וואָס איז די קינעמאַטיקס? אָפּטיילונג מאַקאַניקס אַז שטודיום די מאַטאַמאַטיקאַל באַשרייַבונג פון די באַוועגונג פון יידיאַלייזד ללבער

וואָס איז די קינעמאַטיקס? מיט זייַן דעפֿיניציע פֿאַר די ערשטער מאָל אָנהייבן צו באקענען הויך שולע סטודענטן אין פיזיק קלאסן. מאַקאַניקס (קינעמאַטיקס איז איינער פון זייַן סעקשאַנז) זיך איז אַ גרויס טייל פון דעם וויסנשאַפֿט. וסואַללי, עס לערנט סטודענטן ערשטער אין לערנביכער. ווי מיר געזאגט, קינעמאַטיקס איז אַ סאַבסעקשאַן פון מאַקאַניקס. אבער זינט מיר זענען גערעדט וועגן עס, דעריבער לאָזן ס רעדן וועגן דעם אין מער דעטאַל.

מאַקאַניקס ווי אַ טייל פון פיזיק

די וואָרט "ינזשעניר" האט גריכיש אָריגינס און ממש טראַנזלייץ ווי די קונסט פון בנין מאשינען. אין פיזיק, עס איז באטראכט צו זיין אַ אָפּטיילונג וואָס יגזאַמאַנז די באַוועגונג פון אַזוי-גערופֿן קאָנטאַקט מאַטעריאַל ללבער אין פאַרשידענע-ספּייסיז (ד"ה, די באַוועגונג קען פּאַסירן אין דער זעלביקער פלאַך, אין די קאַנווענשאַנאַל גריד אָדער אין דרייַ-דימענשאַנאַל אָרט). די לערנען פון די ינטעראַקשאַן צווישן פּאַרטיקאַלז - איינער פון די טאַסקס געטאן דורך מאַקאַניקס (קינעמאַטיקס - די ויסנעם צו דעם הערשן, זינט עס איז פאַרקנאַסט אין די מאָדעלינג און אַנאַליסיס פון אנדער ברירה סיטואַטיאָנס אָן גענומען אין חשבון די פּראַל פון מאַכט סעטטינגס). מיט אַלע דעם עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז די באַטייַטיק אָפּטיילונג פון פיזיק ימפּלייז די באַוועגונג פון ענדערונג אין גוף שטעלע אין פּלאַץ איבער צייַט. דעם דעפֿיניציע אַפּלייז ניט נאָר צו מאַטעריאַל פּוינץ און ללבער אין אַלגעמיין, אָבער אויך צו זייער טיילן.

דער באַגריף פון קינעמאַטיקס

און דער נאָמען פֿון דעם צווייַג פון פיזיק אויך האט אַ גריכיש אָנהייב און ממש מיטל "צו באַוועגן." אזוי, מיר באַקומען די אָריגינעל, טאַקע האָבן ניט געגרינדעט אַ ענטפֿערן צו די קשיא פון וואָס די קינעמאַטיקס. אין דעם פאַל, מיר קענען זאָגן אַז די אָפּטיילונג יגזאַמאַנז די מאַטאַמאַטיקאַל וועגן צו באַשרייַבן די פאַרשידן מינים פון באַוועגונג גלייַך יידיאַלייזד ללבער. דאס איז די אַזוי-גערופֿן אַבסאָלוט סאָלידס, וועגן ידעאַל פלוידס, און, פון קורס, אויף די מאַטעריאַל ווייזט. עס איז וויכטיק צו געדענקען אַז ווען אַפּלייינג באַשרייַבן די סיבות פון באַוועגונג זענען איגנאָרירט. אַז איז צו זאָגן, וועט ניט זיין געהאלטן פּאַראַמעטערס אַזאַ ווי גוף וואָג אָדער קראַפט אַז ינפלוענסעס די כאַראַקטער פון זייַן באַוועגונג.

