Kinematics ee mawduuca mawduuca: fikradaha aasaasiga ah, qodobbada

Mawduuca maanta ee maqaalkeena wuxuu noqon doonaa kaliida mawduuca. Waa maxay tani? Muxuu yahay fikradaha ay ku jiraan iyo maxaa micnaha looga baahan yahay in la siiyo ereygan? Waxaan isku dayi doonaa inaan ka jawaabno su'aalahan iyo su'aalo badan oo maanta ah.

Qeexitaan iyo fikrad

Cinwaanka mawduuca waa wax aan ka badnayn fiisigis la yiraahdo "mechanics". Waxay, markaa, waxay barataa qaababka dhaqdhaqaaqa jirka. Qalabka nambarka qodobka ayaa sidoo kale ka shaqeeya hawshan, laakiin taasi ma samaynayso si guud ahaan. Dhab ahaan, qaybtan hoos ku xusan waxay baraneysaa hababka noo ogolaanaya inaan ku tilmaamo dhaqdhaqaaqa jirka. Xaaladdan oo kale, kaliya mida loogu yeero jidhka waxa loogu talagalay baaritaanka. Kuwaas waxaa ka mid ah: aaladda wax-soo-saarka, gabi ahaanba adag oo adag iyo gaas ku habboon. Ka fikir fikradaha si faahfaahsan. Dhamaanteen waan ka ognahay kursiga dugsiga in mawduuca uu yahay mid ah jir kaas oo cabbirkooda lagu dari karo arrintan ama xaaladdan. By habka, ka kinematics of mooshin translational of dhibic wax bilaabaa inuu ka muuqan markii ugu horeysay ee buugaagta fasalka toddobaad on physics. Tani waa laanta ugu fudud, sidaa daraadeed waxa ugu fudud in ay bilawdo barashada sayniska iyada oo gargaarkeeda. Arin gooni ah waa waxa ay yihiin waxyaabaha ay ka mid yihiin shaxanka madadaalada. Waxaa jira waxyaabo badan oo iyaga ka mid ah, oo shuruudana waxaa loo kala qaybin karaa heerar kala duwan, oo leh isku dhacyo kala duwan oo fahamsan. Haddii aan ku hadalno, tusaale ahaan, ku saabsan vektorka raadiyaha, markaa, mabda 'ahaan, ma jiraan wax aad u adag oo qeexaya. Si kastaba ha noqotee, waxaad isku raaci doontaa in ardaygu u sahlanaan doono inuu ka fahmo ardayga dugsiga dhexe ama sare. Si daacadnimo ah, uma baahnid in la sharraxo waxyaabaha gaarka ah ee ereygan loogu talagalay ardayda dugsiga sare.

Taariikh Kooban ee Abuurista Kinematics

Dad badan, sannado badan ka hor aqoonyahan weyn Aristotle ayaa qaybta libaax ee qaybtiisa libaaxa u bixiyay waqtiga daraasaddiisa iyo daraasadda fiisikiska sida sayniska. Gaar ahaan, wuxuu ka shaqeeyay sinxiga, isagoo isku dayaya in uu soo bandhigo fikradaha ugu muhiimsan iyo fikradaha, hal dhinac ama mid kale oo loo isticmaalo in lagu xaliyo hawlaha caadiga ah iyo xitaa caadiga ah. Aristotle wuxuu siiyey fikradda bilawga ah ee ah waxa ay yihiin walxaha astaamaha madadaalada. Shuqulladiisa iyo shuqulladoodu aad bay u qiimo badnaayeen dhammaantood. Si kastaba ha ahaatee, gabagabadii wuxuu sameeyey tiro badan oo qalad ah, kiiskana waxa uu ahaa qalad iyo khasaare xumo. Shaqada Aristotle waxay xiiseynaysay cilmi-baare kale - Galileo Galilei. Mid ka mid ah ereyada aasaasiga ah ee Aristotle, ayaa waxay ahayd in dhaqdhaqaaqa jirka uu dhaco keliya haddii xoogaa xoog leh ay ku dhaqmaan, oo ay go'aamiyaan xoog iyo jihada. Galileo wuxuu cadeeyay in tani ay tahay qalad. Ciidamada ayaa saameeya xawaaraha xawaaraha, laakiin aan ka badneyn. Talyaaniga ayaa muujiyay in awoodda ay tahay sababta keentay dardargelinta, waxayna ku kici kartaa oo keliya wadajir ahaan. Galileo Galiley sidoo kale bixisay dareenka badan si ay daraasad ku sameeyo habka of dayrta oo lacag la'aan ah, keeno sharciyada khuseeya. Malaha qof kastaa wuxuu xusuustaa tijaabooyinka caanka ah, oo uu ku qarxiyay Tower of Pisa. In uu shuqulladiisa aasaasay xalalka kinematic waxaa isticmaalay physicist Ampere.

