Кинематика
Механика – раздел физики, изучающий механическое движение.
Механическое движение – это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.
Кинематика – раздел механики, изучающий геометрические характеристики механического движения.
Основные понятия механического движения
Траектория – линия, которую описывает тело при своем движении.
Путь, S – длина траектории.
Перемещение, – направленный отрезок (вектор), соединяющий начальное и конечное положения тела при его движении.
Если размеры тела намного меньше проходимого им пути, то размерами тела можно пренебречь и рассматривать его как материальную точку.
Механическое движение всегда рассматривают относительно некоторой системы отчета, которая позволяет определить характеристики этого движения.
Систему отсчета образуют тело отсчета, связанная с ним прямоугольная система координат и прибор для измерения времени (часы).
Виды механического движения | |||
по виду траектории | по характеру движения | ||
прямолинейное | криволинейное | равномерное (с постоянной скоростью) | равнопеременное (с постоянным ускорением) |
Физические величины, характеризующие механическое движение
Прямолинейное равномерное движение
Физическая величина | Формула | График зависимости от времени | Физическая величина | Формула | График зависимости от времени |
Ускорение, , (м/с2) | , | Перемещение (путь), , (м) | , | ||
Скорость, , (м/с) | , , | Координата, х, (м) | , закон движения |
Прямолинейное равнопеременное движение
Физическая величина | Формула | График зависимости от времени | Физическая величина | Формула | График зависимости от времени |
Ускорение, , (м/с2) | , , | Перемещение (путь), , (м) | , , , | ||
Скорость, , (м/с) | , | Координата, х, (м) | , закон движения |
Средняя скорость движения:
|
Движение в поле силы тяжести
Свободным падением называется движение, которое совершило бы тело только под действием силы тяжести без учета сопротивления воздуха.
Движение тела по вертикали | Движение тела, брошенного горизонтально с некоторой высоты | Движение тела, брошенного под углом к горизонту |
При свободном падении тела с небольшой высоты h0 от поверхности Земли с начальной скоростью υ0 оно движется с постоянным ускорением g = 9,8 м/с2, направленным вертикально вниз. Для описания этого движения выбирают вертикальную координатную ось Оу. | Это движение можно разложить на два независимых движения: равномерное прямолинейное, происходящее в горизонтальном направлении со скоростью υх, равной начальной скорости бросания υ0 (υх = υ0), и свободное падение с высоты, на которой находилось тело в момент бросания, с ускорением g. Для описания этого движения выбирают прямоугольную систему координат хОу. Траекторией движения является ветвь параболы. | Данное движение также можно разложить на два независимых движения: равномерное прямолинейное, происходящее в горизонтальном направлении с начальной скоростью v0х = v0·cosα и свободное падение с начальной скоростью v0у = v0·sinα, где α - угол между направлениями вектора скорости υ0 и осью Ох. Траекторией такого движения является парабола. |
Уравнение движения: Путь, пройденный телом за время t: Скорость тела: Время падения с высоты h0 без начальной скорости (υ0=0): | Уравнения движения: , Высота, с которой брошено тело: . Дальность полета: Скорость тела: Время полета тела: | Уравнения движения: , Максимальная высота полета: , Дальность полета: Скорость тела: , , , Время полета тела: |