Cinematica di u puntu materiu: conceptu basicu, elementi

U tema di u nostru articulu di u ghjornu serà a cinematica di u puntu materiali. Chì ghjè sta? Chì conceptu sò inclettenu in questu quì chì definizione hè necessaria per avè stu termini? Intìtelu di risponde à queste, è parechje altre dumande oghje.

Definizione è cuncettu

A cinematica di u punteddu materiale hè nunda più chì una secche di a fisica chjamata "meccanica". Ella, à u turnu, studia i patti di mozzjoni di certi corpi. A cinematica di un puntu materiu trattà dinle cusì, ma ùn hà micca fattu questu in modu generale. In fattu, questa subtazioni hè studiu i metudi chì si permettenu di discrive a muvimentu di corpi. In questu casu, solu l'organisani ideali chjamati sò adattati per a storia. Questi include: un puntu materiu, un corpu assicurativu solidu è un gas ideal. Cunsiderate i cuncetti in più detail. Tutti sapemu da u bancu di l'escola chì un puntu materiu hè un corpu chì e so dimensioni pò esse trascuratati in questa o questa situazione. A strada, i cinématique di u traslateddu mudellu di un puntu materiu prima appressu in i libri di testi di a settima classe in fisica. Questu hè a rama simplici, per quessa hè più piacevule per inizià a famiglia da a scienza cù u so aiutu. Un problema solu hè quale sò l'elementi di a cinematica di u puntu materiali. Ci sò assai, è cunnettuali pò esse divisu in parechji nivesi, avè a diversità di cumplicità per l'intelligenza. Se parlemu, per esempiu, à u radiu vettore, in prima, ùn ci hè nunda cumplicatu cumplicatu in a so definizione. Tuttavia, accunsenu chì serà più faciule per un studiente chì l'entende solu per l'un studiente in una media o scola. E à esse onesto, ùn ci hè bisognu di spiegà i peculiarità di stu tèrmini à i studenti di u livellu.

Una storia breve di a creazione di cinematica

Tanti, parechji anni, u grande scientist Aristotle hà cunsacratu a parte di u lionu di u so tempu liberu à l'studiu è a descrizzione di a fisica com'è una scienza separata. In particulari, hà travagliatu nantu à cinematica, pruvatu di prisentà e so tesi principali è cuncetti, un modu o un altru usatu per tentativu di risolve e cumpetenze pratiche è ancu ordinariu. Aristòtilu hà datu l'idea iniziale di quali sò l'elementi di a cinematica di u puntu materiu. I so opiri è l'opere sò assai valurosi per tutti l'umanità. In ogni cunvenzione, hà fattu assai errore, è a culpa di questa era certu errore è misurata. L'opara di Aristotele si intarissava à un altru scientificu - Galileo Galilei. Una di e tesi fundamentali di Aristòtili, era chì u muvimentu di u corpu solu si un qualchì forza accetta nantu à questu, determinatu da intensità è direzzione. Galileu prova chì hè un sbagliu. A forza fassi pulisce u paràmetru di veloce, ma micca più. L'italianu dimustrava chì a forza hè a causa di l'accelerazioni, è pò esce vene sulu in mutualità cun ella. Galileo Galileu hà avutu assai attenti à l'studiu di u prucessu di a casca di franc, derivatu i patroni relattivi. Probabilmente tutti si ricurdeghja annantu à i so esperimenti famosi, chì hà passatu nantu à a Torre Pisa. In i so opiri, a basa di solu soluzioni cinematichi fu usata da a fisica Ampera.

