Kinematikkhistorie, Prinsipper, Formler, Øvelser



den kinematikk er området fysikk (nærmere bestemt klassisk mekanikk) som er opptatt av å studere kroppens bevegelse uten å ta hensyn til årsakene til det. Det fokuserer på å studere kroppens baner over tid gjennom bruk av størrelser som forflytning, fart og akselerasjon.

Noen av problemene som kinematikken dekker, er hastigheten som et tog beveger seg, den tiden det tar en buss for å nå målet, akselerasjonen som kreves av et fly i øyeblikket av start for å nå den hastigheten som er nødvendig for å ta av, blant annet.

For dette skyser kinematikkene til et koordinatsystem som gjør at banene kan beskrives. Dette systemet med romlige koordinater kalles referansesystemet. Grenen av fysikk som omhandler studier av bevegelser som tar hensyn til deres årsaker (krefter), er den dynamiske.

index

  • 1 historie
    • 1.1 Bidrag fra Pierre Varignon
  • 2 Hva studerer han??
  • 3 prinsipper
  • 4 Formler og ligninger
    • 4,1 hastighet
    • 4.2 akselerasjon
    • 4.3 Uniform retlinjearbeid
    • 4.4 Ensartet akselerert retlinjearbeid
  • 5 Oppgave løst
  • 6 Referanser

historie

Etymologisk har ordet kinematikk sin opprinnelse i det greske begrepet κινηματικος (kynēmatikos), som betyr bevegelse eller forskyvning. Ikke forgitt, den første studien av studier på bevegelsen tilsvarer de greske filosofer og astronomer.

Det var imidlertid ikke før det fjortende århundre at de første begreper om kinematikk dukket opp, som ligger innenfor læren om intensiteten til skjemaer eller teorien om beregninger (calculationes). Disse utviklingene ble laget av forskerne William Heytesbury, Richard Swineshead og Nicolás Oresme.

Deretter gjennomført Galileo Galilei rundt år 1604 sine studier på bevegelsen i kroppens frie fall, og sfærene på skråplaner.

Galileo var blant annet interessert i å forstå hvordan planeter og kanonprosjektiler flyttet..

Bidrag fra Pierre Varignon

Det antas at begynnelsen av den moderne kinematikken skjedde med presentasjonen av Pierre Varignon i januar 1700 ved Det kongelige vitenskapsakademi i Paris.

I denne presentasjonen ga han en definisjon av begrepet akselerasjon og viste hvordan det kan utledes av den øyeblikkelige hastigheten ved å bruke kun differensialberegningen.

Spesielt var begrepet cinematisk laget av André-Marie Ampère, som angav hva som var innholdet i kinematikken og plassert det innenfor mekanikkområdet.

Til slutt begynte en ny periode med utviklingen av Albert Einstein av Theory of Special Relativity. er det som kalles relativistisk kinematikk, hvor rom og tid ikke lenger har absolutt karakter.

Hva studerer han?

Kinematikken fokuserer på studiet av kroppens bevegelse uten å analysere sine årsaker. For dette bruker han bevegelsen av et materielt punkt, som en ideell representasjon av kroppen i bevegelse.

begynner

Bevegelsen av kropper studeres ut fra observatørens synspunkt (internt eller eksternt) innenfor rammen av et referansesystem. Kinematikken uttrykker således matematisk hvordan kroppen beveger seg fra variasjonen av koordinatene til kroppens stilling med tiden.

På denne måten er funksjonen som tillater å uttrykke kroppens bane, ikke bare avhengig av tiden, men avhenger også av hastigheten og akselerasjonen.

I klassisk mekanikk regnes rommet som et absolutt rom. Derfor er det et rom uavhengig av materielle legemer og deres forskyvning. Vurder også at alle fysiske lover er oppfylt i alle områder av rommet.

På samme måte vurderer klassisk mekanikk at tiden er en absolutt tid som foregår på samme måte i en hvilken som helst region i rommet, uavhengig av kroppens bevegelse og ethvert fysisk fenomen som kan oppstå..

Formler og ligninger

fart

Hastigheten er størrelsen som gjør det mulig å forholde seg mellomrommet og tiden som brukes til å reise det. Hastigheten kan oppnås ved å avlede posisjonen i forhold til tiden.

v = ds / dt

I denne formelen representerer s kroppens posisjon, v er kroppens hastighet og t er tiden.

akselerasjon

Akselerasjon er størrelsen som tillater å variere hastigheten med tiden. Akselerasjonen kan oppnås ved å utlede hastigheten i forhold til tid.

a = dv / dt

I denne ligningen representerer a akselerasjonen av kroppen i bevegelse.

Uniform retlinjearbeid

Som navnet antyder, er det en bevegelse der forskyvningen skjer i en rett linje. Siden det er jevnt, er det en bevegelse der hastigheten er konstant og i hvilken grad akselerasjonen er null. Likningen av den ensartede rettlinjede bevegelsen er:

s = s0 + v / t

I denne formelen s0 representerer startposisjonen.

Ensartet akselerert rettlinjet bevegelse

Igjen er det en bevegelse der forskyvningen skjer i en rett linje. Siden det er jevnt akselerert, er det en bevegelse der hastigheten ikke er konstant, siden den varierer som følge av akselerasjon. Ligningene til den jevn akselererte rettlinjede bevegelsen er følgende:

v = v0 + a ∙ t

s = s0 + v0 ∙ t + 0,5 ∙ a t2

I disse v0 er starthastigheten og a er akselerasjonen.

Bestemt øvelse

Ligningen av en kropps bevegelse uttrykkes av følgende uttrykk: s (t) = 10t + t2. fastslå:

a) typen bevegelse.

Det er en jevn akselerert bevegelse, siden den har en konstant akselerasjon på 2 m / s2.

v = ds / dt = 2t

a = dv / dt = 2 m / s2

b) Stillingen 5 sekunder etter at bevegelsen er startet.

s (5) = 10 ∙ 5 + 52= 75 m

c) Hastigheten når 10 sekunder er gått siden bevegelsen begynte.

v = ds / dt = 2t

v (10) = 20 m / s

d) Tiden det tar å nå en hastighet på 40 m / s.

v = 2t

40 = 2 t

t = 40/2 = 20 s

referanser

  1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Fysikk Volum 1. Cecsa.
  2. Thomas Wallace Wright (1896). Mekanikkelementer inkludert kinematikk, kinetikk og statikk. E og FN Spon.
  3. P. P. Teodorescu (2007). "Kinematikk". Mekaniske systemer, klassiske modeller: partikkelmekanikk. Springer.
  4. Kinematisk. (N.d.). På Wikipedia. Hentet 28. april 2018, fra es.wikipedia.org.
  5. Kinematikk. (N.d.). På Wikipedia. Hentet 28. april 2018, fra en.wikipedia.org.