จลนศาสตร์ของจุดวัสดุ: แนวคิดพื้นฐานองค์ประกอบ

หัวข้อของบทความในวันนี้เราจะจลนศาสตร์ของจุดวัสดุ มันทั้งหมดคืออะไรเกี่ยวกับ? แนวคิดสิ่งที่ปรากฏอยู่ในนั้นและสิ่งที่นิยามควรจะให้กับคำนี้? คำถามเหล่านี้และอื่น ๆ อีกมากมายในวันนี้และเราจะพยายามที่จะตอบ

การกำหนดแนวคิด

จุดจลนศาสตร์วัสดุเป็นใครอื่นนอกจากหมวดฟิสิกส์ชื่อ "กลศาสตร์" เธอในการเปิดการศึกษากฎหมายของการเคลื่อนไหวของร่างกายต่างๆ จลนศาสตร์ของจุดวัสดุนอกจากนี้ยังมีส่วนร่วมในงานนี้ แต่มันก็ไม่ได้อยู่ในข้อตกลงทั่วไป ในความเป็นจริงนี้ส่วนย่อยตรวจสอบวิธีการที่อธิบายการเคลื่อนไหวของร่างกาย ในการศึกษานี้มีความเหมาะสมสำหรับเฉพาะที่เรียกว่าร่างกายที่เงียบสงบ เหล่านี้รวมถึงจุดวัสดุร่างกายแข็งและแก๊สอุดมคติ พิจารณาแนวความคิดในรายละเอียด เราทุกคนรู้จากโรงเรียนที่เป็นจุดวัสดุที่เรียกว่าร่างกายขนาดของที่อยู่ในสถานการณ์ใดก็ตามสามารถละเลย โดยวิธีการที่จลนศาสตร์ของ การเคลื่อนไหวแปล ของจุดวัสดุเริ่มปรากฏเป็นครั้งแรกในตำราเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่เจ็ดในฟิสิกส์ นี้เป็นสาขาที่ง่ายที่สุดเพื่อที่จะเริ่มต้นความใกล้ชิดกับวิทยาศาสตร์ด้วยความช่วยเหลือของมันเป็นความสะดวกสบายมากที่สุด ปัญหาที่แยกต่างหากคือสิ่งที่เป็นองค์ประกอบของกลศาสตร์การเคลื่อนไหวของจุดวัสดุ พวกเขาจะค่อนข้างมากและพวกเขาสามารถแบ่งออกตามเงื่อนไขเป็นหลายระดับที่แตกต่างกันด้วยความยากลำบากที่จะเข้าใจ ถ้าเราพูดคุยเช่นเวกเตอร์รัศมีแล้วในหลักการในความหมายของมันคืออะไรสาหัสที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตามยอมรับว่ามันเป็นเรื่องง่ายมากที่จะเข้าใจว่ามันคือการที่นักเรียนกว่านักเรียนเฉลี่ยหรือโรงเรียนมัธยม และตรงไปตรงมาพูดมีไม่จำเป็นต้องอธิบายคุณสมบัติของคำว่านักเรียนโรงเรียนมัธยม

ประวัติโดยย่อของกลศาสตร์การเคลื่อนไหว

หลายปีที่ผ่านมาดีอริสโตเติลอุทิศสิงโตของหุ้นของเวลาว่างของเขาศึกษาและอธิบายฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์ที่แยกต่างหาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขาทำงานกับกลศาสตร์การเคลื่อนไหวที่พยายามที่จะนำเสนอไปยังจุดหลักและแนวคิดหรืออีกวิธีหนึ่งที่ใช้ในความพยายามที่จะแก้ปัญหางานในทางปฏิบัติและแม้โลกีย์ อริสโตเติลให้ความคิดเริ่มต้นของสิ่งที่เป็นองค์ประกอบของกลศาสตร์การเคลื่อนไหวของจุดวัสดุ การทำงานและการเขียนของเขามีคุณค่ามากสำหรับมนุษยชาติทั้งหมด อย่างไรก็ตามในข้อสรุปของมันก็ทำให้จำนวนมากของข้อผิดพลาดและเรื่องนี้ก็คือว่ามีข้อผิดพลาดบางและความผิดพลาด ผลงานของอริสโตเติลในเวลาที่เขากลายเป็นที่สนใจในนักวิทยาศาสตร์อื่น ๆ - กาลิลิโอแกาลิเล หนึ่งในวิทยานิพนธ์พื้นฐานการประกวดราคาโดยอริสโตเติลอ่านว่าการเคลื่อนไหวร่างกายเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่หากมีการดำเนินการใด ๆ แรงบางกำหนดโดยความเข้มและทิศทาง กาลิเลโอได้รับการพิสูจน์ว่าเป็นความผิดพลาด กองทัพจะมีผลต่อการตั้งค่าความเร็ว แต่ไม่มาก อิตาลีแสดงให้เห็นว่าแรงที่เป็นสาเหตุของการเร่งความเร็วและมันสามารถมีได้เพียงร่วมกันกับมัน กาลิลิโอกลลิลีย์ยังให้ความสนใจอย่างมากในการศึกษากระบวนการ ของฤดูใบไม้ร่วงฟรี นำกฎหมายที่เกี่ยวข้อง น่าจะเป็นทุกคนยังจำเกี่ยวกับการทดลองที่มีชื่อเสียงของเขาซึ่งเขาใช้เวลาที่หอคอยแห่งปิซา ในผลงานของเขาพื้นฐานการแก้จลนศาสตร์ใช้ฟิสิกส์และแอมแปร์