Fikradaha bilowga ah

Sida hore loo sheegay, kinemics waxay baraneysaa siyaabo lagu sharaxayo dhaqdhaqaaqa walxaha habboon. Xaaladdan, ficil ahaan, aasaasiga ah ee falanqaynta xisaabta, aljebrada caadiga ah iyo joomatariga ayaa la isticmaali karaa. Laakiin maxay yihiin fikradaha (fikradaha, ma aha qeexitaanno iyo qiyamka xuduudaha) taas oo hoosta ka xariiqday fiisigaan? First, qof kasta waa in si cad loo fahmo in kinematics of mooshin translational ee mooshinka dhibic wax ka fiirsaneysa laga reebo qaab awood. Taasi waa, si loo xalliyo dhibaatooyinka udhaxeeya uma baahnid qaaciddooyin la xiriira xoog. Kuma tixgelineyso xisaabinta, iyadoon loo eegin inta le'eg - mid, laba, saddex, ugu yaraan boqolaal kun. Si kastaba ha ahaatee, jiritaanka dardargelinta ayaa weli la bixiyaa. Dhibaatooyin tiro badan, kinemics of motion ee qodob wax xiisa leh ayaa qeexaya go'aaminta baaxada ah ee dardargelinta. Si kastaba ha ahaatee, sababaha astaamahan (taas oo ah, xoogagga iyo dabeecadooda) looma tixgelinayo, laakiin waa la iska reebay.

Qeybinta

Waxaan ogaanay in kinemics ay baartaa oo ku dabbaqo hababka lagu sharaxayo mooshinka jirka iyada oo aan loo eegin xoogagga iyaga ku dhaqma. Dhab ahaan, laanta kale ee farsamoyaqaanku waxay ka hadlaysaa dhibaatadan, oo loo yaqaan 'dynamics'. Durba waxaa loo isticmaalaa sharciyada Newton ee, kaasoo u ogolaanaya ku dhaqanka si ay u qeexaan oo xuduudaheedu ku filan leh tiro yar oo ah xogta hore loo yaqaan. fikradaha aasaasiga ah ee kinematics ee wax dhibic - waa meel iyo waqti. Marka la eego horumarinta sayniska guud ahaan iyo arimahan, su'aashu waxay ka soo baxday talo-bixinta isticmaalka noocaan oo kale ah.