פונדאַמענטאַלס פון קינעמאַטיקס

זיי אַרייַננעמען קאַנסעפּס אַזאַ ווי צייַט און פּלאַץ. ווי איינער פון די סימפּלאַסט יגזאַמפּאַלז אַרייַננעמען די סיטואַציע ווו, זאָגן, די מאַטעריאַל באוועגט צוזאמען דעם אַרומנעם פון אַ זיכער ראַדיוס. אין דעם פאַל, די אַטריביוט איז מאַנדאַטאָרי קינעמאַטיקס עקזיסטענץ פון אַזאַ קוואַנטאַטיז ווי די סענטריפּעטאַל אַקסעלעריישאַן אַז איז דירעקטעד צוזאמען די וועקטאָר פון דעם גוף צו די צענטער פון די קרייַז. אַז איז, די אַקסעלעריישאַן וועקטאָר אין קיין פון די צייַט פּוינץ איז די זעלבע ווי די ראַדיוס פון די קרייַז. אבער אַפֿילו אין דעם פאַל (אויב די סענטריפּעטאַל אַקסעלעריישאַן) קינעמאַטיקס וועט ניט אָנווייַזן וואָס די נאַטור איז די קראַפט וואָס האט געפֿירט צו זייַן ימערדזשאַנס. דאס איז די קאַמף וואָס יגזאַמאַנז די דינאַמיק.

וואָס איז די קינעמאַטיקס?

אַזוי, דער ענטפער צו וואָס איז די קינעמאַטיקס, מיר, אין פאַקט, שוין געגעבן. עס איז אַ צווייַג פון מאַקאַניקס אַז שטודיום וועגן צו באַשרייַבן די באַוועגונג פון יידיאַלייזד אַבדזשעקס אָן געלערנט די מאַכט פּאַראַמעטערס. איצט לאָזן ס רעדן וועגן וואָס קענען זיין קינעמאַטיקס. דער ערשטער פון זייַן מין - אַ קלאַסיש. עס איז באטראכט צו זייַן די אַבסאָלוט ספּיישאַל און צייַטעדיק טשאַראַקטעריסטיקס פון אַ זיכער מין פון באַוועגונג. אין דער ראָלע פון דער ערשטער סעגמאַנץ דערשייַנען לענג, ווי די לעצט - צייַט. אין אנדערע ווערטער, מיר קענען זאָגן אַז די פּאַראַמעטערס זענען זעלבשטענדיק פון די ברירה פון די רעפֿערענץ סיסטעם.

רעלאַטיוויסטיק

די רגע טיפּ איז די רעלאַטיוויסטיק קינעמאַטיקס. אין עס צווישן צוויי קאָראַספּאַנדינג געשעענישן צייַטעדיק און ספּיישאַל טשאַראַקטעריסטיקס זאל טוישן, אויב אַ יבערגאַנג פון איין ראַם צו אנדערן. די סימולטאַנעיטי פון צוויי געשעענישן אין די אָנהייב פון דעם פאַל אויך נעמט בלויז קאָרעוו. אין דעם מין פון קינעמאַטיקס פון צוויי באַזונדער קאַנסעפּס (און מיר זענען גערעדט וועגן פּלאַץ און צייַט) זענען מערדזשד אין איין. אין עס די ווערט, וואָס איז יוזשאַוואַלי רעפעררעד צו ווי מעהאַלעך ווערט ינוואַריאַנט אונטער לאָרענטז טראַנספאָרמאַטיאָנס.

געשיכטע פון די קינעמאַטיקס

מיר געראטן צו האַנדלען מיט די באַגריף און געבן אַ ענטפֿערן צו די קשיא פון וואָס די קינעמאַטיקס. אבער וואָס איז געווען די געשיכטע פון זייַן אָנהייב ווי אַ סאַבסעקשאַן פון מאַקאַניקס? אַז ס וועגן עס איצט און זאָל רעדן. גאַנץ אַ לאַנג צייַט אַלע די קאַנסעפּס פון דעם סאַבסעקשאַן באזירט אויף די מעשים, וואס זענען געווען געשריבן דורך אַריסטאָטלע. זיי עקסיסטירן קאָראַספּאַנדינג אַסערשאַנז אַז די גיכקייַט פון דעם גוף אין די פאַלן אין דירעקט פּראָפּאָרציע צו די נומעריקאַל אינדעקס פון וואָג פון אַ גוף. עס איז אויך דערמאנט אַז די סיבה פֿאַר די באַוועגונג איז נאָר שטאַרקייַט, אָבער אין זייַן אַוועק וועגן קיין באַוועגונג און רייד קענען ניט זיין.

