Cinemática del punto material: conceptos básicos, elementos

El tema de nuestro artículo de hoy será la cinemática del punto material. ¿De qué se trata? ¿Qué conceptos aparecen en ella, y qué definición se debe dar a este término? Estas y muchas otras preguntas hoy y vamos a tratar de responder.

La definición del concepto

punto material cinemática no es otro que la subsección física titulado "Mecánica". Ella, a su vez, estudia las leyes del movimiento de los distintos órganos. Cinemática del punto material también está involucrado en esta tarea, pero no es así en términos generales. De hecho, esta sub-sección se examinan los métodos que describen el movimiento de los cuerpos. En este estudio son adecuados sólo para el llamado cuerpo idealizado. Estos incluyen: un punto material, un cuerpo rígido y un gas ideal. Tenga en cuenta los conceptos en detalle. Todos sabemos de la escuela que un punto material se denomina el cuerpo, el tamaño de los cuales en cualquier situación dada se puede descuidar. Por cierto, la cinemática del movimiento de traslación de un punto material comienza a aparecer por primera vez en los libros de texto de séptimo grado en la física. Esta es la rama más simple, por lo que comienzan a conocimiento de la ciencia, con su ayuda es más conveniente. Un tema aparte es, ¿cuáles son los elementos de la cinemática del punto material. Son muy mucho, y que se pueden dividir condicionalmente en varios niveles con distinta dificultad de entender. Si hablamos, por ejemplo, el radio vector y, a continuación, en principio, en su definición no es prohibitivamente complejo. Sin embargo, de acuerdo en que es mucho más fácil de entender que es para el estudiante que el estudiante promedio o secundaria. Y, francamente hablando, no hay necesidad de explicar las características de los estudiantes de la escuela secundaria plazo.

Una breve historia de la cinemática

Hace muchos, muchos años, el gran Aristóteles dedica la mayor parte de su tiempo libre a estudiar y describir la física como ciencia independiente. En particular, trabajó en la cinemática, tratando de presentarlo a los puntos principales y conceptos, de una manera u otra se utiliza en los intentos de resolver tareas prácticas e incluso mundanas. Aristóteles dio la idea inicial de lo que son los elementos de la cinemática del punto material. Su trabajo y sus escritos son muy valiosos para toda la humanidad. No obstante, en sus conclusiones, que hizo que un número considerable de errores, y la cuestión es que hubo algunos errores y equivocaciones. Obras de Aristóteles en su tiempo se interesó en otros científicos – Galileo Galilei. Una de las tesis fundamentales expuestos por Aristóteles, leemos que el movimiento del cuerpo se produce sólo en el caso si se actúa alguna fuerza, determinada por la intensidad y dirección. Galileo demostró que esto es un error. Fuerza afectará a la configuración de velocidad, pero no más. El italiano demostró que la fuerza es la causa de la aceleración, y sólo puede ser mutuamente con él. Galileo Galiley también prestó considerable atención al estudio del proceso de caída libre, con lo que las leyes pertinentes. Probablemente todo el mundo recuerda de sus famosos experimentos, que pasó en la Torre de Pisa. En sus obras, los conceptos básicos utilizados soluciones cinemáticas y físico Ampere.

conceptos iniciales

Como se mencionó anteriormente, la cinemática de explorar formas para describir el movimiento de los objetos idealizados. En la práctica, las bases se pueden aplicar análisis matemático, álgebra ordinaria y la geometría. Pero ¿cuáles son los conceptos (este concepto, y no hay una definición y valores paramétricos) están en el corazón de esta subsección de la física? En primer lugar, todo el mundo debe entender claramente que la cinemática del movimiento de traslación del movimiento punto material teniendo en cuenta excluyendo rendimiento de potencia. Es decir, para resolver los problemas pertinentes, que no necesitamos las fórmulas relacionadas con la energía. No se considera la cinemática, no importa cuántos de ellos hay – una, dos, tres, incluso cientos de miles de personas. Sin embargo, la existencia de una aceleración sin embargo, proporciona. En un número de puntos de los problemas de cinemática movimiento de material prescribe determinar el valor de aceleración. Sin embargo, las causas de este fenómeno (es decir, las fuerzas y su naturaleza) no se consideran, y se omiten.

clasificación

Hemos encontrado que la cinemática explora y aplica métodos para describir el movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las fuerzas que actúan sobre ellos. Por cierto, esta tarea ha estado haciendo por los demás sub-mecánica, que se llama dinámica. Ya no se utilizan las leyes de Newton, que permiten en la práctica para definir suficientes parámetros con una pequeña cantidad de datos iniciales conocidos. Conceptos básicos de la cinemática del punto material – es el espacio y el tiempo. Y en relación con el desarrollo de la ciencia en general y en el campo, había una pregunta acerca de la conveniencia de tal combinación.