Laga bilaabo bilowga, waxaa jiray kinemics classic. Waxaa la sheegi karaa in aysan aheyn oo keliya joogitaanka boodhka wakhtiga ku meel gaarka ah iyo bannaanbaxyada u gaarka ah, laakiin sidoo kale madaxbannaanida laga soo doorto tan ama qaabka tixraaca. By habka, waxaan ka hadli doonaa arrintan wax yar ka dib. Hadda uun u sharax waxa ku jira khatarta. Booska booska ee kiiskan waxaa loo tixgelin doonaa qeyb, muddada u dhaxaysa waa mudada waqtiga. Waxay u muuqataa in wax waliba ay cad yihiin. Sidaa darted, isdhexgalkaas waxaa loo tixgelin doonaa si buuxda, khiyaali ku jirta kinematics classic, si kale haddii aaney ku xirneyn kala guurka mid ka mid ah tixraac kale. Haddii ay tahay kinemics. Waxaa jira, isbeddel ku yimaada kala-guurka u dhexeeya munaasabadaha tixraaca way kala duwanaan karaan. Waxay noqon kartaa mid sax ah oo loo sheego inaysan awoodin, laakiin waa, inay tahay. Sidaa darted, isku darka laba dhacdooyin oo kala duwan ayaa sidoo kale noqda qaraabo waana mid tixgelin gaar ah leh. Taasina waa sababta keentay kinematik, laba fikradood - boos iyo waqti - ayaa isku dhafan.

Kinematics ee dhibicda waxtarka: xawaaraha, dardargelinta iyo tiro kale

Ugu yaraan in yar oo fahamsan faqraddan fiisikada, waa lagama maarmaan in loola jeedo ereyada aasaasiga ah, si loo ogaado qeexitaanada iyo in la qiyaaso waxa tirada gaar ah u taagan tahay guud ahaan. Wax walwal ma ahan, xaqiiqda, wax walba waa mid sahlan oo fudud. Aan ka fikirno, laga yaabee, bilowga bilowga fikradaha aasaasiga ah ee loo isticmaalo dhibaatooyinka ku jira kinematics.

Dhaq-dhaqaaqa

Marka la eego dhaqdhaqaaqa farsamada, waxaan tixgelin doonaa habka ay ku habboon tahay walxaha ku habboon booska. Isla mar ahaantaana, waxaa la oran karaa isbeddelku wuxuu u dhigmaa mida kale. Waxa kale oo lagama maarmaan ah in la tixgeliyo xaqiiqda ah in waqti go'an oo gaar ah oo u dhexeeya laba dhacdo isku dhacaan. Tusaale ahaan, waxaad dooran kartaa isbeddel gaar ah, oo la sameeyey intii lagu jiray wakhtigii u dhexeeyay sida jidhku uga yimid hal boos oo kale. Aynu sidoo kale xusuusnaado in jirku uu awood u yeelan karo loona wadaagi doono si waafaqsan sharciyada guud ee farsamada. Tani waa sida dhabta ah ee cinwaanka mawduuca badeecadaha inta badan ka shaqeeyo. Qaab ka mid ah tixraaca waa fikradahan soo socda, taas oo ah mid lala xiriirin karo.

Iskuduwaha

Waxaa lagu magacaabi karaa xogta caadiga ah, taas oo kuu ogolaanaysa inaad go'aamiso booska jirka hal mar ama mid kale. Isku-duwaha ayaa si aad ah loola xiriirin karo fikradda qaabka tiirarka, iyo sidoo kale shabakad. Badiyaa inta badan waraaqo iyo lambaro.

Vektorka Radius

Laga soo bilaabo magaca waa in ay horey u cadeeyaan waxa ay tahay. Si kastaba ha ahaatee, waxaanu si faahfaahsan uga hadli doonaa. Haddii ay dhibic u socoto dareen gaar ah, waxaanan ognahay asal ahaan hal ama mid kale oo tixraac ah, ka dibna waxaan ku sawirnaa vektorka raadiye wakhti kasta. Waxay ku xirnaan doontaa booska ugu horeeya ee dhibcaha leh dhibicda ugu dambeysa ama ugu dambeysa.

Dabagal

Waxaa loogu yeeraa line joogto ah, kaas oo la dhigo natiijada mowqifka qodobka mawduuc ee qaab gaar ah oo tixraac ah.

Xawaaraha (linenka iyo xagasha labadaba)

Tani waa qiime kuu sheegi kara sida ugu dhakhsaha badan ee jirku u gudbo tan ama isku-dhaafka fogaanta.