Cuncitazione iniziali

Cumu diventate prima, a cinematometrica studia viaghji di scrivite a mozzione d'oggetti idealizzati. In questu casu, in a pràtica, i fundamenti di l'analisi matematicu, l'algebra è a geometrie ordinali pò esse appiicati. Ma chì sò i cuncetti (cuncetti, senza definizione è valori paramitrici) chì sottucenu sta secunione di a fisica? Prima, ognunu averia accertatu chjaramente chì a cinematica di u muvimentu traslaginu di u puntu materiali cunsidereghja u muvimentu senza rilevu à l'indicatori di forza. Questu hè, per risolviri i prublemi in questi ùn avemu micca bisogni furmuli relative à a forza. Ùn ci vole micca in cuntenutu kinematichi, ùn importa ciò chì parechji di elli - unu, duie, trè, almenu parechji cintunari mila. In ogni casu, l'esistenza di l'accelerazioni sò sempre furnita. In una quantità di prublemi, a cinematica di u muvimentu di un puntu materiu dicta a determinazione di a magnitude di l'accilità. Eppuru, i causati di stu fenominu (questu, forze è a so natura) ùn sò micca cunsiderati, ma sò omessi.

Classificazione

Avemu dinò chì a cinematica investigeghja è applica i metudi di scrivene a mozzetta di corpi senza cunzidenza à e forze chì aducenu nant'à elli. Incidentally, un altru ramu di meccanica trattà cun questu problema, chì hè chjamatu dinamica. Li liggi di Newton sò digià appiicatu quì , chì permettenu di definisce in a practica bastonu parechje parametri cù un pianu numedu di dati iniziali cunnisciuti. I cuncetti basi di a cinematica di un puntu materiu sò u spaziu è u tempu. È in cunnessione cù u sviluppu di a scienza in generale è in questu campu, a question hè stata nantu à a cunsigliata di l'usu di sta cumminazione.

Da u principiu, avà era una cinematica classica. Pò esse dichjaratu chì ùn hè micca solu a prisenza di vacanze timpurali è spaziali chì hè peculiaru da ellu, ma ancu a so indipendenza da l'eletta di questu o quellu quadru di riferimentu. In modu, parlaremu di questu un pocu dopu. Avà aduprate ciò chì si trova. L'intervalu spaziu in questu casu serà cunzidiratu un segmentu, l'intervalu di tempu hè l'intervalu di tempu. Sembra chì tuttu hè bisognu. Allora, sti intervalli seranu assuluti assolutivi, invarianti in cinematica classica, in altri dure chì ùn dependenu micca di a transizione di una unità di rifarenza à l'altru. Chjamaturu relativemata o cinematica. In questu, vacanzi in a transizione entre i marcosi di rifarenza pò varià. Saria più correctu di dì chì ùn pò micca, ma avete, prubabilmente. Per via di questu, a simultaneità di dui avvenimenti aleatorii hè diventata ancu in relativo è hè suggetta à cunsiderazione speciale. Hè per quessa chì in cinematica relativistic, duie conceptu - u spaziu è u tempu - sò assuciatu à unu.

Cinematica di u punteddu materiale: veloce, accilità è altri quantità

Per almenu un pocu comprete sta secunione di a fisica, hè necessariu di navigà in i termini più fundamentali, per sapè a definizione è di imaginà quale custituiscenu una quantità particulari in termini generale. Nunda ùn hè cumplettu in questu, in fattu, tuttu hè assai faciule è simplice. Fighemu, perchè, per u principiu, i cuncetti basi in i prublemi di cinematica.

Movimentu

Per a mossa meccanica, cunsiderà un prucessu chì un oghjettu idealizatu cambia a so pusizioni in u spaziu. À u listessu tempu, pò esse dichjaratu chì u cambiamentu hè relative per altri corpi. Hè ancu necessariu di piglià à cuntà u fattu chì un certu intervalu di tempu entre dui avvenimenti si trova simultaneamente. Per esempiu, pudete selezziunate un certu intervalu, furmatu durante u tempu passatu trà questu chì u corpu veni da un postu à l'altru. Anchemi avemu nutatu chì i corpi pò e interagisce cù l'altri sicondu i liggi gialli di a meccanica. Questu hè propiu chì a cinematica di u punteddu materialu più frequente opera. U quadru di rifarenza hè u seguente cuncettu, chì hè in liggettu ind'è ella.

