтой байдаг. Үүнд: материаллаг цэг нь хатуу бие ба хамгийн тохиромжтой хий. дэлгэрэнгүй ойлголтуудыг авч үзье. Бид бүгд л материаллаг цэг байгууллага нь тухайн ямар ч нөхцөл байдалд тооцохгүй байж болно хэмжээ гэж нэрлэдэг сургуулиас мэднэ. Дашрамд хэлэхэд нь Кинематик translational хөдөлгөөний материаллаг цэг физикийн долдугаар ангийн сурах бичиг анх удаа гарч эхэлдэг. Энэ нь энгийн салбар, энэ нь хамгийн тохиромжтой юм түүний тусламжтайгаар, тийм болохоор шинжлэх ухааны бүхий танилцах эхлэх явдал юм. Тусдаа асуудал материаллаг цэг Кинематик элементүүд гэж юу юм. Тэд маш их байдаг бөгөөд тэд нөхцөлтэйгээр ойлгохын тулд янз бүрийн хүндрэл нь хэд хэдэн түвшинд хувааж болно. Хэрэв бид ярьж, жишээ нь, радиус вектор, дараа нь зарчмын хувьд, түүний тодорхойлолтод саад болмоор их төвөгтэй зүйл биш юм. Гэсэн хэдий ч, энэ нь дундаж оюутан, эсвэл ахлах сургуулиа илүү оюутан юм ойлгоход илүү хялбар байна гэж хүлээн зөвшөөрч байна. Бас илэн далангүй ярьж хугацааны ахлах сургуулийн сурагчид боломжуудыг тайлбарлах ямар ч шаардлага байхгүй.

Кинематик нь товч түүх

Олон, олон жилийн өмнө, агуу их Аристотель түүний чөлөөт цаг сурч, бие даасан шинжлэх ухаан гэх мэт физик тодорхойлсон дийлэнх хувийг зориулжээ. Ялангуяа тэр гол оноо, үзэл баримтлал, нэг байдлаар эсвэл практик, тэр ч байтугай материаллаг ажлуудыг шийдвэрлэх оролдлого ашигласан өөр танилцуулах гэж оролдож, Кинематик дээр ажиллаж байсан. Аристотель материал цэгийн Кинематик элементүүд гэж юу болох анхны санааг өгчээ. Түүний ажил, бүтээлүүд нь бүх хүн төрөлхтний хувьд маш үнэ цэнэтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч, түүний дүгнэлт, энэ нь алдаа нилээд хийж, асуудал зарим нэг алдаа, алдаа байсан юм. Галилей Галилей - Түүний цаг хугацаанд нь Аристотелийн-ийн ажил нь бусад эрдэмтдийн сонирхолтой болсон байна. Аристотелийн дэвшүүлсэн үндсэн диссертаци нэг нь эрчим, чиглэл тодорхойлж, зарим хүчин өөрсөд дээрээ үйлдүүлэх бол биеийн хөдөлгөөн тохиолдолд л үүсдэг гэж уншдаг. Галилей энэ нь алдаа гэдгийг баталсан. Force хурд тохиргоог, гэхдээ ямар ч илүү нөлөөлөх болно. Италийн хүч хурдасгуураар шалтгаан болохыг харуулсан ба энэ нь зөвхөн харилцан Хэрэв хамт байх болно. Галилей Galiley мөн ихээхэн анхаарал үйл явцын судалгаа төлсөн , чөлөөт уналтын холбогдох хууль авчрах. Магадгүй хүн бүр өөрийн алдарт туршилт, тэр Пизагийн цамхаг дээр өнгөрүүлсэн тухай санаж байна. Түүний ажил нь үндсүүд Кинематик уусмал ашиглаж, физикч ампер.

анхны үзэл баримтлал

Өмнө дурдсанчлан, хайгуул аргын Кинематик зөгнөлийн биелэл болж асан объектын хөдөлгөөнийг тайлбарлах. Бодит байдал, суурь математик шинжилгээ, жирийн алгебр, геометр хэрэглэж болно. Гэхдээ үзэл баримтлал нь юу вэ (энэ үзэл баримтлал нь, ямар ч тодорхойлолт болон параметрийн утга) физикийн энэ дэд зүрх нь байдаг вэ? Нэгдүгээрт, хүн бүр тодорхой нь Кинематик гэдгийг ойлгох хэрэгтэй translational хөдөлгөөний материал цэг хөдөлгөөний эрчим хүчний үйл ажиллагааг оруулахгүйгээр авч. Өөрөөр хэлбэл, тухайн асуудлыг шийдвэрлэх, бид хүчээр холбогдсон томьёог хэрэггүй. Энэ нь ямар ч хамаагүй байдаг хэр нь тэдний олон, Кинематик гэж үзэж байгаа бол - нэг, хоёр, гурав, тэр ч байтугай хэдэн зуун мянган. Гэсэн хэдий ч, хурдатгал оршин бас хангадаг. материаллаг цэг хөдөлгөөн Кинематик асуудлыг хэд хэдэн хурдатгал үнэ цэнийг тодорхойлоход оршино. Гэхдээ энэ үзэгдэл (өөрөөр хэлбэл, хүчин, тэдгээрийн шинж чанар) шалтгаан нь авч үзээгүй бөгөөд оруулаагүй болно.