Dardargelinta (xagal iyo xagasho)

Muujinaya, sharciga iyo sida ugu dhakhsaha badan xawaaraha xawaaraha jirka ee isbeddelaya.

Waxaa laga yaabaa, halkan inay yihiin - waxyaabaha ugu muhiimsan ee cinwaanka ee qodobka waxtarka. Waa in la ogaadaa in labadaba xawaare iyo dardargelinta waa tiro dulinka. Taas macnaheedu waxa weeye in aanay haysan qiime cad, laakiin sidoo kale jihada qaarkood. Marka laysku daro, waxaa loola jeedaa labadaba hal dhinac, iyo dhinaca kale. Xaaladda kowaad, jidhku wuxuu dardar galin doonaa, labaadna - si loo jabiyo.

Hawlaha ugu fudud

Cinwaanka mawduuca (xawaaraha, dardargelinta iyo masaafada udhaxaysa fikradaha aasaasiga ah) xitaa ma qadariyaan dhibaatooyin tiro badan, laakiin qaar badan oo ka mid ah qaybahooda kala duwan. Aan isku dayno inaan xallino dhibaatada fudud si loo go'aamiyo masaafada u dhexeysa jidhka.

Tixgeli shuruudaha aan gacanta ku hayno waa sida soo socota. Gawaarida rakaabka waxay ku taagan yihiin xariiqda bilowga. Hawlwadeenku wuxuu ku siinayaa calaamad calanka, baabuurka si kadis ah ayuu u jajabiyaa booskiisa. Go'aanso haddii ay awoodi karto in ay sameyso rikoodh cusub tartanka, haddii masaafada u dhiganta boqol mitir, hoggaamiyaha xiga wuxuu ku soo galay 7.8 ilbiriqsi. Dardar gawaarida si aad u qaadato 3 mitir, oo loo qaybiyo laba geesood.

Marka, sidee loo xalliyaa dhibaatadan? Waa arrin aad u xiiso badan, sababtoo ah uma baahnid "qallalan" qeexida qiyaasaha qaarkood. Waxaa iftiiminaya marxalado iyo xaalad gaar ah, taas oo badiya qaabka xalinta iyo raadinta tilmaamayaasha. Laakiin waa maxay inaan leenahay hanuuninta inta aynaan hawsha u qabsan?

1. Taageerada dhibicda wax-soo-saarka waxay tilmaamaysaa isticmaalka dardargelinta kiiskan.

2. Xalka ayaa la soo jeediyaa iyadoo la adeegsanayo qaaciddada fogaanshaha, madaama qiimaha tiradu ay ka muuqato shuruudaha.

Shaqadu guud ahaan waa sahlan tahay. Si tan loo sameeyo, waxaan qaadannaa qaaciddada fog: S = VoT + (-) AT ^ 2/2. Waa maxay macnaha? Waxaan u baahannahay inaan ogaano muddada uu soconayo in uu sii socon doono fogaanta loo qoondeeyey, ka dibna barbar dhigo dhibcaha rikoorka si uu u arko haddii uu garaacayo ama uusan ku garaacin. Si loo dhammeeyo, waxaan doorannaa waqtiga, waxaan ku helaynaa qaaciddada: AT ^ 2 + 2VoT - 2S. Tani waa ka badan kale ma jiro isla'egta saablay. Hase yeeshee, gaariga ayaa jaban, marka xawaaraha bilowga ahi wuxuu noqon doonaa 0. Marka la xallinayo isla'egta, kala-soocuhu wuxuu u eg yahay 2400. Si aad u hesho waqtiga, waxaad u baahan tahay inaad soo qaaddo xididka. Aynu ka dhigno booska labaad ee sanadka: 48,98. Aynu helno asalka asalka: 48.98 / 6 = 8.16 ilbidhiqsi. Waxay soo baxday in falku aanu garaaci karin rikoodhkii hore.