גאַלילעאָ ס יקספּעראַמאַנץ

אַריסטאָטלע ס אַרבעט אין די שפּעט 16 יאָרהונדערט, איז געווארן אינטערעסירט אין די באַרימט געלערנטער Galileo Galilei. ער האט אנגעהויבן צו לערנען דעם פּראָצעס פון פּאָטער Falling גוף. דערמאָנען זאל זיין געמאכט וועגן זיין יקספּיריאַנסיז, וואָס ער אויסגעגעבן ביי די טאַוער פון פּיסאַ. אויך, סייאַנטיס זענען געלערנט די פּראָצעס פון ינערשאַ ללבער. אין די סוף, גאַלילעאָ איז געווען ביכולת צו באַווייַזן אַז אַריסטאָטלע איז געווען פאַלש אין זיין ווערק, און ער געמאכט אַ נומער פון עראָוניאַס קאַנקלוזשאַנז. די קאָראַספּאַנדינג בוך גאַלילעאָ אַוטליינד די רעזולטאטן פון דעם אַרבעט מיט די זאָגן קעגן די קאַנקלוזשאַנז פון אַריסטאָטלע.

מאָדערן קינעמאַטיקס איז געגלויבט הייַנט, ער איז געווען געבוירן אין יאנואר 1700. דעמאָלט, איידער די פראנצויזיש אַקאַדעמיע פון ססיענסעס געגעבן פּער וואַרינאָן. ער האט אויך געפֿירט דער ערשטער קאַנסעפּס פון אַקסעלעריישאַן און גיכקייַט פון שרייבן און יקספּליינינג זיי אין אַ דיפפערענטיאַל פאָרעם. א ביסל שפּעטער אנגענומען עטלעכע סינאַמאַטיק פּרעזענטירונג און גענומען טאָן פון די אַמפּ. אין די eighteenth יאָרהונדערט עס איז געניצט אין דעם קינעמאַטיקס פון די אַזוי-גערופֿן קאַלקולוס פון ווערייישאַנז. ספּעציעלע רעלאַטיוויטי געגרינדעט אַפֿילו שפּעטער, געוויזן אַז פּלאַץ, ווי צייַט, איז ניט אַבסאָלוט. אין דער זעלביקער צייַט עס שפּיציק אויס אַז די קורס זאל זיין פונדאַמענטאַללי באגרענעצט. דאס זענען די באַזע פון קינעמאַטיקס פּושט צו אַנטוויקלונג ין דער ראַם און טערמינען פון די אַזוי-גערופֿן רעלאַטיוויסטיק מאַקאַניקס.

זוך און קוואַנטאַטיז געניצט אין אָפּטיילונג

פונדאַמענטאַלס פון קינעמאַטיקס אַרייַננעמען עטלעכע וועריאַבאַלז אַז זענען געניצט ניט בלויז אין טעאָרעטיש ווערטער, אָבער אויך האָבן אַ פּלאַץ אין די פּראַקטיש פאָרמולאַס געניצט פֿאַר מאָדעלינג און סאַלווינג אַ ספּעציפיש קייט פון אַפּלאַקיישאַנז. באַקאַנט מיט די וואַלועס און קאַנסעפּס אין מער דעטאַל. זאל ס אָנהייבן מיט די יענער.