แนวคิดเบื้องต้น

ดังกล่าวก่อนหน้าจลนศาสตร์ของการสำรวจวิธีการที่จะอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เงียบสงบ ในทางปฏิบัติฐานรากอาจนำมาใช้การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์พีชคณิตสามัญและรูปทรงเรขาคณิต แต่สิ่งที่เป็นแนวคิด (แนวคิดนี้และไม่มีความหมายและคุณค่าพารา) เป็นหัวใจของส่วนย่อยของฟิสิกส์นี้หรือไม่? ครั้งแรกที่ทุกคนได้อย่างชัดเจนควรเข้าใจว่าจลนศาสตร์ของ การเคลื่อนไหวการแปล ของการเคลื่อนไหวจุดวัสดุพิจารณาจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานไม่รวม นั่นคือการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องเราไม่จำเป็นต้องสูตรที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน มันจะไม่ถือว่ากลศาสตร์การเคลื่อนไหวไม่ว่าจำนวนของพวกเขามี - หนึ่งสองสามแม้หลายร้อยหลายพัน อย่างไรก็ตามการดำรงอยู่ของการเร่งความเร็วยังให้ ในจำนวนของการเคลื่อนไหวประเด็นปัญหาจลนศาสตร์วัสดุที่กำหนดกำหนดมูลค่าการเร่งความเร็ว อย่างไรก็ตามสาเหตุของปรากฏการณ์นี้ (เช่นกองกำลังและธรรมชาติของพวกเขา) จะไม่ได้รับการพิจารณาและจะถูกตัดออก

การจัดหมวดหมู่

เราพบว่าจลนศาสตร์สำรวจและใช้วิธีการที่จะอธิบายการเคลื่อนไหวของร่างกายโดยไม่คำนึงถึงแรงที่กระทำกับพวกเขา อนึ่งงานนี้ได้รับการทำสำหรับย่อยกลศาสตร์แบบอื่น ๆ ซึ่งเรียกว่าการเปลี่ยนแปลง มีอยู่แล้วมีการใช้ กฎหมายของนิวตัน ที่ช่วยในการปฏิบัติในการกำหนดค่าพารามิเตอร์เพียงพอกับจำนวนเล็ก ๆ ของข้อมูลเบื้องต้นที่รู้จักกัน แนวคิดพื้นฐานของกลศาสตร์การเคลื่อนไหวของ จุดวัสดุ - มันเป็นพื้นที่และเวลา และในการเชื่อมต่อกับการพัฒนาวิทยาศาสตร์ทั่วไปและในสาขาที่มีคำถามเกี่ยวกับความเหมาะสมดังกล่าวรวมกันที่

