Kinematika cisimlərin fəzada hərəkət qanunlarını (hərəkətin səbəblərini dinamika ilə öyrənir) nəzərdən keçirən mexanikanın mühüm bölmələrindən biridir. Bu yazıda kinematikanın əsas kəmiyyətlərindən birini nəzərdən keçirəcəyik, suala cavab verəcəyik: "Fizikada yol nədir?"
Yol anlayışı
Fizikada yol nədir? Bu, tədqiq olunan cismin hərəkəti zamanı keçdiyi kosmosdakı seqmentin uzunluğuna bərabər bir dəyərdir. Yolu hesablamaq üçün yalnız bədənin ilkin və son mövqelərini deyil, həm də onun hərəkət trayektoriyasını bilmək lazımdır. Fizikada yolun nə olduğu sualına fərqli cavab vermək olar. Bu dəyər trayektoriyanın uzunluğu, yəni bədənin hərəkət etdiyi xəyali xətt kimi başa düşülür.
Yol göstərmək üçün müxtəlif simvollardan istifadə edilir. Deməli, əgər söhbət birölçülü hərəkətdən gedirsə, onda Δx simvolundan istifadə edə bilərik, burada Δ x koordinatının dəyişməsi deməkdir. Bu simvoldan əlavə, s, l və h hərfləri tez-tez nəzərdən keçirilən kəmiyyəti təyin etmək üçün istifadə olunur, sonuncu ikisi müvafiq olaraq uzunluq və hündürlük deməkdir. Belə kiBeləliklə, kinematikada yolu təyin etmək üçün s hərfinə ən çox rast gəlinir.
Cismin üçölçülü fəzada düz xətt üzrə hərəkət etdiyi məlumdursa və onun ilkin vəziyyətinin koordinatları məlumdursa (x0; y 0; z0) və yekun (x1; y1; z 1), onda yol düsturla müəyyən edilə bilər:
s=√((x1 - x0)2 + (y 1 - y0)2 + (z1 - z 0)2)
Kinematik düsturlar
Fizikada yolun necə işarələndiyini və bu dəyərin nə olduğunu nəzərdən keçirərək, hərəkətin öyrənilən xarakteristikasını hesablamaq üçün istifadə olunan bir neçə kinematik düstur təqdim edirik. Bunlar aşağıdakı düsturlardır:
s=v × t;
s=v0 × t ± a × t2 / 2
Burada birinci ifadə bədənin t vaxtı ərzində v sürəti ilə düz xətt üzrə bərabər şəkildə hərəkət etdiyi vəziyyətə uyğundur. İkinci ifadə vahid sürətlənmiş hərəkət üçün etibarlıdır, burada v0 və a simvolları müvafiq olaraq ilkin sürəti və sürətlənməni bildirir. Bədən sürətlənirsə artı işarəsi, yavaşlayırsa mənfi işarəsi istifadə edilməlidir.
Nümunə problem
Fizikada yolun nə olduğunu təhlil etdikdən sonra aşağıdakı məsələni həll edək. Sürəti 13 km/saat olan qayıq bir nöqtədən digərinə 1,5 saat ərzində çayın axınına qarşı hərəkət edir. Çayın sürəti 3 olarsa, qayıq nə qədər yol gedirkm/saat?
Bu, cismin vahid hərəkəti üçün düsturun tətbiqi ilə bağlı klassik problemdir. Tapşırığın mürəkkəbliyi yalnız qayığın faktiki sürətini müəyyən etməkdir. Hərəkəti cərəyana qarşı baş verdiyi üçün fərqə bərabər olacaq: 13 - 3 \u003d 10 km / saat. İndi s üçün düsturda məlum dəyərləri əvəz etmək və cavabı almaq qalır:
s=v × t=10 [km/saat] × 1.5 [h]=15 km
Yol hesablama problemlərində səhvlərə yol verməmək üçün istifadə olunan sürət, vaxt və sürətlənmə dəyərlərinin ölçülərinə əməl etmək lazımdır.
