Osnovni pojmovi kinematike su kratki. Što je kinematika? Grana mehanike koja proučava matematički opis gibanja idealiziranih tijela. Poteškoće u opisivanju pokreta

1. Mehaničko kretanje- promjena položaja tijela u prostoru u odnosu na druga tijela tijekom vremena.

2. Materijalna točka (MT)- tijelo čija se veličina može zanemariti kada se opisuje njegovo kretanje.

3. Putanja - crta u prostoru po kojoj se MT kreće (skup uzastopnih položaja MT-a, koje on zauzima u procesu kretanja).

4. Referentni sustav (CO) uključuje:

· Referentno tijelo;

· Koordinatni sustav povezan s ovim tijelom;

· Uređaj za mjerenje vremena, uključujući izbor početne referentne točke vremena (u ovom slučaju, ako se koristi više satova, oni moraju biti sinkronizirani).

5. Glavni (inverzni) problem kinematike: pronaći zakon (jednadžbe) gibanja tijela u zadanom referentnom okviru.
Na primjer, jednadžbe gibanja tijela bačenog pod kutom prema horizontu izgledaju ovako:

Istovremeno, svi ostali zadaci, pronalaženje puta, visine dizanja, udaljenosti, vremena, su pomoćni i u pravilu se lako rješavaju na temelju jednadžbi gibanja. Izravni problem kinematike je izračunati parametre gibanja prema zadanim jednadžbama gibanja.

6. Translacijsko kretanje je jedinstveno određen jednom od sljedećih značajki:

· Sve točke tijela kreću se po putanjama istog tipa;

Svaki segment ravne crte povučen unutar tijela ostaje paralelan sa sobom tijekom kretanja naprijed;

· Sve točke tijela kreću se istom brzinom.

7. Rotacijsko kretanje - takvo kretanje u kojem se sve točke tijela gibaju u krugovima, čija središta leže na jednoj pravoj liniji, naziva se os rotacije

Kretanje u ravnini čvrsta može se razložiti na translacijsko i rotacijsko kretanje.

8. Staza- ovo je duljina putanje (mjereno uzimajući u obzir učestalost prolaska pojedinih dijelova).

9. Prosječna brzina Je li vektorska fizička veličina jednaka omjeru kretanja i vremenskog intervala tijekom kojeg je to kretanje izvršeno.

10. Prosječna vrijednost modula brzine (prosječna brzina tla) - to je skalarna fizička veličina jednaka omjeru puta i vremenskog intervala za koji je ovaj put prijeđen.

11. Trenutačna brzina - to je vektorska fizička veličina jednaka prvoj derivaciji vektora pomaka (ili radijus vektora) s obzirom na vrijeme: ,

ili u projekcijama dobivamo: itd.

12. Ubrzanje - - to je vektorska fizička veličina jednaka prvoj derivaciji vektora brzine s obzirom na vrijeme:

, u projekcijama dobivamo: itd.

Tablica vrsta pokreta:

Tablica 6

Ujednačeno kretanje: Ekvivalentno kretanje:
Pravolinijska uniforma Curvilinearna uniforma Jednako ubrzana povećanja Jednako usporavanje se smanjuje

13. Jednadžba (zakon) jednakog gibanja:



, ili u koordinatnom obliku: .

14. Jednadžba (zakon) promjene brzine s jednakim gibanjem:, ili u koordinatnom obliku:

15. Formula za srednju brzinu jednakim kretanjem :
.

sl. 2
Galileova transformacija, formula za dodavanje brzine:
Pretpostavimo da postoje dva referentna okvira, K i K ', a K' se kreće duž pozitivnog smjera X konstantnom brzinom i u početnom trenutku se ishodište koordinata poklopilo, tada je očito , - ovo je transformacija koordinata, Galilejevo vrijeme. Diferencirajući Galileove transformacije s obzirom na vrijeme, dobivamo klasičnu formulu za zbrajanje brzina.
Brzina MT u odnosu na konvencionalno stacionarni referentni okvir jednaka je vektorskom zbroju brzina u odnosu na CO koji se kreće i CO koji se kreće u odnosu na stacionarni.

