キネマティクスは...キネマティクス:定義、数式、タスク

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キネマティクスとは何ですか? これは、勉強する力学のサブセクションです理想化されたオブジェクトの動きを記述するための数学的および幾何学的方法。彼らはいくつかのカテゴリに分類されます。今日の記事のトピックは、「ポイント・キネマティクス」の概念に何らかの形で関連する側面になります。多くの質問を分析しますが、この分野で最も基本的な概念とアプリケーションの説明から始めます。

どんなオブジェクトが考えられますか?

キネマティクスは

キネマティクスが物理学の一分野である場合異種の空間で体の動きを記述する方法を研究するので、身体自体を操作する必要があります。何が問題になっているかをすばやく理解するために、学童のためのマルチメディアレッスンを見つけることができます。あなたがその基本を理解しているならば、理解のための運動学は簡単です。あなたがそれらに精通すると、理論上、物理学のこのセクションが重要なポイントの動きの法則を研究しているという情報があります。オブジェクトの定義がどのように一般化されているかに注目してください。一方、重要ポイントは、キネマティクスとみなされる唯一のオブジェクトではありません。物理学のこのセクションでは、絶対剛体と理想的な液体の運動原理を研究します。非常に多くの場合、これらの3つの概念はすべて1つの「理想化されたオブジェクト」にまとめられています。この場合の理想化は、計算の慣習と考えられる系統誤差からの逸脱に必要です。質点の定義を見ると、次のように書かれています。これは、適切な状況で無視できる次元のボディです。これは、以下のように理解することができる。移動距離と比較して、物体の線形寸法は無視できる。

何を記述するために使用されますか?

物理学の運動学

これまで述べたように、キネマティクスはある点の動きを記述する方法を研究する機械のサブセクション。しかし、そうであれば、そのような操作の委任のために、いくつかの基本的な概念や原則が必要です。はい。そして私たちの場合、彼らはそうです。まず、キネマティックスでは、通常、物点に作用する力を振り返ることなく問題を解決することがルールです。私たちは皆、体が特定の力が働くと加速したり減速したりすることを完全に知っています。そして、キネマティクス - これはあなたが加速で動作することを可能にするサブセクションです。しかし、発生力の性質はここでは考慮されていない。動きを記述するために、数学的解析の方法、線形および空間的幾何学、さらには代数が使用される。特定の役割は、座標グリッドと座標自体によって実行されます。しかし、ちょっと後でこれについてお話します。

創造の歴史

キネマティクスグレード10

キネマティクスに関する最初の作品が集められました偉大な学者アリストテレス。この業界の基本原則を形成したのは彼だった。彼の作品や結論には数々の誤った意見や意見が含まれていましたが、彼の作品は現代物理学にとって大きな価値があります。アリストテレスの作品は後にガリレオ・ガリレイを学んだ。彼は体の自由落下の過程の法則を学ぶピサの斜塔で有名な実験を行った。ガリレオはアリストテレスの反省と結論に厳しい批判を加えました。例えば、後者がその力が運動の原因であると書いたならば、ガリレオは、力が加速の原因であることを証明したが、体が取って動き、動くことは決してないと証明した。アリストテレスによれば、身体は特定の力の影響下でのみ速度を得ることができます。しかし、我々は、この意見は誤ったものであることを知っている。これは再び運動学の公式を証明します。そして次の質問に進みます。

キネマティクス。物理学。基本コンセプト

運動学の式

このセクションでは、いくつかの基本的な原則と定義があります。おそらく、主なものから始めましょう。

機械的運動

運動の運動学

おそらく彼らは学校ベンチから彼らにしようとします機械的な動きと考えることができるものと考える。私たちは毎日、毎時間、毎秒それに直面しています。機械的な動きによって、時間の経過と共に宇宙で起こるプロセス、すなわち特定の身体の位置の変化を考慮する。この非常に多くの場合、プロセスには相対性理論が適用されます。つまり、第1の身体の位置が第2の身体の位置に対して変化したと言われています。スタートラインに2台の車があるとしましょう。オペレーターの信号またはライトが火をつけた。そして、車は止まった。当初、状況は変化しています。そして、あなたはこれについて長らく退屈なことについて話すことができます:競技者に関しては、固定ビューアに関して、スタートラインに関して。しかし、おそらく、アイデアは明らかです。同じことは、どちらか一方の方法で行っても別の方法で行っても2人ほどだと言えます。それぞれの瞬時に、他のものに対する相対的な位置が変化します。