Coordenate

Puderanu chjamate data ordinale, chì vi permette di definisce a pusizione di u corpu in un certu u tempu. I Coordenate sò intrinsicamenti ligati cù a noce di un vechju di riferimentu, è dinò una reta. A maiò spessu una combinazione di lettri è numeri.

Radius vector

Da u nome avà da esse chjaru ciò chì hè. In ogni casu, parleremu cusì in più dettu. Sì un puntu si move una certa trajectoria, è sapemu esattamente ciò chì l'urigine di un o un altru marcu di riferimentu, pudemu scrive un radius vector in ogni mumentu. Cumprariate a pusizione iniziale di u puntu cù u puntu istantanimu o finale.

Trajectoire

Serà chjamatu una linea cuntinue, chì hè stata riferitu da u muvimentu di un puntu materiu in un determinatu un marco di riferimentu.

Velocidad (lineale è angulare)

Questu hè un valore chì pudemu sapiri quantu rapidamente u corpu si passa questu o questu intervalu distanza.

Acceleration (angulare è lineale)

Espectáculos, per quali liggi e quantu rapidu u paràmetru di veloce di u corpu hè cambiatu.

Fà chì quì, sò quì sò - i elementi principali di a cinematica di u puntu materiali. Hè devi esse nutatu chì a veloce è l'accilacciu sò quantità di vitturi. E questu significa chì ùn anu micca un pocu valore indicativu, ma ancu una certa direzione. Per via, pò esse diretta in un indirizzu è in u cuntrariu. In u primu casu, u corpu accelerà, in u sicondu - per fassi.

I travaglii più simplici

A cinematica di un puntu materiali (velocità, accilità è distanza in quali sò cuncetti fundamentali) ùn mancu appena un gran numaru di prublemi, ma assai di e so categurie diverse. Intendemu à risolve un problema simplice è simplice per determinà a distanza percorsa da u corpu.

Semu chì i cundizzioni chì avemu a manu hè cusì. U carru di u cavalieri hè nantu à a linea iniziale. L'operatore dà un signalu cù una bandiera, è u caraghju spicchendu in u locu. Determina se puderà stabilisce un novu registru in a razza, se a distanza ugguali à centu metri, u prossimu capu passau in 7,8 seconde. Accelerate l'auto per piglià uguali à 3 metri, divisu da un secondu in un quadru.

Cusì, cumu per ssu solu questu problema? Hè assai interessante, perchè ùn averemu micca di una definizione "secca" di certi parametri. Hè difettutu da volte e una certa situazione, chì diversifica u prucessu di risolve è à cercà l'indikatori. Ma chì avemu duverebbe guidate prima chì avemu avutu a so cumpagnia?

1. A cinematica di un puntu materiu significanu l'utilizazione di l'accilacciu in questu casu.

2. A suluzione hè propugnata usendu a formula di distanza, chì u so valore numericu vene in i cundizioni.

A funzione hè generale simplice. Per fà quì, piglià a formula di distanza: S = VoT + (-) AT ^ 2/2. Chì ci hè u significatu? Avemu bisognu di sapè quantu tempu u cavalieri passà per a distanza distinata, è palesa a punctuazione cù u récord per vede s'ellu hà li batti o micca. A quellu fine, selezziunate u tempu, avemu ottensi una formula per questu: AT ^ 2 + 2 VoT - 2S. Questa hè nunda solu una equazione cuadrática. Ma u carchiziu apale, perchè a crescita iniziale serà 0. In u risolviu l'equazioni, u discriminanterà serà ugguale à 2400. Per truvà u tempu, deve esse extracte l'arrache. Fighjemu à u secunnu locu decimale: 48,98. Avemu a truvà a radica di l'equazzioni: 48.98 / 6 = 8.16 seconde. Ci hè chì u ridinaturi ùn pò micca toccu u recordu esistenti.