17. Formula za put s isključenim vremenom:.

Osnovne definicije kinematike rotacijskog gibanja:

18. Razdoblje - ovo je vrijednost vremenskog intervala tijekom kojeg tijelo napravi potpunu revoluciju duž cikličke putanje.
Učestalost je recipročna vrijednost razdoblja,,.
Broj okretaja u sekundi jednak je frekvenciji, ali je označen s n,.

19. Kutna brzina Je skalarna vrijednost jednaka prvoj derivaciji kuta rotacije s obzirom na vrijeme,. Zatim ćemo unijeti kut i kutnu brzinu kao vektorske veličine. Ujednačenim pokretom .

20. Zakrivljeno ubrzanje- ima dvije komponente: tangencijalnu, odgovornu za promjenu brzine u veličini i normalnu, ili centripetalnu, odgovornu za zakrivljenost putanje

S obzirom na izraz

konačno dobivamo:, , gdje je jedinični vektor usmjeren prema središtu zakrivljenosti, jedinični je vektor duž tangente putanje. Kompaktniji izlaz izgleda ovako: , dakle, i.

Tipično kinematski zadaci:

Problem broj 2. Kolika je brzina točke A, B, C, D na disku, slika 4, kotrljanje po ravnini bez klizanja (čisto kotrljanje).
Nacrtajte lokus točaka diska, za koje je brzina po apsolutnoj vrijednosti jednaka brzini translacijskog gibanja diska.

Problem broj 3. Dva automobila voze u istom smjeru određenom brzinom.Koliku minimalnu udaljenost treba održati drugi automobil da bi se zaštitio od kamenja koje izleti ispod kotača prvog automobila. Pod kojim kutom prema horizontu najopasnije kamenje izleti u referentni okvir povezan sa zemljom? Zanemarite otpor zraka.

Odgovor:, - naprijed u smjeru vožnje.

Problem broj 4. Kratkotrajno ubrzanje koje je kritično za ljudsko tijelo (pri kojem postoji šansa da se izbjegnu ozbiljne ozljede) je jednako. Koliki bi trebao biti najmanji put kočenja ako je početna brzina vozila bila 100 km/h?

Problem broj 5.(№1.23 iz zbirke zadataka) Točka se kreće, usporavajući, pravocrtno s akceleracijom, čiji modul po zakonu ovisi o njezinoj brzini, gdje je pozitivna konstanta. U početnom trenutku brzina točke je jednaka. Kojim putem treba da se zaustavi? Koliko će trajati ovaj put?

