Kinematik

Kami menerangkan apa kinematik, kajian apa, prinsipnya dan memberi beberapa contoh

Kinematik mengkaji pergerakan bola keranjang. Model mudah mengandaikan bahawa ia adalah zarah yang diwakili oleh pusat jisimnya

Apa itu kinematik?

The kinematik Ia adalah cabang fizik klasik yang hanya berkaitan dengan perihalan Pergerakan badan, tanpa mengambil kira interaksi yang menyebabkan pergerakan ini.

Pergerakan badan secara umum boleh terurai dalam dua: Pergerakan terjemahan dan salah satu putaran. Tetapi jika objek itu cukup kecil, hampir cenderung ke titik, maka pergerakan itu hanya translasi, itulah sebabnya konsep zarah berguna dalam fizik.

Dalam fizik, zarah adalah titik material, iaitu, titik doh. Penerangan mengenai pergerakan badan yang luas boleh menjadi rumit, tetapi ia agak dipermudahkan jika kita menganggap titik yang disebut pusat jisim, kerana titik ini berkelakuan seolah -olah seluruh jisim tertumpu di dalamnya.

Sekiranya objek itu simetri dan homogen, pusat jisim bertepatan dengan pusat geometri.

Sebagai contoh, pergerakan translasi bulan berkenaan dengan bumi adalah pergerakan titik tengah bulan. Begitu juga, jika anda ingin menggambarkan pergerakan bola bola keranjang, sudah cukup untuk menggambarkan pergerakan pusat adunannya, titik yang mewakili pergerakan translasi seluruh bola.

Prinsip sinematik

Kinematik translasi adalah perihalan pergerakan titik adunan material m, dipanggil "zarah".

Untuk mencari zarah memerlukan Sistem rujukan, itu adalah satu titik dari mana zarah diperhatikan.

Ia boleh melayani anda: Pluto (Planet Kerdil)

Tiga paksi berserenjang bersama, yang dipanggil gandar Cartesian, yang berfungsi untuk menentukan kedudukan titik di ruang angkasa melalui sistem koordinat melalui sistem rujukan melalui sistem koordinat.

Sebagai tambahan kepada sistem atau bingkai rujukan, magnitud kinematik berikut ditakrifkan, yang mana pergerakan itu diterangkan:

• Kedudukan itu zarah, pada saat pemerhatian tertentu, ia adalah vektor yang bermula dari asal sistem rujukan dan pergi ke lokasinya. Vektor ini bergantung pada koordinat ruang, yang seterusnya bergantung pada masa.
• Kelajuan Ia adalah kuantiti filem seterusnya, yang merupakan ukuran perubahan kedudukan per unit masa. Menyedari betapa pantas atau berubah pergerakannya.
• Pecutan, ditakrifkan sebagai perubahan kelajuan per unit masa. Dalam mekanik klasik, pecutan adalah berkadar dengan daya bersih pada zarah, yang tetap berkadar dengan jisimnya sendiri.

Jenis pergerakan dalam kinematik

Dalam kinematik, jenis pergerakan diklasifikasikan mengikut nilai trajektori dan pecutan. Dengan cara ini, jenis pergerakan berikut dibezakan:

1. Pergerakan Rectilinear Seragam (MRU): Apabila trajektori adalah garis lurus dan pecutan adalah sifar.
2. Pergerakan Rectilinear Dipercepat Seragam (MRUA): Jika zarah mengikuti garis lurus dan pecutan adalah malar dan selari pada kelajuan.
3. Pergerakan Rectilinear Seragam (MRUR): Apabila trajektori adalah garis, tetapi titik pecutan ke arah yang bertentangan dengan kelajuan.
4. Pergerakan parabola: Ia adalah pergerakan dalam satah menegak yang mengakibatkan trajektori parabola dan berlaku apabila objek dilemparkan ke udara. Pergerakan parabola adalah superposisi pergerakan rectilinear mendatar seragam dan pergerakan menegak dipercepat.
5. Pergerakan Pekeliling Seragam (MCU): Ia berlaku apabila zarah bergerak pada bulatan, menggambarkan gerbang yang sama dengan masa yang sama.
6. Pergerakan Pekeliling Dipercepat Seragam (MCUA): Ia adalah yang berlaku apabila zarah bergerak di lingkaran, sehingga gerbang perjalanan meningkat dari masa ke masa berikutan undang -undang kuadrat.