จากจุดเริ่มต้นมีจลนศาสตร์คลาสสิก เราสามารถพูดได้ว่ามันเป็นเรื่องที่แปลกประหลาดไม่เพียง แต่การปรากฏตัวของทั้งสองช่องว่างเวลาและพื้นที่ แต่พวกเขามีความเป็นอิสระในการเลือกของกรอบโดยเฉพาะอย่างยิ่งของการอ้างอิง โดยวิธีการที่เราจะพูดถึงในภายหลัง ตอนนี้เพียงแค่อธิบายว่ามันเป็นเรื่องเกี่ยวกับ ช่วงเชิงพื้นที่ในกรณีนี้จะได้รับการพิจารณาเป็นส่วนเวลา - ช่วงเวลา ดูเหมือนว่าทุกอย่างควรมีความชัดเจน ตอนนี้ช่องว่างเหล่านี้จะได้รับการพิจารณาในกลศาสตร์คลาสสิกคงที่แน่นอนในคำอื่น ๆ ที่เป็นอิสระของการเปลี่ยนแปลงจากที่หนึ่งไปยังอีกกรอบ ไม่ว่าจะเป็นความสัมพันธ์ทางธุรกิจจลนศาสตร์ มันช่วงเวลาเมื่อมีการสลับระหว่างกรอบอ้างอิงอาจแตกต่างกัน ก็ควรที่จะได้บอกว่าพวกเขาไม่สามารถและควรอาจจะ เพราะความพร้อมกันของทั้งสองเหตุการณ์สุ่มนี้ก็จะกลายเป็นญาติและอยู่ภายใต้การพิจารณาเป็นพิเศษ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องในจลนศาสตร์ความสัมพันธ์ของทั้งสองแนวคิด - พื้นที่และเวลา - จะรวมกันเป็นหนึ่ง

จลนศาสตร์จุดวัสดุ: ความเร็วในการเร่งความเร็วและค่าอื่น ๆ

อย่างน้อยนิด ๆ หน่อย ๆ เพื่อทำความเข้าใจฟิสิกส์ของหมวดนี้คุณจะต้องนำทางแนวคิดที่สำคัญที่สุดรู้ว่าคำจำกัดความและเป็นตัวแทนของสิ่งที่ถือว่าในแง่ทั่วไปหนึ่งหรือมูลค่าอื่น ๆ ไม่มีอะไรที่ซับซ้อนเกี่ยวกับมันจริงๆมันเป็นเรื่องง่ายมากและง่าย พิจารณาอาจจะเริ่มต้นด้วยแนวคิดพื้นฐานที่ใช้ในการแก้ปัญหาจลนศาสตร์

การเคลื่อนไหว

การเคลื่อนไหววิศวกรรมเราถือว่ากระบวนการที่หนึ่งหรือวัตถุอื่นที่เงียบสงบเปลี่ยนตำแหน่งในพื้นที่ ในกรณีนี้เราสามารถพูดได้ว่าการเปลี่ยนแปลงที่อยู่ในความสัมพันธ์กับหน่วยงานอื่น ๆ มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะคำนึงถึงความจริงที่ว่าในเวลาเดียวกันจะเกิดขึ้นและสถานประกอบการของช่วงเวลาที่กำหนดระหว่างสองเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น ยกตัวอย่างเช่นมันจะเป็นไปได้ในการจัดสรรช่วงเวลาบางอย่างที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ผ่านไประหว่างร่างกายมาจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีก ยังทราบว่าร่างกายและทำให้สามารถโต้ตอบกับแต่ละอื่น ๆ ตามที่กฎหมายทั่วไปของกลศาสตร์ ตรงนี้เป็นสิ่งที่มักจะดำเนินการจลนศาสตร์ของจุดวัสดุ ระบบอ้างอิง - แนวคิดต่อไปนี้ซึ่งจะเชื่อมโยงความสัมพันธุ์กับมัน

พิกัด

พวกเขาสามารถเรียกข้อมูลธรรมดาที่ช่วยให้เราสามารถกำหนดตำแหน่งของร่างกายที่จุดใดก็ตามในเวลา พิกัดมีการเชื่อมโยงความสัมพันธุ์กับแนวคิดของระบบการอ้างอิงและตารางพิกัด ในกรณีส่วนใหญ่มีการรวมกันของตัวอักษรและตัวเลข

รัศมีเวกเตอร์

จากชื่อก็ควรจะชัดเจนว่ามันเป็น แต่ขอพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับมัน หากจุดที่เคลื่อนไปตามเส้นทางและเรารู้ว่าจุดเริ่มต้นของกรอบโดยเฉพาะอย่างยิ่งของการอ้างอิงก็เป็นไปได้ที่จะถือเวกเตอร์ตำแหน่งในเวลาใดก็ตาม เขาจะได้ร่วมงานตำแหน่งเริ่มต้นของจุดที่มีการทันทีหรือ จำกัด