  • Osnovni zakoni dinamike. Newtonovi zakoni - prvi, drugi, treći. Galilejev princip relativnosti. Zakon univerzalne gravitacije. Gravitacija. Elastične sile. Težina. Sile trenja - mirovanje, klizanje, kotrljanje + trenje u tekućinama i plinovima.
  • sada ste ovdje: Kinematika. Osnovni koncepti. Ujednačeno pravolinijsko kretanje. Jednako ubrzano kretanje. Ujednačeno kružno kretanje. Referentni sustav. Putanja, pomak, putanja, jednadžba gibanja, brzina, ubrzanje, odnos linearne i kutne brzine.
  • Jednostavni mehanizmi. Poluga (poluga prve klase i poluga druge klase). Blok (fiksni blok i pomični blok). Nagnuta ravnina. Hidraulična preša. Zlatno pravilo mehanike
  • Zakoni očuvanja u mehanici. Mehanički rad, snaga, energija, zakon održanja količine gibanja, zakon održanja energije, ravnoteža čvrstih tijela
  • Kružno kretanje. Jednadžba gibanja po kružnici. Kutna brzina. Normalno = centripetalno ubrzanje. Razdoblje, učestalost okretanja (rotacije). Odnos linearne i kutne brzine
  • Mehaničke vibracije. Slobodne i prisilne vibracije. Harmonične vibracije. Elastične vibracije. Matematičko njihalo. Energetske transformacije tijekom harmonijskih vibracija
  • Mehanički valovi. Brzina i valna duljina. Jednadžba putujućeg vala. Fenomeni valova (difrakcija, interferencija...)
  • Hidromehanika i aeromehanika. Tlak, hidrostatički tlak. Pascalov zakon. Osnovna jednadžba hidrostatike. Komunikacijske posude. Arhimedov zakon. Uvjeti kupanja tel. Protok tekućine. Bernoullijev zakon. Torriceli formula
  • Molekularna fizika. Glavne odredbe ICT-a. Osnovni pojmovi i formule. Idealna svojstva plina. Osnovna jednadžba MKT. Temperatura. Jednadžba stanja idealnog plina. Mendeljejev-Cliperonova jednadžba. Plinski zakoni - izoterma, izobara, izohora
  • Optika valova. Korpuskularno-valna teorija svjetlosti. Valovna svojstva svjetlosti. Disperzija svjetlosti. Smetnje svjetlosti. Huygens-Fresnelov princip. Difrakcija svjetlosti. Polarizacija svjetlosti
  • Termodinamika. Unutarnja energija. Posao. Količina topline. Toplinske pojave. Prvi zakon termodinamike. Primjena prvog zakona termodinamike na različite procese. Jednadžba toplinske ravnoteže. Drugi zakon termodinamike. Toplinski motori
  • Elektrostatika. Osnovni koncepti. Električno punjenje. Zakon održanja električnog naboja. Coulombov zakon. Princip superpozicije. Teorija djelovanja kratkog dometa. Potencijal električnog polja. Kondenzator.
  • Konstantna električna struja. Ohmov zakon za dio lanca. DC rad i snaga. Joule-Lenzov zakon. Ohmov zakon za kompletan krug. Faradayev zakon elektrolize. Električni krugovi - serijski i paralelni spoj. Kirchhoff pravila.
  • Elektromagnetske vibracije. Slobodne i prisilne elektromagnetske oscilacije. Oscilatorni krug. Izmjenična električna struja. Kondenzator u krugu izmjenične struje. Induktor ("solenoid") u krugu izmjenične struje.
  • Elektromagnetski valovi. Koncept elektromagnetskog vala. Svojstva elektromagnetskih valova. Fenomeni valova
  • Magnetno polje. Vektor magnetske indukcije. Pravilo kardana. Amperov zakon i Amperova sila. Lorentzova sila. Pravilo lijeve ruke. Elektromagnetska indukcija, magnetski tok, Lenzovo pravilo, zakon elektromagnetske indukcije, samoindukcija, energija magnetskog polja
  • Kvantna fizika. Planckova pretpostavka. Fenomen fotoelektričnog efekta. Einsteinova jednadžba. fotoni. Bohrovi kvantni postulati.
  • Elementi teorije relativnosti. Postulati teorije relativnosti. Relativnost simultanosti, udaljenosti, vremenskih intervala. Relativistički zakon zbrajanja brzina. Brzina u odnosu na masu. Osnovni zakon relativističke dinamike...
  • Pogreške izravnih i neizravnih mjerenja. Apsolutna, relativna greška. Sustavne i slučajne pogreške. Standardna devijacija (pogreška). Tablica za određivanje pogrešaka neizravnih mjerenja različitih funkcija.
  • U kojem se proučava mehaničko kretanje tijela ne uzimajući u obzir njihove mase i razloge tog kretanja.

    Drugim riječima, gibanje tijela opisuje se kinematikom ( putanja kretanja, brzina i ubrzanje) ne saznavši razloge zašto se tako kreće.

    Pokret označavaju svaku promjenu u okolnom materijalnom svijetu. Mehaničko kretanje- promjena položaja tijela u prostoru, koja se događa tijekom vremena, promatrana u odnosu na drugo tijelo, konvencionalno uzeta kao nepomično. Konvencionalno stacionarno tijelo naziva se referentno tijelo. Koordinatni sustav povezan s referentnim tijelom definira prostor u kojem se događa kretanje.

    Fizički prostor je trodimenzionalan i euklidski, odnosno sva se mjerenja provode na temelju školske geometrije. Osnovna mjerna jedinica za udaljenosti je 1 metar (m), mjerna jedinica za kutove je 1 radian (rad.).

    Vrijeme se u kinematici smatra skalarnom veličinom koja se neprestano mijenja t... Sve ostale kinematičke veličine smatraju se vremenski ovisnima (funkcije vremena). Kao osnovna jedinica vremena uzima se 1 sekunda.

    Kinematika proučava pokret:

    • točke krutog (nedeformabilnog) tijela,
    • kruto tijelo, podložno elastičnoj ili plastičnoj deformaciji,
    • tekućine,
    • plin.