1) מעטשאַניקאַל באַוועגונג. עס Defined ווי אַ טוישן פון אַ יידיאַלייזד ספּיישאַל שטעלע קאָרעוו צו די אנדערע גוף (מאַסע פּוינץ) בעשאַס די צייַט שפּעלטל ענדערונגען. ווען עס אויף דעם גוף, וואָס זענען דערמאנט זענען צווישן אַ קאָראַספּאַנדינג קראַפט פון ינטעראַקשאַן.

2) דערמאָנען סיסטעם. קינעמאַטיקס, די דעפֿיניציע פון וואָס מיר האָבן געגעבן פריער, באזירט אויף די נוצן פון די קאָואָרדאַנאַט סיסטעם. ווייל זייַן ווערייישאַנז איז אַ נייטיק צושטאַנד (רגע פּרירעקוואַזאַט איז די נוצן פון דיווייסאַז אָדער מיטל פֿאַר מעסטן צייַט). אין אַלגעמיין, אַ דערמאָנען סיסטעם איז required פֿאַר אַ מצליח באַשרייַבונג פון אַ באַזונדער טיפּ פון פאַרקער.

3) קאָואָרדאַנייץ. ווי קאַנווענשאַנאַל ויסגעטראַכט עקספּאָנענט, ינסעפּאַראַבלי לינגקט מיט די פרייַערדיק באַגריף (דערמאָנען ראַם), די קאָואָרדאַנאַץ זענען נישט אנדערע ווי דעם אופֿן דורך וועלכע די באשלאסן שטעלע פון דעם גוף אין אַ יידיאַלייזד פּלאַץ. אין דעם פאַל, צו באַשרייַבן קענען זיין געווענדט דידזשאַץ און ספּעציעל אותיות. קאארדינאטן אָפֿט געניצט דורך סקאַוץ און גוננערס.

4) די ראַדיוס-וועקטאָר. דאס איז אַ גשמיות קוואַנטיטי, וואָס אין פיר איז געניצט צו דעפינירן די יידיאַלייזד גוף שטעלע מיט אַן אויג צו זייַן אָריגינעל שטעלע (און ניט נאָר). סימפּלי שטעלן, עס נעמט אַ זיכער פונט, און עס איז פאַרפעסטיקט צו די קאַנווענשאַנז. רובֿ אָפֿט עס איז די אָנהייב. אַזוי, דעריבער, לאָזן ס זאָגן, יידיאַלייזד גוף פון דעם פונט סטאַרץ צו באַוועגן אויף אַ פּאָטער אַרבאַטרערי טרייַעקטאָריע. אין קיין געגעבן צייַט מיר קענען פאַרבינדן די שטעלע פון דער גוף צו די אָנהייב און דערייווד גלייַך וועט פאָרשטעלן גאָרנישט מער ווי די ראַדיוס וועקטאָר.

5) סעקשאַן קינעמאַטיקס ניצט דער באַגריף פון טרייַעקטאָריע. עס איז אַ פּראָסט קעסיידערדיק שורה, וואָס איז Created בעשאַס די יידיאַלייזד גוף באַוועגונג ביי אַרבאַטרערי פאַרשידענע-פּאָטער באַוועגונג אין פּלאַץ. טרייַעקטאָריע, ריספּעקטיוולי, קענען זיין רעקטילינעאַר, קייַלעכיק און פּאַליגאַנאַל.

6) די גוף קינעמאַטיקס ינעקסטריקאַבלי לינגקט צו אַזאַ אַ גשמיות קוואַנטיטי ווי גיכקייַט. אין פאַקט, עס איז אַ וועקטאָר קוואַנטיטי (עס איז וויכטיק צו געדענקען אַז דער באַגריף פון אַ סקיילער קוואַנטיטי עס איז אָנווענדלעך בלויז אין יקסעפּשאַנאַל סיטואַטיאָנס), וואָס וועט געבן די ענטפער גיכקייַט פון טוישן אין די שטעלע פון אַ יידיאַלייזד גוף. וועקטאָר עס איז באטראכט צו זיין רעכט צו דעם פאַקט אַז די גיכקייַט פון באַוועגונג דעפינעס דער ריכטונג פון וואָס איז געשעעניש. פֿאַר די נוצן פון דעם טערמין זאָל זייַן געניצט דערמאָנען סיסטעם, ווי דערמאנט פריער.

