The kinematika Je to oblast fyziky (konkrétněji klasická mechanika), která se zabývá studiem pohybu těles bez zohlednění jeho příčin. Zaměřuje se na studium trajektorií těles v čase s využitím veličin, jako je posunutí, rychlost a zrychlení.
Mezi problémy pokryté kinematikou patří rychlost jízdy vlaku, doba potřebná k tomu, aby autobus dosáhl svého cíle, zrychlení, které letadlo potřebuje v době vzletu k dosažení rychlosti potřebné k rozjezdu, mimo jiné.
K tomu využívá kinematika souřadný systém, který umožňuje popsat trajektorie. Tento prostorový souřadný systém se nazývá referenční systém. Odvětví fyziky, které se zabývá studiem pohybů s přihlédnutím k jejich příčinám (silám), je dynamika.
Rejstřík článků
Etymologicky má slovo kinematika svůj původ v řeckém výrazu κινηματικος (kynēmatikos), což znamená pohyb nebo posunutí. Není divu, že první záznam studií pohybu odpovídá řeckým filozofům a astronomům.
Avšak teprve ve čtrnáctém století se objevily první koncepty kinematiky, které se nacházejí v doktríně intenzity forem nebo teorie výpočtů (výpočty). Tento vývoj provedli vědci William Heytesbury, Richard Swineshead a Nicolás Oresme.
Později, kolem roku 1604, Galileo Galilei provedl studium pohybu ve volném pádu těl a koulí v nakloněných rovinách.
Galileo se mimo jiné zajímal o to, jak se pohybovaly planety a dělové střely.
Za počátek moderní kinematiky se považuje představení Pierra Varignona v lednu 1700 na Královské akademii věd v Paříži..
V této prezentaci dal definici pojmu zrychlení a demonstroval, jak jej lze odvodit z okamžité rychlosti, pouze s použitím diferenciálního počtu..
Konkrétně termín kinematika vytvořil André-Marie Ampère, který upřesnil, jaký je obsah kinematiky, a umístil jej do oblasti mechaniky..
Nakonec vývojem teorie speciální relativity Albertem Einsteinem začalo nové období; je to, co je známé jako relativistická kinematika, ve které prostor a čas již nemají absolutní charakter.
Kinematika se zaměřuje na studium pohybu těles, aniž by se zabývala analýzou jeho příčin. K tomu využívá pohyb hmotného bodu jako ideální zobrazení pohybujícího se těla..
Pohyb těles je studován z pohledu pozorovatele (interního nebo externího) v rámci referenčního systému. Kinematika tedy matematicky vyjadřuje, jak se tělo pohybuje od variace souřadnic polohy těla v čase.
Tímto způsobem závisí funkce, která umožňuje vyjádřit trajektorii těla, nejen na čase, ale také na rychlosti a zrychlení.
V klasické mechanice je prostor považován za absolutní prostor. Jedná se tedy o prostor nezávislý na hmotných tělesech a jejich posunu. Rovněž se domnívá, že všechny fyzikální zákony jsou splněny v jakékoli oblasti vesmíru..
Stejným způsobem se klasická mechanika domnívá, že čas je absolutní čas, který plyne stejným způsobem v jakékoli oblasti vesmíru, bez ohledu na pohyb těles a jakýkoli fyzický jev, který se může vyskytnout..
Rychlost je velikost, která umožňuje dávat do souvislosti cestovaný prostor a čas použitý k jeho cestování. Rychlost lze získat odvozením polohy ve vztahu k času.
v = ds / dt
V tomto vzorci s představuje polohu těla, v je rychlost těla at je čas.
Zrychlení je velikost, která umožňuje dávat do souvislosti změnu rychlosti s časem. Zrychlení lze dosáhnout odvozením rychlosti s ohledem na čas.
a = dv / dt
V této rovnici a představuje zrychlení pohybujícího se tělesa.
Jak název napovídá, jedná se o pohyb, při kterém k pohybu dochází v přímce. Jelikož je jednotný, jedná se o pohyb, při kterém je rychlost konstantní a při kterém je tedy zrychlení nulové. Rovnice rovnoměrného přímočarého pohybu je:
s = s0 + v / t
V tomto vzorci0 představuje výchozí pozici.
Opět se jedná o pohyb, při kterém k pohybu dochází v přímé linii. Jelikož je rovnoměrně zrychlováno, jedná se o pohyb, při kterém rychlost není konstantní, protože se mění v důsledku zrychlení. Rovnice rovnoměrně zrychleného přímočarého pohybu jsou následující:
v = v0 + a
s = s0 + proti0 ∙ t + 0,5 ∙ a tdva
V těchto v0 je počáteční rychlost a a je zrychlení.
Pohybová rovnice tělesa je vyjádřena následujícím výrazem: s (t) = 10t + tdva. Určit:
a) Typ pohybu.
Jedná se o rovnoměrně zrychlený pohyb, protože má konstantní zrychlení 2 m / sdva.
v = ds / dt = 2 t
a = dv / dt = 2 m / sdva
b) Pozice 5 sekund po zahájení pohybu.
s (5) = 10 ∙ 5 + 5dva= 75 m
c) Rychlost, když od začátku pohybu uplynulo 10 sekund.
v = ds / dt = 2 t
v (10) = 20 m / s
d) Čas potřebný k dosažení rychlosti 40 m / s.
v = 2t
40 = 2 t
t = 40/2 = 20 s
Zatím žádné komentáře