    Glavni zadaci kinematike.

    1. Opis gibanja tijela pomoću kinematičkih jednadžbi gibanja, tablica i grafikona. Opišite kretanje tijela – odredite njegov položaj u bilo kojem trenutku.

    2. Određivanje kinematičkih karakteristika kretanja – brzine i ubrzanja.

    3. Proučavanje složenih (složenih) pokreta i utvrđivanje odnosa između njihovih karakteristika. Složeno gibanje je kretanje tijela u odnosu na koordinatni sustav, koje se samo pomiče u odnosu na drugi, stacionarni koordinatni sustav.

    Kinematika se bavi sljedećim pojmovima i kretanjima.

    Relativnost kretanja. Kretanje i brzina

    Cilj: proučavanje osnovnih pojmova kinematike, relativnosti gibanja, modela.

    Kratka teorija

    Kinematika naziva se dio mehanike u kojem se razmatra kretanje tijela bez pojašnjenja razloga tog kretanja.

    Mehaničko kretanje tijelom se naziva promjena njegovog položaja u prostoru u odnosu na druga tijela tijekom vremena.

    Mehaničko kretanje je relativno. Kretanje istog tijela u odnosu na različita tijela pokazuje se različitim. Za opis gibanja tijela potrebno je naznačiti u odnosu na koje tijelo se to kretanje razmatra. Ovo tijelo se zove referentno tijelo .

    Koordinatni sustav povezan s referentnim tijelom i satom za odbrojavanje vremena referentni okvir , što vam omogućuje da u bilo kojem trenutku odredite položaj tijela u pokretu.

    U Međunarodnom sustavu jedinica (SI) jedinica za duljinu je metar, i po jedinici vremena - drugi.

    Svako tijelo ima određenu veličinu. Različiti dijelovi tijela nalaze se na različitim mjestima u prostoru. Međutim, u mnogim problemima mehanike nema potrebe označavati položaje pojedinih dijelova tijela. Ako su dimenzije tijela male u usporedbi s udaljenostima do drugih tijela, onda se ovo tijelo može smatrati njime materijalna točka ... To se može učiniti, na primjer, kada se proučava gibanje planeta oko Sunca.

    Ako se svi dijelovi tijela gibaju na isti način, onda se takvo kretanje naziva progresivna ... Na primjer, kabine u atrakciji "Giant Wheel", automobil na ravnom dijelu staze itd. kreću se progresivno. Uz translatorno kretanje tijela, može se smatrati i materijalnom točkom.

    Tijelo čije se dimenzije pod tim uvjetima mogu zanemariti nazivamo materijalna točka .

    Koncept materijalne točke igra važnu ulogu u mehanici.

    Krećući se tijekom vremena od jedne točke do druge, tijelo (materijalna točka) opisuje neku liniju, koja se zove putanja tijela .

    Položaj materijalne točke u prostoru u bilo kojem trenutku ( zakon gibanja ) može se odrediti korištenjem ovisnosti koordinata o vremenu x=x(t), y=y(t), z=z(t) (koordinatna metoda), ili korištenjem vremenske ovisnosti vektora radijusa (vektorska metoda), povučene od ishodišta koordinata do zadane točke (slika 1.1).



    Kretanjem tijelo naziva se usmjereni segment koji povezuje početni položaj tijela s njegovim kasnijim položajem. Pomak je vektorska veličina.

    Prijeđena udaljenostl jednaka je duljini luka putanje koju tijelo prijeđe za neko vrijeme t... Put - skalar .

    Ako se kretanje tijela promatra za dovoljno kratko vrijeme, tada će vektor pomaka biti usmjeren tangencijalno na putanju u danoj točki, a njegova će duljina biti jednaka prijeđenoj udaljenosti.

    U slučaju dovoljno kratkog vremenskog intervala Δ t put tijela Δ l gotovo se podudara s modulom vektora pomaka.Kada se tijelo giba po zakrivljenoj putanji, modul vektora pomaka uvijek je manji od prijeđenog puta (slika 1.2).

