Կինեմատիկան մեխանիկայի այն կարևոր բաժիններից է, որը դիտարկում է տարածության մեջ մարմինների շարժման օրենքները (շարժման պատճառներն ուսումնասիրվում են դինամիկայով)։ Այս հոդվածում մենք կքննարկենք կինեմատիկայի հիմնական քանակներից մեկը, կպատասխանենք հարցին. «Ի՞նչ է ուղին ֆիզիկայում»:
Ուղու հայեցակարգ
Ի՞նչ է ուղին ֆիզիկայում: Սա արժեք է, որը հավասար է տարածության հատվածի երկարությանը, որը ուսումնասիրվող մարմինը հաղթահարել է իր շարժման ընթացքում։ Ճանապարհը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ ոչ միայն մարմնի սկզբնական և վերջնական դիրքերը, այլև նրա շարժման հետագիծը։ Հարցին, թե որն է ուղին ֆիզիկայում, կարելի է այլ կերպ պատասխանել: Այս արժեքը հասկացվում է որպես հետագծի երկարություն, այսինքն՝ երևակայական գիծ, որով շարժվել է մարմինը։
Ուղին ցույց տալու համար օգտագործվում են տարբեր նիշեր: Այսպիսով, եթե մենք խոսում ենք միաչափ շարժման մասին, ապա կարող ենք օգտագործել Δx նշանը, որտեղ Δ նշանակում է x կոորդինատի փոփոխություն։ Այս խորհրդանիշից բացի, s, l և h տառերը հաճախ օգտագործվում են դիտարկվող քանակությունը նշելու համար, վերջին երկուսը համապատասխանաբար նշանակում են երկարություն և բարձրություն: ԱյսպիսովԱյսպիսով, կինեմատիկայում ամենից հաճախ կարելի է գտնել s տառը՝ ճանապարհ նշանակելու համար:
Եթե հայտնի է, որ մարմինը շարժվում է ուղիղ գծով եռաչափ տարածության մեջ, և հայտնի են նրա սկզբնական դիրքի կոորդինատները (x0; y 0; z0) և վերջնական (x1; y1; z 1), ապա ուղին կարող է որոշվել բանաձևով՝
s=√((x1 - x0)2 + (y 1 - y0)2 + (z1 - z 0)2)
Կինեմատիկական բանաձևեր
Հաշվի առնելով, թե ինչպես է ֆիզիկայում ուղին նշվում և ինչ արժեք ունի, մենք ներկայացնում ենք մի քանի կինեմատիկական բանաձևեր, որոնք օգտագործվում են շարժման ուսումնասիրված բնութագիրը հաշվարկելու համար: Սրանք հետևյալ բանաձևերն են՝
s=v × t;
s=v0 × t ± a × t2 / 2
Այստեղ առաջին արտահայտությունը համապատասխանում է այն իրավիճակին, երբ մարմինը միատեսակ շարժվում է ուղիղ գծով՝ v արագությամբ t ժամանակի ընթացքում։ Երկրորդ արտահայտությունը վավեր է միատեսակ արագացված շարժման համար, որտեղ v0 և a նշանները համապատասխանաբար նշանակում են սկզբնական արագությունը և արագացումը: Պլյուս նշանը պետք է օգտագործվի, եթե մարմինը արագանում է, և մինուս նշանը, եթե այն դանդաղում է:
Օրինակ խնդիր
Վերլուծելով, թե ինչ է ճանապարհը ֆիզիկայում՝ լուծենք հետևյալ խնդիրը. 13 կմ/ժ արագությամբ նավակը գետի հոսանքին հակառակ շարժվում է մի կետից մյուսը 1,5 ժամ։ Որքա՞ն է անցնում նավը, եթե գետի արագությունը 3 էկմ/ժ?
Սա մարմնի հավասարաչափ շարժման բանաձևի կիրառման դասական խնդիր է: Առաջադրանքի բարդությունը միայն նավակի իրական արագությունը որոշելն է: Քանի որ դրա շարժումը տեղի է ունենում հոսանքի դեմ, այն հավասար կլինի տարբերությանը. 13 - 3 \u003d 10 կմ / ժ: Այժմ մնում է փոխարինել s-ի բանաձևում հայտնի արժեքները և ստանալ պատասխանը՝
s=v × t=10 [կմ/ժ] × 1,5 [ժ]=15 կմ
Ճանապարհի հաշվարկման խնդիրներում սխալներից խուսափելու համար անհրաժեշտ է հետևել օգտագործվող արագության, ժամանակի և արագացման արժեքների չափերին:
