Кинематик нь орон зай дахь биеийн хөдөлгөөний хуулийг (хөдөлгөөний шалтгааныг динамикаар судалдаг) авч үздэг механикийн чухал хэсгүүдийн нэг юм. Энэ нийтлэлд бид кинематикийн үндсэн хэмжигдэхүүнүүдийн нэгийг авч үзэх болно, бид асуултанд хариулах болно: "Физикт зам гэж юу вэ?"
Замын тухай ойлголт
Физикт зам гэж юу вэ? Энэ нь судалж буй бие нь хөдөлгөөний явцад даван туулсан орон зай дахь сегментийн урттай тэнцүү утга юм. Замыг тооцоолохын тулд биеийн анхны болон эцсийн байрлалыг төдийгүй түүний хөдөлгөөний замналыг мэдэх шаардлагатай. Физикт зам гэж юу вэ гэсэн асуултад өөрөөр хариулж болно. Энэ утгыг траекторийн урт, өөрөөр хэлбэл биеийн хөдөлж буй төсөөллийн шугам гэж ойлгодог.
Замыг заахдаа өөр өөр тэмдэгтүүдийг ашигладаг. Тэгэхээр, хэрэв бид нэг хэмжээст хөдөлгөөний тухай ярьж байгаа бол Δx тэмдгийг ашиглаж болно, энд Δ нь x координатын өөрчлөлт гэсэн үг юм. Энэ тэмдэгээс гадна s, l, h үсгүүдийг ихэвчлэн авч үзэж буй хэмжигдэхүүнийг тодорхойлоход ашигладаг бөгөөд сүүлийн хоёр нь урт ба өндрийг тус тус илэрхийлдэг. ТэгэхээрИймээс кинематикт s үсгийг ихэвчлэн замыг зааж өгдөг.
Хэрэв бие гурван хэмжээст орон зайд шулуун шугамаар хөдөлж байгаа нь мэдэгдэж байгаа бөгөөд түүний анхны байрлалын координат нь мэдэгдэж байгаа бол (x0; y 0; z0) ба эцсийн (x1; y1; z 1), дараа нь замыг дараах томъёогоор тодорхойлж болно:
s=√((x1 - x0)2 + (y 1 - y0)2 + (z1 - z 0)2)
Кинематик томьёо
Физикт замыг хэрхэн тэмдэглэдэг, энэ утга нь юу болохыг авч үзсэний дараа бид хөдөлгөөний судлагдсан шинж чанарыг тооцоолоход ашигладаг хэд хэдэн кинематик томъёог толилуулж байна. Эдгээр нь дараах томьёо юм:
s=v × t;
s=v0 × t ± a × t2 / 2
Энд эхний илэрхийлэл нь бие t хугацаанд v хурдтайгаар шулуун шугамд жигд хөдөлж байх нөхцөлтэй тохирч байна. Хоёр дахь илэрхийлэл нь жигд хурдасгасан хөдөлгөөнд хүчинтэй бөгөөд v0 тэмдэгтүүд нь анхны хурд болон хурдатгалыг тус тус илэрхийлдэг. Биеийн хурд нэмэгдэж байвал нэмэх тэмдгийг, удаашруулж байвал хасах тэмдгийг хэрэглэнэ.
Жишээ асуудал
Физикт зам гэж юу байдгийг шинжилсний дараа дараах бодлогыг шийдье. 13 км/цагийн хурдтай завь голын урсгалын эсрэг нэг цэгээс нөгөө рүү 1.5 цагийн турш хөдөлдөг. Голын хурд 3 бол завь хэр хол явах вэ?км/ц?
Энэ бол биеийн жигд хөдөлгөөний томъёог хэрэглэх сонгодог асуудал юм. Даалгаврын нарийн төвөгтэй байдал нь зөвхөн завины бодит хурдыг тодорхойлох явдал юм. Түүний хөдөлгөөн нь гүйдлийн эсрэг явагддаг тул энэ нь зөрүүтэй тэнцүү байх болно: 13 - 3 \u003d 10 км / цаг. Одоо s-ийн томъёонд мэдэгдэж буй утгуудыг орлуулж, хариултыг авах хэрэгтэй:
s=v × t=10 [км/ц] × 1.5 [цаг]=15 км
Замын тооцооллын асуудалд алдаа гаргахгүйн тулд ашигласан хурд, цаг, хурдатгалын хэмжигдэхүүнийг дагаж мөрдөх шаардлагатай.