    Riža. 1.2. Prijeđena udaljenost l a vektor pomaka pri krivolinijskom gibanju tijela. a i b- početne i završne točke puta. Da bi se okarakteriziralo kretanje, uvodi se pojam Prosječna brzina:. (1.1) U fizici najveći interes nije prosjek, nego trenutnu brzinu, što je definirano kao granica kojoj teži prosječna brzina u beskonačno malom vremenskom intervalu Δ t: ... (1.2) U matematici se takva granica naziva derivacija i označava se sa ili. Na ovaj način, trenutnu brzinu materijalna točka (tijelo) – ovo je prva

    derivat putovanja kroz vrijeme.

    Trenutačna brzina tijela u bilo kojoj točki zakrivljene putanje usmjerena je tangencijalno na putanju u ovoj točki. Razlika između prosječne i trenutne brzine prikazana je na Sl. 1.3.

    komponente: tangencijalna (tangentna) komponenta usmjerena duž vektora, i normalna komponenta usmjerena okomito na vektor.

    krivuljasto gibanje ne podudara se sa smjerom vektora brzine. Komponente vektora ubrzanja nazivaju se tangens (tangencijalni ) i normalan ubrzanja (slika 1.5).

    Riža. 1.5. Tangentno i normalno ubrzanje. Tangencijalno ubrzanje pokazuje koliko se brzo mijenja brzina tijela po modulu:. (1.4) Vektor je usmjeren tangencijalno na putanju. Normalno ubrzanje označava koliko brzo se brzina tijela mijenja u smjeru.
    Riža. 1.6. Kretanje duž lukova kružnica. Krivolinijsko kretanje se može predstaviti kao kretanje duž lukova kružnica (slika 1.6). Normalno ubrzanje ovisi o modulu brzine υ i o radijusu R kružnica po čijem se luku u ovom trenutku kreće tijelo:. (1,5)

    Vektor je uvijek usmjeren prema središtu kružnice.

    Od sl. 1.5 može se vidjeti da je modul punog ubrzanja:

    Dakle, glavne fizičke veličine u kinematici materijalne točke su prijeđena udaljenost l, pomak, brzina i ubrzanje. Staza l je skalar. Pomak, brzina i ubrzanje su vektorske veličine. Da biste postavili vrijednost vektora, trebate postaviti njegov modul i naznačiti smjer.

    Vektorske veličine pokoravaju se određenim matematičkim pravilima. Vektori se mogu projicirati na koordinatne osi, mogu se zbrajati, oduzimati itd. Istražite modele "Vektor i njegove projekcije na koordinatne osi", "Zbrajanje i oduzimanje vektora".


    Model demonstrira razlaganje vektora na njegove komponente projiciranjem vektora na osi X i Y. Mišom mijenjamo modul i smjer vektora na grafu, pratimo promjenu njegovih projekcija i. Promjena projekcija i, slijedite modul i smjer vektora
    Model. Vektor i njegove projekcije na koordinatne osi.

    d: \ Program Files \ Physicon \ Open Physics 2.5, dio 1 \ dizajn \ slike \ buttonModel_h.gif


    Model vam omogućuje promjenu modula i smjerova vektora i izgradnju vektora - rezultat njihovog vektorskog zbrajanja ili oduzimanja. Također možete promijeniti projekcije vektora i osigurati da su projekcije vektora na koordinatne osi jednake, odnosno zbroju ili razlici projekcija vektora i
    Model. Zbrajanje i oduzimanje vektora.

    Kretanje tijela može se opisati u različitim referentnim okvirima. S gledišta kinematike, svi referentni sustavi su jednaki. Međutim, kinematičke karakteristike kretanja, kao što su putanja, pomak, brzina, različite su u različitim sustavima. Zovu se veličine koje ovise o izboru referentnog okvira u kojem se mjere srodnika .

    Neka postoje dva referentna okvira. Sustav XOY konvencionalno se smatra nepomičnom, a sustav X "O" Y " pomiče se translatorno u odnosu na sustav XOY brzinom. Sustav XOY može biti, na primjer, spojen na Zemlju, i sustav X "O" Y "- s platformom koja se kreće duž tračnica (slika 1.7).

    u odnosu na Zemlju odgovarat će vektoru, koji je zbroj vektora i:

    U slučaju kada se jedan od referentnih okvira pomiče u odnosu na drugi postupno(kao na slici 1.7) sa konstantnom brzinom, ovaj izraz ima oblik:

    Ako promatramo kretanje u malom vremenskom intervalu Δ t, zatim dijeleći obje strane ove jednadžbe s Δ t a zatim prelazi na granicu na Δ t→ 0 dobivamo:

    ovdje je brzina tijela u "stacionarnom" referentnom okviru XOY, - brzina tijela u "pokretnom" referentnom okviru X "O" Y "... Brzine se ponekad konvencionalno nazivaju apsolutnim i relativnim brzinama; brzina se naziva prijenosna brzina.