参照系

キネマティクスのテーマ

キネマティクス、物理学 - これらのすべての科学が使用参照フレームのような基本的な概念です。実際、それは非常に重要な役割を持ち、ほぼすべての実際の作業に実際に適用されています。参照フレームでは、2つのより重要なコンポーネントを関連付けることができます。

座標グリッドと座標

キネマティクスコンセプト

後者は何もない数字と文字のセット。特定の論理設定を使用して、1次元または2次元の座標グリッドを作成することができます。これにより、特定の期間のマテリアルポイントの位置を変更する最も単純なタスクを解決できます。通常、実際には、軸X( "X")とY( "yerk")を持つ2次元グリッドが使用されます。 3次元空間では、Z軸(「ZET」)が追加され、1次元空間にはXのみが存在します。Artillerymenとスカウトは座標で作業することがよくあります。そして初めに、私たちは小学校でそれらを見て、特定の長さのセグメントを描き始めるときに来ます。結局のところ、卒業は、始まりと終わりを示すための座標の使用にすぎません。

キネマティクス10クラス。値

に使用される基本値重要なポイントのキネマティックスにおける問題を解決する - 距離、時間、速度、および加速度です。最後の2つについて詳しく説明しましょう。これらの量は両方ともベクトルです。言い換えれば、数値指数だけでなく、一定の方向性も持っています。身体の動きは、速度ベクトルが向けられる方向に生じる。この場合、不均一な動きがある場合、加速度ベクトルを忘れてはいけません。加速は、同じ方向、または反対方向に向けることができます。それらが同方向であれば、身体はより速くより速く動くでしょう。指示が違うと、オブジェクトは停止するまで減速します。この後、加速があれば、身体は反対の速度を得る。すなわち、反対方向に動く。実際のところ、これはすべて非常に明確に運動学を示しています。第10クラスは、物理学のこのセクションが十分な尺度で明らかにされている期間です。

数式

キネマティクスの公式は非常に簡単ですO、および記憶のため。例えば、ある時間に渡って移動した距離の公式は、S = VoT + aT ^ 2/2の形式をとる。我々が見るように、左側には距離があります。右側に、最初の速度、時間、加速度を見つけることができます。プラス記号は、オブジェクトがブレーキをかけたときに加速が負のスカラー値を取ることができるので、純粋に任意です。一般に、運動の運動は、ある種の速度の存在を意味し、我々は常に「初期」、「最終」、「瞬間」と言う。瞬時速度はある時点で現れます。しかし、あなたがそれについて考えるなら、最終的または初期のコンポーネントは、その特定の徴候であるだけです。 「キネマティクス」のテーマは、シンプルで興味深いので、おそらく子供たちの間で好きです。

タスクの例

最も単純な運動学では、全体非常に異なるタスクのカテゴリ。それらのすべては、物質的なポイントの動きとある方法で別の方法で接続されています。例えば、ある時間に身体が移動する距離を決定する必要がある場合があります。この場合、初期速度や加速度などのパラメータを知ることができます。そして、おそらく、生徒の前で、彼らは前と同じように、身体の加速を表現して計算する必要があるという課題を設定します。例を見てみましょう。車は静的な位置から始まります。加速度が3メートルに等しい場合は、どのように5秒で通過しますか?

この問題を解決するには、S= VoT + at ^ 2/2。そこでは、利用可能なデータを単に代用します。この加速と時間。最初の速度がゼロであるため、Votという用語がゼロになるという事実に注意を払うべきである。したがって、我々は75メートルの数値応答を得る。つまり、問題は解決されます。

成果

したがって、我々は基本的な原則と定義は、式の例を示し、このサブセクションの作成の歴史について話しました。物理学の授業で第7学年に導入された概念であるキネマティクスは、相対論的(非古典的)部門の枠組みの中で絶えず改善され続けている。