ангилал

Бид Кинематик судлах, үүний дагуу хүчний хувьд ямар байгууллагуудын хөдөлгөөнийг тодорхойлох аргыг хэрэглэдэг болохыг тогтоожээ. Дашрамд энэ даалгавар нь бусад дэд механик, динамик гэж нэрлэдэг нь хийж байна. Аль хэдийн тэнд ашиглаж байгаа Ньютоны хууль, мэдэгдэж байгаа анхны өгөгдөл нь цөөн тооны нь хангалттай параметрүүдийг тодорхойлох практикт олгодог. -ын Кинематик үндсэн ойлголт материал цэг - энэ нь орон зай, цаг хугацаа юм. Ерөнхий болон салбар дахь шинжлэх ухааны хөгжил холбогдуулан тэнд ийм хослуулан зохистой тухай асуулт байсан юм.

эхнээс, сонгодог Кинематик байв. Бид аль аль нь цаг хугацааны болон орон зайн ялгаа нь зөвхөн байгаа нь хачин юм гэж хэлж болно, гэхдээ тэд лавлагаа тодорхой хүрээнд сонголт хараат бус байна. Дашрамд хэлэхэд, бид хожим нь тухай ярих болно. Одоо л энэ тухай юу тайлбарлаж байна. интервал - энэ тохиолдолд орон зайн завсар нь сегментийн, цаг хугацаа гэж үзэж болно. Энэ нь бүх зүйл нь тодорхой байх ёстой юм шиг санагддаг. Одоо эдгээр дутагдал Өөрөөр хэлбэл, өөр нэг хүрээ нь шилжилтийн хараат бус, сонгодог Кинематик үнэмлэхүй инвариант авч болно. Бизнес relativistic Кинематик эсэх. лавлах хүрээнд өөр өөр байж болно хооронд шилжих үед энэ интервал. Энэ нь магадгүй, тэр ч байтугай тэд чадахгүй гэж хэлэх нь ухаалаг юм, байх ёстой. Учир нь хоёр санамсаргүй үйл явдлын энэ simultaneity бас харьцангуй болж, тусгайлан авч хамаарна. орон зай, цаг хугацаа - - нэг болгон нэгтгэж байгаа Энэ нь хоёр үзэл баримтлалын relativistic Кинематик нь тэгээд юм.

Кинематик материал цэг: хурд, хурдатгал, бусад утга

Энэ дэд физик ойлгохын тулд наад зах нь бага зэрэг тулд та хамгийн чухал үзэл баримтлалыг жолоодож байх ёстой тодорхойлолтуудыг мэддэг болон ерөнхий нөхцөл, нэг буюу бусад үнэ цэнэ нь юуг харуулж байна. Энэ тухай нарийн төвөгтэй ч үнэхээр энэ нь маш хялбар, энгийн юм. Кинематик асуудал ашигласан үндсэн ойлголтуудыг нь эхлэх, магадгүй, авч үзье.

хөдөлгөөн

Механик хөдөлгөөн, бид нэг эсвэл өөр төсөөлсөн либералчлалын объект орон зай дахь өөрийн байр сууриа өөрчилдөг нь үйл явц гэж тооцох болно. Энэ тохиолдолд бид өөрчлөлт нь бусад этгээдэд холбоотой гэж хэлж болно. Энэ дансанд тэр үед газар, хоёр үйл явдлын хоорондох тодорхой хугацааны интервалд байгуулах хэрэгтэй гэдгийг авах шаардлагатай байна. Жишээ нь, энэ нь тодорхой интервалыг байгууллага хооронд өнгөрсөний удаа бий хуваарилах боломжгүй өөр нэг албан тушаал ирсэн юм. байгууллага, улмаар механикийн ерөнхий хуулийн дагуу, өөр хоорондоо харилцаж болно гэдгийг анхаарна уу. Энэ нь ихэвчлэн материаллаг цэг Кинематик ямар үйл ажиллагаа явуулдаг яг юм. лавлагаа систем - дараах үзэл баримтлал, салшгүй Хэрэв холбоотой юм.

координат

Тэд биднийг хугацаанд тухайн үед биеийн байрлалыг тодорхойлохын тулд зөвшөөрөх энгийн өгөгдөл гэж нэрлэж болно. Солбицол салшгүй жишиг системийн үзэл баримтлал болон зохицуулах сүлжээнд холбоотой байгаа. Ихэнх тохиолдолд үсэг болон тоо нь хослол юм.