    Relacija (1.9) izražava klasični zakon zbrajanja brzina : apsolutna brzina tijela jednaka je vektorskom zbroju njegove relativne brzine i prijenosne brzine pokretnog referentnog okvira.

    Treba obratiti pozornost na pitanje akceleracije tijela u različitim referentnim okvirima. Iz (1.9) proizlazi da su pri jednolikom i pravocrtnom gibanju referentnih okvira jedan u odnosu na drugi akceleracije tijela u ova dva okvira jednake, t.j. ... Doista, ako je vektor, čiji modul i smjer ostaju nepromijenjeni u vremenu, tada će se svaka promjena relativne brzine tijela poklopiti s promjenom njegove apsolutne brzine. Stoga,

    Ispitajte model relativnosti kretanja.

    Prijelaz do granice (Δ t→ 0), dobivamo. U općem slučaju, kada se referentni okviri pomiču akceleracijom jedan u odnosu na drugi, akceleracije tijela u različitim referentnim okvirima su različite.

    U slučaju kada su vektori relativne brzine i transportne brzine međusobno paralelni, zakon zbrajanja brzina može se zapisati u skalarnom obliku:

    υ = υ 0 + υ " . (1.11)

    U ovom slučaju, svi se pokreti odvijaju duž jedne ravne linije (na primjer, osi VOL). Brzine υ, υ o i υ " treba promatrati kao projekcije apsolutne, prijenosne i relativne brzine na osi VOL... To su algebarske veličine i stoga im je potrebno dodijeliti određene predznake (plus ili minus) ovisno o smjeru kretanja.

    Najjednostavniji pogled mehaničko kretanje je kretanje tijela duž ravne s konstantom brzine u apsolutnoj vrijednosti i smjeru. Ovaj pokret se zove uniforma ... Ujednačenim kretanjem tijelo prolazi jednake staze za bilo koje jednake intervale vremena. Za kinematski opis jednolikog pravocrtnog gibanja, koordinatna os VOL pogodno smješten duž linije kretanja. Položaj tijela tijekom ravnomjernog kretanja određuje se navođenjem jedne koordinate x... Vektor pomaka i vektor brzine uvijek su usmjereni paralelno s koordinatnom osi VOL... Stoga se pomak i brzina pri pravocrtnom gibanju mogu projicirati na os VOL a njihove projekcije smatraju algebarskim veličinama.

    Ako u nekom trenutku t 1 tijelo je bilo u točki s koordinatom x 1, a kasnije t 2 - u točki s koordinatom x 2, zatim projekcija pomaka Δ s po osi VOL u vremenu Δ t= t 2 – t 1 je jednako Δ s= x 2 – x 1 .

    Ova vrijednost može biti i pozitivna i negativna, ovisno o smjeru u kojem se tijelo kretalo. Kod jednolikog kretanja po ravnoj liniji, modul gibanja se poklapa s prijeđenim putem. Ubrzati jednoliko pravolinijsko gibanje naziva se omjer

    . (1.12)

    Ako je υ> 0, tada se tijelo kreće prema pozitivnom smjeru osi VOL; na υ<0 тело движется в противоположном направлении.

    Koordinatna ovisnost x s vremena t (zakon gibanja) izražava se jednoličnim pravocrtnim gibanjem linearna matematička jednadžba :

    x(t) = x 0 + υ t. (1.13)

    U ovoj jednadžbi υ = const je brzina tijela, x o je koordinata točke u kojoj se tijelo nalazilo u tom trenutku t= 0. Na grafu zakon gibanja x(t) predstavljen je ravnom linijom. Primjeri takvih grafova prikazani su na Sl. 1.8.

    .