เส้นทาง

มันจะเรียกได้ว่าเป็นสายอย่างต่อเนื่องซึ่งจะวางเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคในกรอบที่กำหนดของการอ้างอิง

ความเร็ว (ทั้งเชิงเส้นและเชิงมุม)

ค่านี้ซึ่งสามารถบอกวิธีการที่รวดเร็วร่างกายจะต้องผ่านช่วงเวลาของการระยะไกล

การเร่งความเร็ว (และเชิงมุมและเชิงเส้น)

มันแสดงให้เห็นสิ่งที่อยู่ภายใต้กฎหมายและวิธีการอย่างเข้มงวดการเปลี่ยนแปลงของร่างกายการตั้งค่าความเร็ว

บางทีอาจจะเป็นที่นี่พวกเขาเป็น - องค์ประกอบหลักของกลศาสตร์การเคลื่อนไหวของจุดวัสดุ มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าทั้งความเร็วและความเร่งเป็น ปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่ได้เพียงแค่มีผลการสาธิต แต่ยังทิศทางที่แน่นอน โดยวิธีการที่พวกเขาสามารถกำกับในทิศทางเดียวและในที่ตรงข้าม ในกรณีแรกร่างกายจะเร่งในสอง - จะชะลอตัวลง

งานที่ง่าย

จลนศาสตร์ของจุดวัสดุ (ความเร็วในการเร่งความเร็วและระยะทางซึ่งเป็นเกือบแนวคิดพื้นฐาน) มีไม่ได้ความจริงที่ว่าจำนวนมากของปัญหาและมากของพวกเขาในประเภทที่แตกต่างกัน ลองพยายามที่จะแก้เป็นงานที่ง่ายพอที่จะตรวจสอบระยะทางที่เดินทางโดยร่างกาย

สมมติว่าเงื่อนไขที่เรามีในมือดังต่อไปนี้ คนขับรถยืนอยู่บนเส้นเริ่มต้น ผู้ประกอบการยังมีธงสัญญาณภาพและรถที่จะปิดอย่างรวดเร็ว ตรวจสอบไม่ว่าจะเป็นสถิติใหม่ในการแข่งขันขี่ม้าจะสามารถถ้าระยะห่างเท่ากับหนึ่งร้อยเมตรที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นผู้นำใน 7.8 วินาที การเร่งความเร็วของยานพาหนะที่นำมาเท่ากับ 3 เมตรหารด้วยตารางที่สอง

ดังนั้นวิธีการแก้ปัญหาที่คล้ายกัน? เป็นที่น่าสนใจมากที่สุดเท่าที่เราจะต้องไม่ให้ "แห้ง" ความหมายของพารามิเตอร์บางอย่าง เธอสว่างขึ้นและเปลี่ยนสถานการณ์บางอย่างที่กระจายการแก้ปัญหากระบวนการและดัชนีการค้นหา แต่สิ่งที่เราควรจะแนะนำก่อนวิธีการวิธีการงาน?

1. จลนศาสตร์ของจุดวัสดุที่เกี่ยวข้องกับการใช้ในกรณีของการเร่งความเร็วที่

2. มันคือการตัดสินใจสันนิษฐานว่าใช้สูตรระยะเพราะมันปรากฏในเงื่อนไขค่าตัวเลข

เราแก้ปัญหาได้ง่ายทุกที่ เพื่อที่จะใช้สูตรระยะทางนี้: S = VOT + (-) AT ^ 2/2 ความหมายคืออะไร? เราจำเป็นต้องรู้ว่าเวลาจะผ่านไปแข่งที่กำหนดระยะทางและแล้วเปรียบเทียบดัชนีที่มีการบันทึกเพื่อหาว่าเขาจะเอาชนะเขาได้หรือไม่ การทำเช่นนี้เราจัดสรรเวลาสำหรับเขาที่จะได้รับสูตร: AT ^ 2 + 2VoT - 2S นี่คือไม่มีใครอื่นนอกจาก สมการ แต่รถจะปิดก็หมายความว่าความเร็วเริ่มต้นเท่ากับ 0 เมื่อตัดสินใจสมการจำแนกจะเท่ากับ 2400 จะต้องออกรากของเวลาการค้นหา ทำให้ได้ถึงทศนิยมตำแหน่งที่สอง: 48.98 เราพบว่ารากของสมการ: 48.98 / 6 = 8.16 วินาที แต่กลับกลายเป็นว่าคนขับจะไม่สามารถที่จะชนะการบันทึกที่มีอยู่