Các khái niệm cơ bản về chuyển động học là gì? Khoa học này là gì và nó nghiên cứu những gì? Hôm nay chúng ta sẽ nói về chuyển động học là gì, những khái niệm cơ bản về chuyển động học diễn ra trong các nhiệm vụ và ý nghĩa của chúng. Ngoài ra, hãy nói về số lượng mà chúng tôi thường xử lý nhất.
Chuyển động học. Các khái niệm và định nghĩa cơ bản
Đầu tiên, hãy nói về nó là gì. Một trong những phần vật lý được nghiên cứu nhiều nhất trong khóa học ở trường là cơ học. Nó được theo sau một thứ tự không xác định bởi vật lý phân tử, điện, quang học và một số ngành khác, chẳng hạn như vật lý hạt nhân và nguyên tử. Nhưng chúng ta hãy xem xét kỹ hơn về cơ học. Ngành vật lý này liên quan đến việc nghiên cứu chuyển động cơ học của các vật thể. Nó thiết lập một số mẫu và nghiên cứu các phương pháp của nó.
Chuyển động học như một phần của cơ học
Phần sau được chia thành ba phần: động học, động lực học và tĩnh học. Ba lớp con này, nếu bạn có thể gọi chúng như vậy, có một số đặc thù. Ví dụ, tĩnh học nghiên cứu các quy tắc về trạng thái cân bằng của các hệ thống cơ học. Một liên tưởng đến các thang đo ngay lập tức xuất hiện trong tâm trí. Động lực học nghiên cứu quy luật chuyển động của các vật thể, nhưng đồng thời cũng chú ý đến các lực tác dụng lên chúng. Nhưng động học cũng tương tự, chỉ có lực không được tính đến. Do đó, khối lượng của những vật thể giống nhau đó không được tính đến trong các nhiệm vụ.
Các khái niệm cơ bản về chuyển động học. Chuyển động cơ học
Chủ đề trong khoa học này là một điểm vật chất. Nó được hiểu là một cơ thể, các kích thước của nó, so với một hệ thống cơ học nhất định, có thể bị bỏ qua. Cái được gọi là cơ thể lý tưởng hóa này giống với khí lý tưởng, được xem xét trong phần vật lý phân tử. Nhìn chung, khái niệm chất điểm, cả trong cơ học nói chung và động học nói riêng, đóng một vai trò khá quan trọng. Cái gọi là chuyển động tịnh tiến được coi là phổ biến nhất.
Nó có nghĩa là gì và nó có thể là gì?
Thông thường các chuyển động được chia thành chuyển động quay và tịnh tiến. Các khái niệm cơ bản về động học của chuyển động tịnh tiến chủ yếu liên quan đến các đại lượng được sử dụng trong các công thức. Chúng ta sẽ nói về chúng sau, nhưng bây giờ chúng ta hãy quay trở lại loại chuyển động. Rõ ràng là nếu chúng ta đang nói về chuyển động quay, thì cơ thể đang quay. Theo đó, chuyển động tịnh tiến sẽ được gọi là chuyển động của cơ thể trong một mặt phẳng hoặc tuyến tính.
Cơ sở lý thuyết để giải quyết vấn đề
Chuyển động học, các khái niệm và công thức cơ bản mà chúng ta đang xem xét bây giờ, có một số lượng lớn các nhiệm vụ. Điều này đạt được thông qua các bài tổ hợp thông thường. Một phương pháp đa dạng ở đây là thay đổi các điều kiện chưa biết. Một vấn đề tương tự có thể được trình bày theo một cách khác bằng cách thay đổi mục đích của giải pháp. Nó được yêu cầu để tìm khoảng cách, tốc độ, thời gian, gia tốc. Như bạn có thể thấy, có rất nhiều lựa chọn. Nếu chúng ta bao gồm các điều kiện rơi tự do ở đây, không gian trở nên đơn giản là không thể tưởng tượng được.
Giá trị và công thức
Trước hết, chúng ta hãy đặt trước một lần. Như đã biết, các đại lượng có thể có bản chất kép. Mặt khác, một giá trị số nhất định có thể tương ứng với một giá trị nhất định. Nhưng mặt khác, nó cũng có thể có hướng phân phối. Ví dụ, một làn sóng. Trong quang học, chúng ta phải đối mặt với một khái niệm như bước sóng. Nhưng nếu có một nguồn sáng kết hợp (cùng một tia laser), thì chúng ta đang đối phó với một chùm sóng phân cực phẳng. Do đó, sóng sẽ không chỉ tương ứng với một giá trị số cho biết độ dài của nó, mà còn với một hướng lan truyền nhất định.