    Vrijednost brzine pokazala se pozitivnom. To znači da se tijelo kretalo u pozitivnom smjeru osi VOL... Imajte na umu da se na grafu kretanja brzina tijela može geometrijski definirati kao omjer strana PRIJE KRISTA i AC trokut ABC(slika 1.9) .

    Što je veći kut α , koji tvori ravnu crtu s vremenskom osi, t.j. što je veći nagib grafa ( strmina), što je veća brzina tijela. Ponekad se kaže da je brzina tijela jednaka tangentu kuta α nagib ravno x(t). Sa stajališta matematike, ova izjava nije sasvim točna, budući da su strane PRIJE KRISTA i AC trokut ABC imaju različite dimenzije: strana PRIJE KRISTA mjereno u metrima, a strana AC- u sekundama.

    Slično, za kretanje prikazano na sl. 1.9 pravac II, nalazimo x 0 = 4 m, υ = –1 m / s.

    Na grafikonu (slika 1.9) to se događa u trenutku t 1 = –3 s, t 2 = 4 s, t 3 = 7 s i t 4 = 9 s. Iz rasporeda kretanja lako je pronaći da na intervalu ( t 2 ; t 1) tijelo se kretalo brzinom υ 12 = 1 m/s, na intervalu ( t 3 ; t 2) - brzinom υ 23 = –4/3 m/s i na intervalu ( t 4 ; t 3) - brzinom υ 34 = 4 m / s.

    Treba napomenuti da je uz djelično linearni zakon pravocrtnog gibanja tijela prijeđena udaljenost l ne odgovara pomaku s... Na primjer, za zakon gibanja prikazan na sl. 1.10, kretanje tijela u vremenskom intervalu od 0 s do 7 s jednako je nuli ( s= 0). Za to vrijeme tijelo je prošlo put l= 8 m.

    Istražite model kretanja i brzine D: \ Programske datoteke \ Physicon \ Open Physics 2.5, dio 1 \ dizajn \ slike \ buttonModel_h.gif

    Kinematika- dio mehanike u kojem se proučava kretanje materijalne točke, ne uzimajući u obzir razloge koji uzrokuju to kretanje.

    Mehaničko kretanje tijela naziva se promjena njegovog položaja u prostoru u odnosu na druga tijela tijekom vremena.

    Glavni zadatak mehanike- odrediti položaj tijela u prostoru u svakom trenutku.

    Kretanje u kojem se sve točke tijela kreću na isti način naziva se translatorno kretanje tijela.

    Tijelo čije se dimenzije mogu zanemariti u uvjetima proučavanog kretanja nazivamo materijalna točka

    Referentno tijelo je svako tijelo, konvencionalno uzeto kao nepomično, u odnosu na koje se razmatra gibanje drugih tijela.

    Sat- uređaj u kojem se periodično kretanje koristi za mjerenje vremenskih intervala.

    Referentni okvir predstavlja referentno tijelo, pridruženi koordinatni sustav i sat.

    TRAJEKTORIJA, PUT I POMAK

    Putanja- linija koju materijalna točka opisuje tijekom svog kretanja.

    Put je duljina putanje tijela.

    Pomicanjem tijela naziva se vektor koji povezuje početni položaj tijela s njegovim konačnim položajem.

    POMAK I BRZINA RAVNOM I JEDNOM KRETANJEM

    Ravno kretanje- kretanje čija je putanja ravna linija.

    Kretanje u kojem tijelo čini iste kretnje za bilo koje jednake vremenske intervale naziva se ujednačeno kretanje.

    Ujednačena brzina ravnog kretanja- omjer vektora pomaka tijela za bilo koji vremenski period prema vrijednosti ovog intervala:

    Poznavajući brzinu, pomoću formule možete pronaći pomak za poznato vremensko razdoblje

    Kod pravolinijskog jednoličnog gibanja vektori brzine i pomaka imaju isti smjer.

    Projekcija pomaka osi x: s x = x t. Kako je s x = x -x 0, onda je koordinata tijela x = x 0 + s x. Slično za y-os: y = y 0 + s y.

    Kao rezultat dobivamo jednadžbe pravocrtnog jednolikog gibanja tijela u projekcijama na osi x i y:

    RELATIVNOST KRETANJA

    Položaj tijela je relativan, odnosno različit je u različitim referentnim okvirima. Posljedično, i njegovo kretanje je relativno.