радиус вектор

нэр эхлэн энэ гэдэг нь тодорхой байх ёстой. Гэсэн хэдий ч энэ тухай дэлгэрэнгүй ярья. нэг цэг нь зам дагуух хөдөлгөдөг, бид лавлагаа тодорхой хүрээнд эхлэлийг мэдэж байгаа бол, энэ нь ямар ч үед албан тушаал вектор барих боломжтой юм. Тэр агшин буюу хязгаарлагдмал хамт цэгийн анхны байр суурь нэгдэж болно.

зам

Энэ нь лавлагаа өгөгдсөн хүрээнд нь бөөмийн хөдөлгөөний үр дүнд тавьсан байдаг бөгөөд энэ нь тасралтгүй шугам гэж нэрлэдэг болно.

Хурд (шугаман болон өнцгийн аль аль нь)

Энэ утга, биеийн зайд хугацаанд замаар хэр хурдан явдаг хэлж болно.

Хурдатгал (болон өнцгийн болон шугаман)

Энэ нь ямар хууль, хэрхэн эрчимтэй хурд тохиргоо биеийг өөрчилдөг дор байгааг харуулж байна.

Магадгүй, энд тэд - материаллаг цэг Кинематик гол элемент. Энэ нь хурд болон хурдатгал аль аль нь байгаа гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй вектор хэмжигдэхүүн. Энэ нь зүгээр л нэг үзүүлэх нөлөө, бас тодорхой чиглэл байхгүй байна гэсэн үг юм. Дашрамд хэлэхэд, тэдгээр нь нэг чиглэлд болон эсрэг талын д чиглэсэн болно. удаашруулах - Эхний тохиолдолд, байгууллага нь хоёр дахь нь нэмэгдэх болно.

энгийн үүрэг

материаллаг цэг (хурд, хурдатгал, зайны бараг үндсэн үзэл баримтлал юм) нь Кинематик ч үгүй биш баримт байдаг асуудал асар их тоо, төрөл бүрийн тэдний маш их байна. -ийн зайг бие явсан тодорхойлохын тулд энгийн хангалттай ажлыг шийдвэрлэх оролдоод үзье.

Бид гар дээр байгаа дараахь нөхцөлийг гэж бодъё. машины жолооч гарааны шугам дээр зогсож байна. Оператор нь харааны дохио тугийг хангаж, автомашины эрс нь унтраах хэрэгтэй. Энэ тэмцээн унасан нь шинэ рекорд, боломжтой байх юм бол нэг зуун метр тэнцэх зай, 7.8 секундэд нэг удаа удирдагч байсан эсэхийг тодорхойлно. Тээврийн хэрэгслийн эрчимжүүлэх 3 метр тэнцүү авч, дөрвөлжин секундэд хуваасан.

Тэгэхээр хэрхэн төстэй асуудлыг шийдвэрлэх вэ? Бид "хуурай" байх нь тодорхой үзүүлэлтүүдийн тодорхойлолт шаардлагатай байгаа тул энэ нь маш сонирхолтой юм. Тэр хүртэл гэрэлтэж, үйл явц шийдэл, хайлтын индексийг бүтэц өөрчлөгдөж тодорхой нөхцөл байдлыг хувирна. Гэхдээ бид өмнө нь удирдаж байх ёстой юу, хэрхэн ажлыг хандах вэ?

материаллаг цэг 1. Кинематик хурдасгуураар тохиолдолд ашиглах явдал юм.

2. Энэ нь тоон утга нөхцөлд гарч ирэх тул зай томъёог ашиглан шийдвэр гэж үзнэ.

Бид бүгдээрээ амгалан үед асуудлыг шийдвэрлэх. Энэ зай нь томъёог авах: S = VoT + (-) AT ^ 2/2. ямар утгатай вэ? Бид сум могой томилогдсон зайг хэр их цаг хугацаа өнгөрөх болно, дараа нь түүнийг зодож, үгүй гэж мэдэхийн тулд рекорд нь индексийг харьцуулан мэдэж байх хэрэгтэй. 2S - AT ^ 2 + 2VoT: Үүнийг хийхийн тулд бид түүнийг томъёо авах цагийг хойш тавив. Энэ нь өөр хэн ч юм квадрат тэгшитгэл. Харин машин нь эхний хурд нь 0-тэй тэнцүү байна гэж discriminant тэгшитгэл шийдвэр 2400-тэй тэнцүү байх болно хайлт цаг үндэс нь устгах хэрэгтэй үед гэсэн үг унтраах хэрэгтэй. хоёр дахь аравтын хүртэл Ид шид: 48.98. 48,98 / 6 = 8,16 секунд: Бид тэгшитгэлийн үндсийг олж болно. Энэ нь жолооч нар одоо байгаа дээд амжилтыг зодож чадахгүй байх болно гэж болж байна.