Кинематиканың негізгі түсініктері мен теңдеулеріне талдау

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Кинематиканың негізгі түсініктері мен теңдеулеріне талдау жасау

Қозғалысты сипаттау және қозғалысты зерттеу объектілердің (дене деп те аталады) қалай қозғалатынын зерттеуден туды. Негізінен бұл жұлдыздардан құм түйіршіктеріне дейін, планеталардан ұшақтарға, пойыздарға, адамдарға, қалықтаған құстар мен көкжиекке бұрыш жасай ұшатын баскетбол доптарына дейін Ғаламдағы объектілерді қараудың тұжырымдамалық тәсілі. Денелердің қозғалысын реттейтін заңдар Әлемнің барлық шкалаларында бірдей. Сонымен, баскетбол добының қозғалысын түсіну арқылы біз планетаның өз орбитасындағы қозғалысын немесе оның планеталарының біріне жұлдыздың тартылуын түсінуге болады.
Механика, сонымен қатар классикалық механика немесе Ньютон механикасы деп те аталады, қозғалыс, күштер және энергия арасындағы қатынастарды зерттейді. Сондай-ақ механиканы үш негізгі пәнге бөлуге болады: кинематика, динамика және статика. Алайда, бүгінде біз қозғалысты сипаттаудың іргелі ұғымдарымен ғана айналысатындықтан, біз осы пәндердің бірі - кинематиканы ғана қарастырамыз.
Кинематика таза қозғалыс деп атауға болатын нәрсені зерттеу және сипаттаумен айналысады, яғни кинематика жүйенің немесе объектінің күштерін, массасын, энергиясын немесе оның импульсін есепке алмайды. Кинематика қозғалысты сипаттаумен ғана байланысты, сондықтан, сайып келгенде, ол белгілі бір санақ жүйесіне қатысты дененің қозғалатын бағытын және оны қай уақыт аралығында жасайтынын ғана ескереді. Осы қарапайым ойлардан қозғалысты сипаттау үшін қолданылатын барлық негізгі ұғымдар шығады.
Бір қызығы, біз негізінен тілдегі заттардың қозғалысын дәл сипаттауға мүмкіндік беретін терминологияны әзірледік. Содан кейін бұл бізге сол ұғымдарға сандық мәндерді тағайындауға мүмкіндік береді, осылайша оларды өлшеуге, содан кейін математикалық теңдеулер түрінде осы шамалар арасындағы байланыстарды сипаттауға мүмкіндік береді.

Қозғалысты сипаттауға арналған негізгі түсініктер
Қозғалысты сипаттайтын негізгі ұғымдар: орын, қозғалыс және қашықтық, уақыт, жылдамдық пен жылдамдық, үдеу. Төменде біз осы қозғалыс тұжырымдамаларының әрқайсысына шолу жасаймыз, сондықтан бұл түсініксіз болса, алаңдамаңыз. Толығырақ мысалдар осы шамаларды мұқият зерттеуге қатысты мәселелермен бірге келесі мақалаларда беріледі. Одан әрі созбай, қозғалысты, кез келген қозғалысты сипаттау үшін қолдануға болатын негізгі ұғымдар төмендегідей:

Позиция(Координата). Қозғалыс сипаттамасының негізінде жатқан бірінші ұғым - позиция ұғымы. Нысанның қаншалықты алысқа жылжығанын немесе қай бағытта қозғалғанын немесе заттың жылдамдығын сипаттау үшін алдымен объектінің орнын анықтау керек.
Бұл әрқашан басқа нәрсеге қатысты орындалады, өйткені ғаламда абсолютті позиция үшін анықтамалық жүйе жоқ. Мысалы, егер сіз досыңызбен телефон арқылы сөйлесіп отырсаңыз және ол сізден соңғы рет осында болғаныңызда қашықтан басқару пультін қайда қалдырғаныңызды сұраса, Ол жерде немесе Ол жақын жерде деп жай ғана жауап бере алмайсыз. Әсіресе телефонмен сөйлесетін болсаңыз, бұл сөздер кез келген мағынаны білдіруі мүмкін: Ой, ол диванның артына құлап кеткен болуы керек немесе Ит төсегінің астын тексеріңіз деп айтуға болады.
Егер біз далада болсақ және адамның жағдайын сипаттауға тырыссақ, ол адам, мысалы, орындықтың оңтүстігінде тұр немесе ол белгілі бір ағаштан батысқа қарай жылжиды деп айта аламыз. Бұл жағдайда адамның орналасқан жерін анықтау үшін ағашты пайдаланамыз, себебі ол көрсетілген ағаштан 100 ярд қашықтықта болуы мүмкін. Біз сондай-ақ Жерді орналасқан жерімізді анықтау үшін анықтамалық нүкте ретінде пайдаланамыз, өйткені батыс - Жердің магнит өрісінен алған бағыт пен позицияның көрсеткіші.
Біз кез келген таңдалған бастапқы нүктеден объектілердің орнын анықтай аламыз, ол объектілердің қозғалысы бағытты болуы үшін жасалады, сонымен қатар математикалық мағынаға ие болуы мүмкін. Нүктенің айналасында қозғалыс болған кезде, біз бұл нүктені бастапқы немесе бастапқы нүкте деп атай аламыз. Бұл әдетте сәйкесінше $ {x} _ {0} $ немесе $ {x} _ {i} $ ретінде бейнеленген.

Орын ауыстыру және жол. Келесі екі ұғым - бірегей мәндер болып табылатынжол және орын ауыстыру. Метр (м), километр (км), сантиметр (см) немесе миль сияқты қашықтықтың қандай да бір бірлігімен өлшенетін қашықтық немесе объект жүріп өткен қашықтық - жалпы қашықтықты білдіретін шама. затпен қозғалады. Жол - скаляр шама, яғни оның тек шамасы бар, бағыт маңызды емес. Офсет, екінші жағынан, объектінің белгілі бір орынға, мүмкін оның бастауына қатысты қаншалықты орын ауыстырғаны. Орын ауыстыру векторлық шама болып табылады, өйткені оның шамасы да, бағыты да бар.
Сонымен, үйден жүгіру үшін шығатын сценарийді қарастырыңыз. Сізде әдетте жүгіретін 10 км жол бар, бұл үйіңіздің артындағы E-W бағытымен жүретін түзу тратуар. Жүгіру кезінде сіз бұрылмай тұрып батысқа қарай 5 км жүгіресіз және үйіңізге дейін шығысқа қарай 5 км артқа жүгіресіз, барлығы 10 км жүгіресіз.
Бұл мысалда сіз жүріп өткен қашықтық 10 км. Қашықтық - бұл скалярлық шама, бұл сіздің қозғалыс бағытыңыз маңызды емес, тек сіз жүріп өткен қашықтықтың шамасы (өлшемі) маңызды: 10 км. Дегенмен, бұл жағдайда сіздің орын ауыстыруыңыз 10 км-ге тең емес. Офсет сіздің шыққан жеріңізге қатысты позицияңызды ескереді.
Сонымен, бұл жағдайда сіз үйіңізді тастап, жүгіру соңында үйіңізге оралдыңыз, осылайша жалпы офсет 0 метрге тең болды. Егер сіз үйге келгеннен басқа жүгіруіңіздің бір нүктесінде орын ауыстыруыңызды өлшейтін болсаңыз, онда сізде орын ауыстыру болады. Сонымен, сіз бүкіл уақыт бойы тұрақты жылдамдықпен жүгірдіңіз деп есептесеңіз (бұл екіталай, бірақ дәлелдер үшін ...), содан кейін жүгіруіңіздің жартысында, әдетте айналатын жерде, сіздің ығысуыңыз қандай болады?
Бұл сіздің үйіңізден батысқа қарай 5 км жерде болады (сіздің орныңыз $ {x} _ {i} $). Егер сіз жүгіру кезінде ығысуыңызды жолдың 34 бөлігін өлшесеңіз, ол батысқа қарай шамамен 2,5 км болар еді. Қозғалыс үшін біз бағытты көрсетуіміз керек, өйткені онсыз біз қозғалыс туралы емес, тек қашықтық туралы айтқан болар едік.
Сипаттау қозғалыс және зерделеу, қозғалыс дүниеге келді ғылыми-зерттеу, сонымен қатар движутся нысандары (сондай-ақ деп аталатын тұрғыдан зерттеледі). Бұл, негізінен, жұлдыздардан құм түйірлеріне, планеталардан ұшақтарға, пойыздарға, адамдарға, құстарға және баскетбол доптарының доғасына ұшатын ғалам объектілеріне қараудың тұжырымдамалық тәсілі. Денелердің қозғалысын басқаратын заңдар Ғаламның барлық масштабында бірдей. Сонымен, баскетболдың қозғалысын түсіну арқылы планетаның орбитадағы қозғалысын немесе жұлдыздың оның планеталарының біріне тартылуын түсінуге болады.
Классикалық механика немесе Ньютон механикасы - бұл қозғалыс, күш және энергия арасындағы байланысты зерттейтін физиканың бөлімі. Механика бөлімін үшке бөліп қарастыруға болады: Кинематика, Динамика және Статика. Алайда, бүгінде біз қозғалысты сипаттаудың негізгі ұғымдарымен ғана айналысатындықтан, біз осы пәндердің біреуін ғана қарастырамыз - кинематика.
Кинематика таза қозғалыс деп атауға болатын нәрсені зерттейді және сипаттайды, өйткені кинематика жүйенің немесе объектінің Күшін, массасын, энергиясын немесе оның импульсін ескермейді. Кинематика тек қозғалыс сипаттамасымен байланысты, сондықтан ол дененің белгілі бір тірек шеңберіне қатысты қай бағытта қозғалатынын және оны қандай уақыт аралығында жасайтындығын ескереді. Осы қарапайым Ойлардан қозғалысты сипаттау үшін қолданылатын барлық негізгі ұғымдар алынады.
Бір қызығы, біз объектілердің қозғалысын тілде дәл сипаттауға мүмкіндік беретін терминологияны жасадық. Содан кейін бұл бізге осы ұғымдарға сандық шамаларды тағайындауға мүмкіндік береді, осылайша оларды өлшеуге, содан кейін математикалық теңдеулер түрінде осы шамалар арасындағы қатынасты сипаттауға мүмкіндік береді.