Ví dụ cổ điển
Những trường hợp như vậy là một sự tương tự trong cơ học. Giả sử một chiếc xe đẩy đang lăn bánh trước mặt chúng ta. Quabản chất của chuyển động, chúng ta có thể xác định các đặc trưng vectơ của tốc độ và gia tốc của nó. Sẽ khó khăn hơn một chút để làm điều này khi di chuyển về phía trước (ví dụ: trên sàn phẳng), vì vậy chúng tôi sẽ xem xét hai trường hợp: khi xe đẩy lên và khi xe lăn xuống.
Vì vậy, hãy tưởng tượng rằng giỏ hàng đang đi lên một chút. Trong trường hợp này, nó sẽ chậm lại nếu không có ngoại lực tác động lên nó. Nhưng trong tình huống ngược lại, cụ thể là khi xe lăn xuống, nó sẽ tăng tốc. Vận tốc trong hai trường hợp đều hướng về nơi mà vật đang chuyển động. Điều này nên được coi là một quy tắc. Nhưng gia tốc có thể thay đổi véc tơ. Khi giảm tốc, nó có hướng ngược chiều với vectơ vận tốc. Điều này giải thích sự chậm lại. Một chuỗi logic tương tự có thể được áp dụng cho tình huống thứ hai.
Giá trị khác
Chúng ta vừa nói về thực tế là trong chuyển động học, chúng hoạt động không chỉ với các đại lượng vô hướng, mà còn với các đại lượng vectơ. Bây giờ chúng ta hãy tiến thêm một bước nữa. Ngoài tốc độ và gia tốc, khi giải quyết vấn đề, các đặc điểm như khoảng cách và thời gian được sử dụng. Nhân tiện, tốc độ được chia thành ban đầu và tức thời. Đầu tiên trong số họ là một trường hợp đặc biệt của thứ hai. Tốc độ tức thời là tốc độ có thể tìm được tại bất kỳ thời điểm nào. Và với ban đầu, có lẽ, mọi thứ đều rõ ràng.
Nhiệm vụ
Một phần lớn lý thuyết đã được chúng tôi nghiên cứu trước đó trong các đoạn trước. Bây giờ nó vẫn chỉ để đưa ra các công thức cơ bản. Nhưng chúng tôi sẽ làm tốt hơn nữa: chúng tôi sẽ không chỉ xem xét các công thức mà còn áp dụng chúng khi giải quyết vấn đề đểchốt lại kiến thức đã học. Động học sử dụng một tập hợp toàn bộ các công thức, kết hợp với nhau, bạn có thể đạt được mọi thứ bạn cần giải quyết. Đây là một vấn đề với hai điều kiện để hiểu điều này hoàn toàn.
Người đi xe đạp giảm tốc độ sau khi băng qua vạch đích. Phải mất năm giây anh ta mới dừng lại hoàn toàn. Tìm hiểu gia tốc mà anh ta giảm tốc độ cũng như quãng đường phanh mà anh ta đã xoay sở. Quãng đường phanh được coi là tuyến tính, vận tốc cuối cùng được lấy bằng không. Tại thời điểm băng qua vạch đích, tốc độ là 4 mét / giây.
Thực ra, nhiệm vụ này khá thú vị và không hề đơn giản như thoạt nhìn. Nếu chúng ta cố gắng lấy công thức khoảng cách trong động học (S=Vot + (-) (at ^ 2/2)), thì sẽ không có kết quả gì, vì chúng ta sẽ có một phương trình có hai biến. Làm thế nào để tiến hành trong trường hợp như vậy? Chúng ta có thể làm theo hai cách: đầu tiên tính gia tốc bằng cách thay dữ liệu vào công thức V=Vo - at, hoặc biểu thị gia tốc từ đó và thay nó vào công thức quãng đường. Hãy sử dụng phương pháp đầu tiên.
Vì vậy, vận tốc cuối cùng bằng không. Ban đầu - 4 mét trên giây. Bằng cách chuyển các đại lượng tương ứng sang vế trái và vế phải của phương trình, chúng ta đạt được một biểu thức cho gia tốc. Đây là: a=Vo / t. Do đó, nó sẽ bằng 0,8 mét trên giây bình phương và sẽ có một ký tự phanh.
Chuyển đến công thức khoảng cách. Chúng tôi chỉ đơn giản là thay thế dữ liệu vào nó. Chúng tôi nhận được câu trả lời: khoảng cách dừng là 10 mét.