7) די קינעמאַטיקס, די דעפֿיניציע פון וואָס זאגט אַז עס טוט נישט אַדרעס די סיבות פון באַוועגונג, קאַנסידערינג די אַקסעלעריישאַן און אין זיכער סיטואַטיאָנס. עס אויך איז אַ וועקטאָר קוואַנטיטי, וואָס ווייזט די יידיאַלייזד וועקטאָר גיכקייַט פון דעם גוף ווי וועט זיין יקסטענסיוולי געביטן מיט אנדער ברירה (פּאַראַלעל), די צייַט אַפּאַראַט איז געביטן. ווייל אין דער זעלביקער צייַט, אין וואָס ריכטונג דירעקטעד ביידע וועקטערז - גיכקייַט און אַקסעלעריישאַן - עס קענען זיין האט געזאגט וועגן וואָס די כאַראַקטער איז גוף באַוועגונג. עס קענען זיין אָדער יוואַנלי אַקסעלערייטיד (די זעלבע וועקטאָר), אָדער ראַוונאָזאַמעדלעננים (ראַזנאָנאַפּראַוולעני וועקטאָר).

8) די ווינקלדיק גיכקייַט. אן אנדער וועקטאָר קוואַנטיטי. אין פּרינציפּ, זייַן דעפֿיניציע איז דער זעלביקער ווי די זעלבע, וואָס מיר געגעבן פריער. אין פאַקט, די חילוק ליגט בלויז אין די פאַקט אַז די ביז אַהער דיסקאַסט קאַסעס פאַלן ווען דרייווינג אויף די גלייַך דרך. דאָ מיר האָבן אַ קייַלעכיק באַוועגונג. דעם קענען זיין אַ ציכטיק קרייַז, און אַ יליפּס. א ענלעך באַגריף איז געגעבן פֿאַר ווינקלדיק אַקסעלעריישאַן.

פיזיק. קינעמאַטיקס. פאָרמולע

צו סאָלווע פּראַקטיש פּראָבלעמס שייך צו קינעמאַטיקס פון יידיאַלייזד ללבער, עס איז אַ רשימה פון אַ פאַרשיידנקייַט פון פאָרמולאַס. זיי לאָזן איר צו באַשליסן די דיסטאַנסע טראַוועלעד, ינסטאַנטאַניאַס, ערשט ענדלעך גיכקייַט, די צייַט אין וואָס דער גוף האט דורכגעגאנגען אַ באַזונדער דיסטאַנסע, און פיל מער. א באַזונדער פאַל פון (פּריוואַט) זענען מאַדאַלד סיטואַציע מיט דעם פּאָטער פאַלן גוף. זיי אַקסעלעריישאַן (אנגעוויזן דורך די בריוו אַ) איז ריפּלייסט דורך די גראַוויטיישאַנאַל אַקסעלעריישאַן (בריוו ג, נומעריקלי גלייַך צו 9.8 עם / s ^ 2).

אַזוי, וואָס האָבן מיר געלערנט? פיזיק - קינעמאַטיקס (פאָרמולאַס וואָס זענען דערייווד פון איינער דעם אנדערן) - דעם אָפּטיילונג איז געניצט צו באַשרייַבן די באַוועגונג פון יידיאַלייזד ללבער עקסקלודינג קראַפט פּאַראַמעטערס וואָס ווערן ז פון אַ קאָראַספּאַנדינג באַוועגונג. די לייענער קענען שטענדיק באַקומען באַקאַנט מיט דעם טעמע אין מער דעטאַל. פיזיק (טעמע "קינעמאַטיקס") איז זייער וויכטיק, ווייַל עס גיט עס אַ יקערדיק שכל פון די מאַקאַניקס פון ווי די גלאבאלע אָפּטיילונג פון די באַטייַטיק וויסנשאַפֿט.