Кинематичка историја, принципи, формуле, вежбе

Тхе кинематика је област физике (конкретније класичне механике) која се бави проучавањем кретања тела без узимања у обзир узрока. Фокусира се на проучавање трајекторија тела током времена коришћењем магнитуде као што су померање, брзина и убрзање.

Неке од тема које покрива кинематика је брзина којом се воз креће, вријеме које је потребно аутобусу да стигне на своје одредиште, убрзање које зракоплов захтијева у тренутку полетања како би се достигла брзина потребна за полијетање, између осталог.

За то, кинематика прибјегава систему координата које омогућавају описивање путања. Овај систем просторних координата се назива референтни систем. Грана физике која се бави проучавањем кретања узимајући у обзир њихове узроке (силе), јесте динамика.

Индек

• 1 Хистори
  • 1.1 Допринос Пиерреа Варигнона
• 2 Шта он учи??
• 3 Принципи
• 4 Формуле и једначине
  • 4.1 Брзина
  • 4.2 Убрзање
  • 4.3 Јединствено правоцртно кретање
  • 4.4 Једнако убрзано правоцртно кретање
• 5 Вежба решена
• 6 Референце

Хистори

Етимолошки, ријеч кинематика има своје поријекло у грчком појму κινηματικος (кинематикос), што значи кретање или премјештање. Не узалуд, први запис студије о покрету одговара грчким филозофима и астрономима.

Међутим, тек у четрнаестом веку појављују се први концепти о кинематици, који су унутар доктрине интензитета облика или теорије израчунавања (прорачуни). Ови развојни догађаји направили су научници Виллиам Хеитесбури, Рицхард Свинесхеад и Ницолас Оресме.

Након тога, око 1604. године, Галилео Галилеи је спровео своје студије о кретању у слободном паду тела, а сфере на косим равнима.

Између осталог, Галилео је био заинтересован да схвати како су се планете и пројектили топа кретали..

Допринос Пиерреа Варигнона

Сматра се да је почетак модерне кинематике настао представљањем Пјера Варигнона у јануару 1700. године на Краљевској академији наука у Паризу..

У овој презентацији дао је дефиницију концепта убрзања и показао како се може извести из тренутне брзине, користећи само диференцијални израчун.

Конкретно, термин кинематика је сковао Андре-Марие Ампере, који је навео који је садржај кинематике и ставио га у поље механике..

Коначно, развојем Алберт Еинстеина из Теорије посебне релативности, почео је нови период; је оно што је познато као релативистичка кинематика, у којој простор и време више немају апсолутни карактер.

Шта он проучава?

Кинематика се фокусира на проучавање кретања тела без да анализира њихове узроке. За то он користи кретање материјалне тачке, као идеално представљање тела у покрету.

Принципи

Кретање тијела се проучава са становишта посматрача (унутрашњег или вањског) у оквиру референтног система. Дакле, кинематика математички изражава како се тело креће од варијације координата положаја тела са временом.

На овај начин, функција која омогућава да се изрази путања тела не само да зависи од времена, већ зависи и од брзине и убрзања..

У класичној механици, простор се сматра апсолутним простором. Дакле, то је простор независан од материјалних тела и њиховог померања. Узмите у обзир да су сви физички закони задовољени у било ком подручју простора.

На исти начин, класична механика сматра да је време апсолутно време које се одвија на исти начин у било ком делу простора, независно од кретања тела и било ког физичког феномена који се може догодити..

Формуле и једначине

Брзина

Брзина је магнитуда која омогућава да се повеже пропутовани простор и вријеме проведено у њему. Брзина се може добити извођењем позиције у односу на време.

в = дс / дт

У овој формули с представља положај тела, в је брзина тела и т је време.

Аццелератион

Убрзање је величина која омогућава повезивање варијације брзине са временом. Убрзање се може постићи извођењем брзине у односу на време.

а = дв / дт

У овој једначини а представља убрзање тела у покрету.

Равномерно правоцртно кретање

Као што му име каже, то је покрет у коме се померање одвија у правој линији. Пошто је равномеран, то је кретање у коме је брзина константна иу којој је, сходно томе, убрзање нула. Једнаџба униформног правоцртног кретања је:

с = с₀ + в / т

У овој формули с₀ представља почетну позицију.

Једнако убрзано правоцртно кретање

Опет, то је покрет у коме се померање дешава у правој линији. Пошто се он једнолико убрзава, то је покрет у коме брзина није константна, јер се мења као последица убрзања. Једначине равномерно убрзаног праволинијског кретања су следеће:

в = в₀ + а ∙ т

с = с₀ + в₀ + Т + 0.5 т а т²

У овим в₀ је почетна брзина а а убрзање.

Одлучна вежба

Једначина кретања тела изражава се следећим изразом: с (т) = 10т + т². Одредите:

а) Тип кретања.

То је једнолико убрзано кретање, јер има константно убрзање од 2 м / с².

в = дс / дт = 2т

а = дв / дт = 2 м / с²

б) Положај 5 секунди након покретања.

с (5) = 10 + 5 + 5²= 75 м

ц) Брзина када је прошло 10 секунди од почетка кретања.

в = дс / дт = 2т

в (10) = 20 м / с

д) Вријеме потребно за постизање брзине од 40 м / с.

в = 2т

40 = 2 т

т = 40/2 = 20 с

Референце

1. Ресник, Халлидаи & Кране (2002). Пхисицс Волуме 1. Цецса.
2. Тхомас Валлаце Вригхт. Елементи механике укључујући кинематику, кинетику и статику. Е и ФН Спон.
3. П. П. Теодоресцу (2007). "Кинематика". Механички системи, класични модели: механичка механика. Спрингер.
4. Кинематика (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 28. априла 2018. године, са ес.википедиа.орг.
5. Кинематика. (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 28. априла 2018. године, са ен.википедиа.орг.