Kinematikai történelem, elvek, képletek, gyakorlatok



az mozgástan a fizika területe (pontosabban a klasszikus mechanika), amely a testmozgások tanulmányozásával foglalkozik anélkül, hogy figyelembe venné annak okát. Arra összpontosít, hogy az idő múlásával megvizsgálja a testek nyomvonalát olyan nagyságrendek használatával, mint az elmozdulás, a sebesség és a gyorsulás.

A kinematika néhány problémája az a sebesség, amellyel a vonat mozog, az idő, amikor a busz elérte a célállomást, a repülőgép által a felszállás pillanatában szükséges gyorsulás, hogy elérje a felszálláshoz szükséges sebességet. többek között.

Ehhez a kinematika egy olyan koordinátarendszerhez kapcsolódik, amely lehetővé teszi a pályák leírását. Ezt a térbeli koordinátarendszert referencia-rendszernek nevezik. A fizika ága, amely a mozgások tanulmányozásával foglalkozik, figyelembe véve az okokat (erőket), a dinamika.

index

  • 1 Történelem
    • 1.1 Pierre Varignon hozzájárulása
  • 2 Mit tanul??
  • 3 Alapelvek
  • 4 képletek és egyenletek
    • 4.1 Sebesség
    • 4.2 Gyorsulás
    • 4.3 Egységes egyenes vonalú mozgás
    • 4.4 Egyenletesen gyorsított egyenes mozgás
  • 5 A feladat megoldása
  • 6 Referenciák

történelem

Etimológiailag a kinematika szó a görög kifejezésből ered κινηματικος (kynēmatikos), ami mozgást vagy elmozdulást jelent. Nem hiábavaló, a mozgás első tanulmánya a görög filozófusoknak és csillagászoknak felel meg.

Azonban a tizennegyedik században megjelentek a kinematika első koncepciói, amelyek a számítások formáinak vagy elméletének intenzitásának tudománya alá tartoznak (calculationes). Ezeket a fejleményeket William Heytesbury, Richard Swineshead és Nicolás Oresme tudósok tették.

Ezt követően, 1604 körül, a Galileo Galilei elvégezte tanulmányait a testek szabad esésében és a ferde síkokon lévő gömbök mozgásában..

A Galileo többek között érdekelt abban, hogy megértsék, hogyan mozogtak a bolygók és az ágyú lövedékek..

Pierre Varignon hozzájárulása

Úgy véljük, hogy a modern kinematika kezdete Pierre Varignon 1700 januárjában, a párizsi Királyi Tudományos Akadémia bemutatásával történt..

Ebben a prezentációban a gyorsulás fogalmát fogalmazta meg, és megmutatta, hogyan lehet levonni a pillanatnyi sebességből, csak a differenciálszámítás segítségével..

A cinematic kifejezést André-Marie Ampère készítette, aki meghatározta a kinematika tartalmát és elhelyezte azt a mechanika területén..

Végül, Albert Einstein által a különleges relativitás elméletének fejlődésével egy új időszak kezdődött; relativisztikus kinematikának nevezzük, amelyben a tér és az idő nem rendelkezik abszolút karakterrel.

Mit tanul?

A kinematika a testek mozgásának tanulmányozására összpontosít anélkül, hogy elemezné az okokat. Ehhez az anyagmozgást használja, mint a mozgásban lévő test ideális ábrázolását.

kezdet

A testek mozgását egy megfigyelő (belső vagy külső) szemszögéből egy referencia-rendszer keretein belül tanulmányozzák. Így a kinematika matematikailag kifejezi, hogyan mozog a test a test pozíciójának koordinátáinak változásából az idővel.

Ily módon az a funkció, amely lehetővé teszi a test pályájának kifejeződését, nemcsak az időtől függ, hanem a sebességtől és a gyorsulástól is függ..

A klasszikus mechanikában a tér abszolút térnek tekinthető. Ezért ez egy olyan tér, amely független az anyagi testektől és azok elmozdulásáról. Figyelembe kell venni azt is, hogy minden fizikai törvény teljesül minden térben.

Ugyanígy, a klasszikus mechanika úgy véli, hogy az idő abszolút idő, amely ugyanúgy zajlik a tér bármely régiójában, függetlenül a testek mozgásától és minden esetleges fizikai jelenségtől..

Képletek és egyenletek

sebesség

A sebesség az a nagyságrend, amely lehetővé teszi az utazott tér és az utazás idejének összekapcsolását. A fordulatszámot az idő függvényében állíthatjuk elő.

v = ds / dt

Ebben a képletben s képviseli a test helyzetét, v a test sebessége és t az idő.

gyorsulás

A gyorsulás olyan mértékű, amely lehetővé teszi a sebesség változásának időbeli összefüggését. A gyorsulás az idő függvényében a sebesség meghatározásával érhető el.

a = dv / dt

Ebben az egyenletben az a mozgás felgyorsulását jelenti.

Egységes egyenes vonalú mozgás

Ahogy a neve is sugallja, egy olyan mozgalom, amelyben az elmozdulás egyenes vonalban történik. Mivel egyenletes, ez egy olyan mozgás, amelyben a sebesség állandó, és amelyben a gyorsulás nulla. Az egyenletes egyenes vonalú mozgás egyenlete:

s = s0 + v / t

Ebben a képletben s0 a kezdeti pozíciót jelenti.

Egyenletesen gyorsított egyenes mozgás

Ez egy olyan mozgalom, amelyben az elmozdulás egyenes vonalban történik. Mivel egyenletesen gyorsul, az a mozgás, amelyben a sebesség nem állandó, mivel a gyorsulás következtében változik. Az egyenletesen gyorsított egyenes vonalú mozgások egyenletei a következők:

v = v0 + a ∙ t

s = s0 + v0 ∙ t + 0,5 ∙ a t2

Ezekben a v0 a kezdeti sebesség és a a gyorsulás.

Határozott gyakorlat

A test mozgásának egyenletét a következő kifejezés fejezi ki: s (t) = 10t + t2. határozzák meg:

a) A mozgás típusa.

Ez egy egyenletesen gyorsított mozgás, mivel állandó gyorsulása 2 m / s2.

v = ds / dt = 2t

a = dv / dt = 2 m / s2

b) A mozgás megkezdése után 5 másodperc.

s (5) = 10 ∙ 5 + 52= 75 m

c) A mozgás megkezdése óta eltelt 10 másodperc sebessége.

v = ds / dt = 2t

v (10) = 20 m / s

d) A 40 m / s sebesség eléréséhez szükséges idő.

v = 2t

40 = 2 t

t = 40/2 = 20 s

referenciák

  1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Fizika 1. kötet. Cecsa.
  2. Thomas Wallace Wright (1896). A mechanika elemei, beleértve a kinematikát, a kinetikát és a statikát. E és FN Spon.
  3. P. P. Teodorescu (2007). „Kinematika”. Mechanikai rendszerek, klasszikus modellek: részecske-mechanika. ugró.
  4. Kinematikai. (N.d.). Wikipédiában. A (z) es.wikipedia.org webhelyről 2018. április 28-án került letöltésre.
  5. Kinematikája. (N.d.). Wikipédiában. 2018. április 28-án, az en.wikipedia.org-ról származik.