Desde el principio, hubo la cinemática clásica. Podemos decir que es peculiar no sólo la presencia de las dos lagunas temporales y espaciales, pero son independientes de la elección de un marco de referencia particular. Por cierto, hablaremos más adelante. Ahora, acaba de explicar de qué se trata. intervalo espacial en este caso será considerado como un segmento, el tiempo – intervalo. Parece que todo debe ser clara. Ahora, estas brechas se considerarán en la cinemática clásica absoluta invariantes, en otras palabras, independientemente de la transición de una trama a otra. Ya sea la cinemática relativista de negocio. Se intervalos en que el cambio entre los sistemas de referencia puede variar. Es una buena idea incluso decir que no puede, y debe, probablemente. Debido a esta simultaneidad de dos sucesos aleatorios también se relativiza y está sujeto a una consideración especial. Por lo tanto, se encuentra en la cinemática relativista de dos conceptos de espacio y tiempo – – están combinadas en una sola.

Cinemática punto material: velocidad, aceleración, y otros valores

A por lo menos un poco a entender la física de esta subsección, debe navegar por los conceptos más importantes, saber las definiciones y representan lo que constituye, en términos generales, uno o el otro valor. Nada complicado sobre lo que realmente, es muy fácil y simple. Considere, tal vez, para comenzar con los conceptos básicos utilizados en los problemas de cinemática.

movimiento

movimiento mecánico, se asume un proceso en el que uno o otro objeto idealizado cambia su posición en el espacio. En este caso, podemos decir que el cambio está en relación con otros cuerpos. Es necesario tener en cuenta el hecho de que al mismo tiempo se lleva a cabo y el establecimiento de un determinado intervalo de tiempo entre dos eventos. Por ejemplo, será posible asignar un cierto intervalo formado por el tiempo transcurrido entre el cuerpo vino de una posición a otra. Tenga en cuenta también que el cuerpo y por lo tanto puede interactuar entre sí, de acuerdo con las leyes generales de la mecánica. Esto es exactamente lo que a menudo opera cinemática del punto material. El sistema de referencia – el siguiente concepto, que está indisolublemente unida a ella.

coordenadas

Se pueden llamar los datos comunes que nos permiten determinar la posición del cuerpo en cualquier punto dado en el tiempo. Las coordenadas están íntimamente relacionados con el concepto de un sistema de referencia y un plano de coordenadas. En la mayoría de los casos son una combinación de letras y números.

radio vector

Desde el nombre, debe quedar claro que lo es. Sin embargo, vamos a hablar más sobre él. Si un punto se mueve a lo largo de un camino, y sabemos que el comienzo de un marco de referencia particular, es posible mantener el vector de posición en un momento dado. Él se unirá a la posición inicial del punto con la instantánea o finito.

camino

Se llamará una línea continua que está puesto como resultado de movimiento de una partícula en un marco de referencia dado.

Velocidad (tanto lineal y angular)

Este valor, que puede decir qué tan rápido el cuerpo pasa por un período de distancia.

Aceleración (y angular y lineal)

Se indica bajo qué ley y con qué intensidad cambios en el cuerpo ajuste de velocidad.

Tal vez, aquí están – los principales elementos de la cinemática del punto material. Cabe señalar que tanto la velocidad y la aceleración son magnitudes vectoriales. Esto significa que no sólo tienen un efecto de demostración, sino también una cierta dirección. Por cierto, pueden ser dirigidas en una dirección y en la opuesta. En el primer caso, el cuerpo se acelerará en el segundo – para reducir la velocidad.

Las tareas más simples

Cinemática del punto material (velocidad, aceleración y distancia que es casi los conceptos fundamentales) tiene ni siquiera el hecho de que un gran número de problemas, y muchos de ellos en diferentes categorías. Vamos a tratar de resolver una tarea bastante simple para determinar la distancia recorrida por el cuerpo.

Supongamos que las condiciones que tenemos en la mano, de la siguiente manera. El conductor del coche se encuentra en la línea de salida. El operador ofrece una bandera de señal visual y el coche se quita de forma espectacular. Determinar si se trata de un nuevo récord en los jinetes de competición será capaz, si la distancia igual a cien metros, que una vez fue el líder en 7,8 segundos. Aceleración del vehículo tomada igual a 3 metros, dividido por el segundo cuadrado.

Por lo tanto, la forma de resolver un problema similar? Es bastante interesante, ya que estamos obligados a no "secar" la definición de ciertos parámetros. Ella se animó y se vuelve una determinada situación que diversifica las soluciones de proceso y los índices de búsqueda. Pero lo que debemos ser guiados antes, la forma de abordar la tarea?

1. Cinemática de un punto material implica el uso en el caso de la aceleración.

2. Se supone decisión utilizando la fórmula de la distancia, porque aparece en las condiciones de valor numéricos.

Se resuelve el problema en absoluto fácil. Para tomar esta fórmula de la distancia: S = VoT + (-) AT ^ 2/2. ¿Cuál es el significado? Necesitamos saber cuánto tiempo pasará corredor designado distancia, y luego comparar el índice con un registro para averiguar que lo golpearía o no. Para ello, ponemos a un lado el tiempo para que él consiga la fórmula: AT ^ 2 + 2VoT – 2S. Esto no es otra que la ecuación de segundo grado. Pero el coche se quita, significa que la velocidad inicial es igual a 0. Cuando la decisión de la ecuación discriminante será igual a 2400 se debe quitar de la raíz del tiempo de búsqueda. Completar hasta el segundo decimal: 48.98. Nos encontramos con la raíz de la ecuación: 48.98 / 6 = 8,16 segundos. Resulta que el conductor no podrá superar el récord existente.