Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.4: Вирішення проблем для базової кінематики

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    74730

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Додатки

    Існує чотири кінематичні рівняння, які описують рух об'єктів без урахування його причин.

    цілі навчання

    • Виберіть, яке рівняння кінематики використовувати в задачах, в яких початкове положення дорівнює нулю

    Кінематика - це галузь класичної механіки, яка описує рух точок, тіл (предметів), систем тіл (груп предметів) без урахування причин руху. Існує чотири кінематичних рівняння, коли початковим початковим положенням є початок, а прискорення постійне:

    1. \(\mathrm{v=v_0+at}\)
    2. \(\mathrm{d=\frac{1}{2}(v_0+v)t}\)або альтернативно\(\mathrm{v_{average}=\frac{d}{t}}\)
    3. \(\mathrm{d=v_0t+(\frac{at^2}{2})}\)
    4. \(\mathrm{v^2=v^2_0+2ad}\)

    Зверніть увагу, що чотири кінематичні рівняння включають п'ять кінематичних змінних:\(\mathrm{d,v,v_0,a}\) і\(\mathrm{t}\). Кожне з цих рівнянь містить лише чотири з п'яти змінних і має іншу відсутню. Це говорить нам про те, що нам потрібні значення трьох змінних, щоб отримати значення четвертої, і нам потрібно вибрати рівняння, яке містить три відомі змінні та одну невідому змінну для кожної конкретної ситуації.

    Ось основні кроки вирішення завдань для використання цих рівнянь:

    Крок перший — Визначте, що саме потрібно визначити в проблемі (визначити невідомі).

    Крок другий - Знайдіть рівняння або набір рівнянь, які можуть допомогти вам вирішити проблему.

    Крок третій - Підмістіть відомі разом з їх одиницями у відповідне рівняння та отримайте числові рішення в комплекті з одиницями.

    Крок четвертий - Перевірте відповідь, щоб побачити, чи це розумно: Чи має це сенс?

    Навички вирішення проблем, очевидно, мають важливе значення для успіху в кількісному курсі фізики. Що ще важливіше, вміння застосовувати широкі фізичні принципи, зазвичай представлені рівняннями, до конкретних ситуацій є дуже потужною формою пізнання. Це набагато потужніше, ніж запам'ятовування списку фактів. Аналітичні навички та навички вирішення проблем можуть бути застосовані до нових ситуацій, тоді як перелік фактів не можна скласти достатньо довгим, щоб містити всі можливі обставини. Такі аналітичні навички корисні як для вирішення завдань на уроках фізики, так і для застосування фізики в повсякденному і професійному житті.

    Схеми руху

    Схема руху - це мальовничий опис руху об'єкта і являє собою положення об'єкта на однакових інтервалах часу.

    цілі навчання

    • Побудувати схему руху

    Рухо-схема - це образотворче опис руху об'єкта. Він відображає розташування об'єкта в різні однаково розташовані час на одній діаграмі; показує початкове положення та швидкість об'єкта; і показує кілька точок у центрі діаграми. Ці плями виявляють, прискорився чи не об'єкт прискорився чи уповільнився. Для простоти об'єкт представлений простою формою, наприклад, залитим колом, який містить інформацію про положення об'єкта в конкретні екземпляри часу. З цієї причини схема руху - це більше інформації, ніж схема шляху. Він також може відображати сили, що діють на об'єкт при кожному екземплярі.

    являє собою схему руху простої траєкторії. Уявіть об'єкт у вигляді хокейної шайби, що ковзає по льоду. Зверніть увагу, що шайба охоплює однакову відстань за одиницю інтервалу по траєкторії. Можна зробити висновок, що шайба рухається з постійною швидкістю і, отже, під час руху не відбувається прискорення або уповільнення.

    1.jpeg

    шайба ковзання на льоду: схема руху шайби ковзання по льоду. Шайба рухається з постійною швидкістю.

    Одним з основних застосувань діаграм руху є презентація фільму через серію кадрів, знятих камерою; це іноді називають стробоскопічною технікою (як видно в). Перегляд об'єкта на діаграмі руху дозволяє визначити, чи об'єкт прискорюється або сповільнюється, чи знаходиться він у постійному спокої. Коли кадри взяті, ми можемо припустити, що об'єкт знаходиться в постійному спокої, якщо він займає одне і те ж положення з часом. Ми можемо припустити, що об'єкт прискорюється, якщо спостерігається видиме збільшення простору між об'єктами з плином часу, і що він сповільнюється, якщо спостерігається видиме зменшення простору між об'єктами з плином часу. Об'єкти на кадрі сходяться дуже близько один до одного.

    bouncing-ball-strobe-edit.jpeg

    Стрибаючий м'яч: стрибаючий м'яч, захоплений стробоскопічним спалахом зі швидкістю 25 зображень в секунду.

    Ключові моменти

    • Чотири кінематичні рівняння включають п'ять кінематичних змінних:\(\mathrm{d,v,v_0,a}\) і\(\mathrm{t}\).
    • Кожне рівняння містить лише чотири з п'яти змінних і має іншу відсутню.
    • Важливо вибрати рівняння, яке містить три відомі змінні та одну невідому змінну для кожної конкретної ситуації.
    • Схеми руху представляють рух об'єкта, відображаючи його розташування в різні однаково розташовані часи на одній і тій же схемі.
    • Діаграми руху показують початкове положення та швидкість об'єкта і показують кілька плям у центрі діаграми. Ці плями виявляють стан руху об'єкта.
    • Схеми руху містять інформацію про положення об'єкта в конкретні екземпляри часу і тому є більш інформативними, ніж діаграма шляху.

    Ключові умови

    • кінематика: Галузь фізики, що займаються об'єктами в русі.
    • стробоскопічний: Відноситься до інструменту, який використовується для того, щоб зробити циклічно рухомий об'єкт здаються повільним або нерухомим.
    • діаграма: графік або діаграма.
    • рух: зміна положення щодо часу.

    ЛІЦЕНЗІЇ ТА АВТОРСТВА

    CC ЛІЦЕНЗОВАНИЙ КОНТЕНТ, РАНІШЕ ДІЛИВСЯ

    CC ЛІЦЕНЗОВАНИЙ ВМІСТ, СПЕЦИФІЧНА АТРИБУЦІЯ