Wat is 'n pad in fisika en hoe word dit aangedui? Formules en voorbeeldprobleem

2024 Outeur: Angel Austin | [email protected]. Laas verander: 2024-01-02 17:39

Kinematika is een van die belangrike afdelings van meganika, wat die bewegingswette van liggame in die ruimte in ag neem (die oorsake van beweging word deur dinamika bestudeer). In hierdie artikel sal ons een van die hoofhoeveelhede van kinematika oorweeg, ons sal die vraag beantwoord: "Wat is 'n pad in fisika?"

Die konsep van die pad

Wat is 'n pad in fisika? Dit is 'n waarde gelykstaande aan die lengte van die segment in die ruimte, wat die liggaam wat bestudeer word in die loop van sy beweging oorkom het. Om die pad te bereken, is dit nodig om nie net die aanvanklike en finale posisies van die liggaam te ken nie, maar ook die trajek van sy beweging. Die vraag wat 'n pad in fisika is, kan anders beantwoord word. Hierdie waarde word verstaan as die lengte van die trajek, dit wil sê die denkbeeldige lyn waarlangs die liggaam beweeg het.

Verskillende karakters word gebruik om die pad aan te dui. Dus, as ons van eendimensionele beweging praat, dan kan ons die simbool Δx gebruik, waar Δ 'n verandering in die x-koördinaat beteken. Benewens hierdie simbool word die letters s, l en h dikwels gebruik om die hoeveelheid wat oorweeg word aan te dui, laasgenoemde twee beteken onderskeidelik lengte en hoogte. DusDus, in kinematika, kan die letter s die meeste gevind word om 'n pad aan te dui

As dit bekend is dat die liggaam in 'n reguit lyn in driedimensionele ruimte beweeg, en die koördinate van sy aanvanklike posisie is bekend (x₀; y ₀; z₀) en finaal (x₁; y₁; z _{1), dan kan die pad bepaal word deur die formule:}

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

Kinematiese formules

Nadat ons oorweeg het hoe die pad in fisika aangedui word en wat hierdie waarde is, bied ons 'n paar kinematiese formules aan wat gebruik word om die bestudeerde kenmerk van beweging te bereken. Dit is die volgende formules:

s=v × t;

s=v₀ × t ± a × t^{2 / 2}

Hier stem die eerste uitdrukking ooreen met die situasie wanneer die liggaam eenvormig in 'n reguit lyn met 'n spoed v beweeg gedurende die tyd t. Die tweede uitdrukking is geldig vir eenvormig versnelde beweging, waar die simbole v_{0 en a die aanvanklike spoed en versnelling onderskeidelik aandui. Die plusteken moet gebruik word as die liggaam versnel, en die minusteken as dit verlangsaam.}

Voorbeeldprobleem

Nadat ons ontleed het wat 'n pad in fisika is, kom ons los die volgende probleem op. 'n Boot met 'n spoed van 13 km/h beweeg teen die stroom van die rivier vir 1,5 uur van een punt na 'n ander. Hoe ver ry die boot as die spoed van die rivier 3 iskm/h?

Dit is 'n klassieke probleem om die formule vir die eenvormige beweging van 'n liggaam toe te pas. Die kompleksiteit van die taak is slegs om die werklike spoed van die boot te bepaal. Aangesien sy beweging teen die stroom plaasvind, sal dit gelyk wees aan die verskil: 13 - 3 \u003d 10 km / h. Nou bly dit oor om die bekende waardes in die formule vir s te vervang en die antwoord te kry:

s=v × t=10 [km/h] × 1.5 [h]=15 km

In padberekeningsprobleme is dit nodig om die afmetings van die gebruikte waardes van spoed, tyd en versnelling te volg om foute te vermy.