Kinematikk er en av de viktige delene av mekanikk, som tar for seg bevegelseslovene til kropper i rommet (årsakene til bevegelse studeres av dynamikk). I denne artikkelen vil vi vurdere en av hovedmengdene av kinematikk, vi vil svare på spørsmålet: "Hva er en bane i fysikk?"
Konseptet med stien
Hva er en bane i fysikk? Dette er en verdi som tilsvarer lengden på segmentet i rommet, som kroppen som studeres har overvunnet i løpet av sin bevegelse. For å beregne banen er det nødvendig å ikke bare kjenne kroppens innledende og endelige posisjoner, men også banen til dens bevegelse. Spørsmålet om hva en vei er i fysikk kan besvares annerledes. Denne verdien forstås som lengden på banen, det vil si den imaginære linjen som kroppen beveget seg langs.
Forskjellige tegn brukes for å indikere banen. Så hvis vi snakker om endimensjonal bevegelse, kan vi bruke symbolet Δx, der Δ betyr en endring i x-koordinaten. I tillegg til dette symbolet brukes ofte bokstavene s, l og h for å betegne mengden som vurderes, de to sistnevnte betyr henholdsvis lengde og høyde. SåI kinematikk finner man derfor bokstaven s oftest for å angi en sti.
Hvis det er kjent at kroppen beveger seg i en rett linje i tredimensjon alt rom, og koordinatene til dens utgangsposisjon er kjent (x0; y 0; z0) og siste (x1; y1; z 1), så kan banen bestemmes av formelen:
s=√((x1 - x0)2 + (y 1 - y0)2 + (z1 - z 0)2)
Kinematiske formler
Etter å ha vurdert hvordan banen er betegnet i fysikk og hva denne verdien er, presenterer vi et par kinematiske formler som brukes til å beregne den studerte egenskapen til bevegelse. Dette er følgende formler:
s=v × t;
s=v0 × t ± a × t2 / 2
Her tilsvarer det første uttrykket situasjonen når kroppen beveger seg jevnt i en rett linje med en hastighet v i løpet av tiden t. Det andre uttrykket gjelder for jevn akselerert bevegelse, der symbolene v0 og a angir henholdsvis starthastighet og akselerasjon. Plusstegnet skal brukes hvis kroppen akselererer, og minustegnet hvis den bremser.
Eksempelproblem
Etter å ha analysert hva en bane er i fysikk, la oss løse følgende problem. En båt med en hastighet på 13 km / t beveger seg mot strømmen i elven i 1,5 time fra ett punkt til et annet. Hvor langt reiser båten hvis hastigheten på elven er 3km/t?
Dette er et klassisk problem med å bruke formelen for ensartede bevegelser til en kropp. Kompleksiteten i oppgaven er kun å bestemme båtens faktiske hastighet. Siden bevegelsen skjer mot strømmen, vil den være lik forskjellen: 13 - 3 \u003d 10 km / t. Nå gjenstår det å erstatte de kjente verdiene i formelen med s og få svaret:
s=v × t=10 [km/t] × 1,5 [h]=15 km
I problemer med baneberegning er det nødvendig å følge dimensjonene til de brukte verdiene for hastighet, tid og akselerasjon for å unngå feil.