[Қозғалыс Сипаттамасы]

Қозғалысты Сипаттайтын Негізгі Ұғымдар
Қозғалысты сипаттайтын негізгі ұғымдар: позиция, қозғалыс және қашықтық, уақыт, жылдамдық және жылдамдық, сонымен қатар үдеу. Төменде біз осы қозғалыс тұжырымдамаларының әрқайсысына шолу жасаймыз, сондықтан бұл шатасу болса, алаңдамаңыз. Неғұрлым толық мысалдар болашақ мақалаларда осы шамаларды мұқият зерттеуге қатысты мәселелермен бірге келтіріледі. Әрі қарай, қозғалысты, кез-келген қозғалысты сипаттау үшін қолдануға болатын негізгі ұғымдар келесідей:

Позиция
Қозғалыс сипаттамасының негізін құрайтын бірінші ұғым-позиция ұғымы. Нысанның қаншалықты алыстағанын немесе қай бағытта қозғалғанын немесе объектінің жылдамдығын сипаттау үшін алдымен объектінің орнын анықтау керек.
Бұл әрдайым басқа нәрсеге қатысты жасалады, өйткені ғаламда абсолютті позиция үшін анықтамалық жүйе жоқ. Мысалы, егер сіз досыңызбен телефон арқылы сөйлесіп жатсаңыз және ол сізден қашықтан басқару құралын соңғы рет қайда қалдырғаныңызды сұраса, сіз "бұл жерде" немесе "жақын жерде"деп ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.