    BRZINA S NERAVNOMNOM KRETANJEM

    Neravnomjeran naziva se kretanje u kojem se brzina tijela mijenja tijekom vremena.

    Prosječna brzina neravnomjernog kretanja jednaka je omjeru vektora pomaka i vremena provedenog na putu

    Zatim pomak s neravnomjernim kretanjem

    Trenutačna brzina naziva se brzina tijela u danom trenutku vremena ili u danoj točki putanje.

    UBRZANJE. JEDNAKO UBRZANO KRETANJE

    Jednako ubrzano naziva se kretanje u kojem se brzina tijela za bilo koje jednake vremenske intervale mijenja na isti način.

    Ubrzanje tijela naziva se omjer promjene brzine tijela i vremena tijekom kojeg se ta promjena dogodila.

    Ubrzanje je brzina kojom se mijenja brzina.

    Ubrzanje je vektorska veličina. Pokazuje kako se trenutna brzina tijela mijenja u jedinici vremena.

    Poznavajući početnu brzinu tijela i njegovo ubrzanje, iz formule (1) može se pronaći brzina u bilo kojem trenutku:

    Da biste to učinili, jednadžba se mora napisati u projekcijama na odabranu os:

    V x = V 0x + a x t

    Grafikon brzine pri jednoliko ubrzanom gibanju je ravna crta.

    KRETANJE I TRAKA S PRAVIM JEDNAKO UBRZANIM KRETANJEM

    Pretpostavimo da je tijelo napravilo pomak u vremenu t, krećući se ubrzano. Ako se brzina promijeni od do i s obzirom na to,

    Pomoću grafa brzine možete odrediti put koji tijelo prolazi u poznatom vremenu - on je brojčano jednak površini zasjenjene površine.

    SLOBODAN PAD TIJELA

    Kretanje tijela u bezzračnom prostoru pod utjecajem gravitacije naziva se slobodan pad.

    Slobodni pad je jednoliko ubrzano gibanje. Ubrzanje slobodnog pada na određenom mjestu na Zemlji konstantno je za sva tijela i ne ovisi o masi tijela koje pada: g = 9,8 m/s 2.

    Za rješavanje raznih problema iz odjeljka "Kinematika" potrebne su dvije jednadžbe:

    Primjer: Tijelo je, krećući se jednoliko ubrzano iz stanja mirovanja, u petoj sekundi prešlo put od 18 m. Kolika je akceleracija i koji je put tijelo prešlo za 5 sekundi?

    U petoj sekundi tijelo je prešlo put s = s 5 - s 4, a s 5 i s 4 su udaljenosti koje tijelo pređe za 4, odnosno 5 s.

    Odgovor: tijelo, krećući se ubrzanjem od 4 m/s 2, prešlo je 50 m za 5 s.

    Zadaci i testovi na temu "Tema 1." Mehanika. Osnove kinematike "."

    • Materijalna točka (referentni okvir)

      Lekcije: 3 Zadatka: 9 Testovi: 1

    • Grafovi ovisnosti kinematičkih veličina o vremenu kod jednoliko ubrzanog gibanja - Zakoni međudjelovanja i gibanja tijela: osnove kinematike, 9. razred

      Lekcije: 2 Zadatka: 9 Testovi: 1

    • Lekcije: 1 zadaci: 9 testovi: 1

    Za rješavanje zadataka na temu "Mehanika" potrebno je poznavati Newtonove zakone, zakone univerzalne gravitacije, Hookea, očuvanja količine gibanja i energije, kao i osnovne formule kinematike (jednadžbe koordinata, brzine i pomaka).

    Strogo se pridržavajte redoslijeda proučavanja teorijskog materijala predloženog u preporukama za kolegij "Fizika".

    Prilikom izvođenja zadataka iz kolegija "Mehanika" obratite pozornost na znakove projekcije vektora u odabranom referentnom okviru. Ovo je standardna greška koju čine srednjoškolci.

    Nemojte biti lijeni crtati dijagrame (crteže) zadataka - to može uvelike olakšati rješavanje zadatka.

    Analizirajte uvjete svakog konkretnog problema, usporedite odgovore sa stanjem i stvarnošću.

    Nemojte izmišljati svoje zadatke s početnim podacima!