Njia katika fizikia ni nini na inaonyeshwaje? Fomula na tatizo la sampuli

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 17:56

Kinematics ni mojawapo ya sehemu muhimu za mechanics, ambayo inazingatia sheria za harakati za miili katika nafasi (sababu za mwendo huchunguzwa na mienendo). Katika nakala hii, tutazingatia moja ya idadi kuu ya kinematics, tutajibu swali: "Ni nini njia katika fizikia?"

Dhana ya njia

Njia katika fizikia ni nini? Hii ni thamani sawa na urefu wa sehemu katika nafasi, ambayo mwili chini ya utafiti umeshinda wakati wa harakati zake. Ili kuhesabu njia, ni muhimu kujua sio tu nafasi za awali na za mwisho za mwili, lakini pia trajectory ya harakati zake. Swali la nini njia ni katika fizikia inaweza kujibiwa tofauti. Thamani hii inaeleweka kama urefu wa njia, yaani, mstari wa kufikirika ambao mwili ulisogea.

Herufi tofauti hutumika kuashiria njia. Kwa hivyo, ikiwa tunazungumza juu ya harakati ya mwelekeo mmoja, basi tunaweza kutumia ishara Δx, ambapo Δ inamaanisha mabadiliko katika uratibu wa x. Mbali na ishara hii, herufi s, l na h mara nyingi hutumiwa kutaja idadi inayozingatiwa, mbili za mwisho zinamaanisha urefu na urefu, mtawaliwa. Kwa hiyoKwa hivyo, katika kinematics, herufi s inaweza kupatikana mara nyingi ili kubainisha njia.

Ikiwa inajulikana kuwa mwili unasogea katika mstari ulionyooka katika nafasi ya pande tatu, na viwianishi vya nafasi yake ya awali vinajulikana (x₀; y ₀; z₀) na ya mwisho (x₁; y₁; z _{1), basi njia inaweza kubainishwa kwa fomula:}

s=√((x₁ - x₀)² + (y 1 _{- y}0₎2 ^{+ (z}1 _{- z} 0₎2⁾

Mfumo wa kinematic

Baada ya kutafakari jinsi njia inavyoonyeshwa katika fizikia na thamani hii ni nini, tunawasilisha fomula kadhaa za kinematiki ambazo hutumika kukokotoa sifa zilizosomwa za mwendo. Hizi ni fomula zifuatazo:

s=v × t;

s=v₀ × t ± a × t^{2 / 2}

Hapa usemi wa kwanza unalingana na hali wakati mwili unaposogea sawasawa katika mstari ulionyooka na kasi v wakati wa t. Usemi wa pili ni halali kwa msogeo ulioharakishwa kwa usawa, ambapo alama v_{0 na alama huashiria kasi ya awali na kuongeza kasi, mtawalia. Alama ya kujumlisha inapaswa kutumika ikiwa mwili unaongeza kasi, na ishara ya kutoa ikiwa inapungua.}

Tatizo la mfano

Baada ya kuchanganua njia ni nini katika fizikia, hebu tutatue tatizo lifuatalo. Mashua yenye kasi ya 13 km / h inasonga dhidi ya mkondo wa mto kwa masaa 1.5 kutoka hatua moja hadi nyingine. Boti husafiri umbali gani ikiwa kasi ya mto ni 3km/saa?

Hili ni tatizo la kawaida la kutumia fomula ya mwendo mmoja wa mwili. Ugumu wa kazi ni kuamua tu kasi halisi ya mashua. Kwa kuwa harakati zake hutokea dhidi ya sasa, itakuwa sawa na tofauti: 13 - 3 \u003d 10 km / h. Sasa inabakia kubadilisha maadili yanayojulikana katika fomula ya s na kupata jibu:

s=v × t=10 [km/h] × 1.5 [h]=15 km

Katika matatizo ya kukokotoa njia, ni muhimu kufuata vipimo vya thamani zilizotumika za kasi, wakati na kuongeza kasi ili kuepusha makosa.