Boleh melayani anda: Gelombang membujur: ciri, perbezaan, contoh Dalam pergerakan rectilinear seragam, mudah alih bergerak jarak yang sama dalam masa yang sama, seperti yang dinyatakan dalam angka tersebut

Contoh sinematik

Kelajuan dan kelajuan

Kelajuan adalah ukuran yang mana kedudukan objek berubah. Dalam beberapa istilah yang tepat, boleh dikatakan bahawa satu kereta berjalan lebih cepat daripada yang lain jika kedudukannya berubah lebih banyak dalam tempoh yang sama.

Kelajuan adalah kuota jarak antara masa yang digunakan untuk perjalanan jarak itu.

Sebagai contoh, dua kereta sukan pergi, satu kuning dan kereta merah yang lain.

Seorang pemerhati di pantai jalan mengukur masa yang diperlukan untuk setiap satu untuk mengembara bahagian 500 m dan mendapati bahawa kereta kuning mengambil masa 10 s, sementara Red mengambil 25 s.

Jadi, kelajuan kereta kuning adalah:

500 m/10 s = 50 m/s = 180 km/j

Walaupun kereta merah mempunyai kelajuan:

500 m/25 s = 20 m/s = 72 km/j

Pemerhati yakin bahawa kereta kuning lebih cepat daripada merah. Walau bagaimanapun, untuk mengetahui kelajuan kereta, ia juga perlu mengetahui arah pergerakan.

Jika pemerhati menetapkan bahawa dari kiri ke kanan, ia adalah arah positif dan kereta kuning masuk ke arah itu, maka kelajuannya akan +180 km/j.

Tetapi jika kereta merah datang ke arah yang bertentangan, maka kelajuannya akan -72 km/j.

Kelajuan segera dan kelajuan purata

Apabila objek bergerak boleh mempunyai variasi segera dalam kelajuan mereka, sebenarnya, ia adalah keadaan yang paling biasa.

Boleh melayani anda: pecutan negatif: formula, pengiraan dan latihan yang diselesaikan

Contohnya, dalam sekejap diberikan kelajuan kereta 50 km/j, tetapi secara beransur -ansur nilainya turun sehingga 0 km/j kerana lampu lalu lintas merah. Kemudian cahaya berubah menjadi hijau dan speedometer mula naik ke nilai 40 km/j dan tetap seperti ini sehingga kereta berhenti lagi.

Dalam kes seperti ini, kelajuan berubah setiap saat.

Sekiranya laluan sebelumnya dibuat dalam jumlah masa 60 minit dan jarak perjalanan adalah 20 km, maka kelajuan purata adalah:

20 km/ 60 min = 20 km/ 1 h = 20 kph.

Tetapi selain itu, kelajuan purata tidak memaklumkan tentang variasi yang berlaku sementara itu.

Pecutan

Pecutan adalah perubahan kelajuan per unit masa. Kelajuan boleh berubah disebabkan oleh variasi dalam:

• Kelajuan
• Arah
• Kedua -duanya pada masa yang sama

Objek yang jatuh ke dalam percepatan pengalaman jatuh bebas, kerana pada setiap saat kelajuan mereka meningkat. Percepatan badan di permukaan bumi adalah kira -kira g = 10 m/s², yang bermaksud bahawa kelajuan semasa kejatuhan meningkat sebanyak 10 m/s untuk setiap detik berlalu.

Sebagai contoh, objek yang dibebaskan dari rehat selama 2 saat kejatuhan memperoleh kelajuan 20 m/s, sebagai jarak penurunan 20 meter.

Tetapi jika kejatuhan berlaku selama 4 saat, maka ia akan memperoleh kelajuan 40 m/s dan jarak perjalanan semasa keturunannya jelas lebih besar: 80 m.