Формулы по кинематике 10 класс: Ошибка: 404 Материал не найден

Содержание

Формулы по кинематике 10. Кинематика. Основные формулы. Сложность в описании движения

Сессия приближается, и пора нам переходить от теории к практике. На выходных мы сели и подумали о том, что многим студентам было бы неплохо иметь под рукой подборку основных физических формул. Сухие формулы с объяснением: кратко, лаконично, ничего лишнего. Очень полезная штука при решении задач, знаете ли. Да и на экзамене, когда из головы может «выскочить» именно то, что накануне было жесточайше вызубрено, такая подборка сослужит отличную службу.

Больше всего задач обычно задают по трем самым популярным разделам физики. Это механика , термодинамика и молекулярная физика , электричество . Их и возьмем!

Основные формулы по физике динамика, кинематика, статика

Начнем с самого простого. Старое-доброе любимое прямолинейное и равномерное движение.

Формулы кинематики:

Конечно, не будем забывать про движение по кругу, и затем перейдем к динамике и законам Ньютона.

После динамики самое время рассмотреть условия равновесия тел и жидкостей, т.е. статику и гидростатику

Теперь приведем основные формулы по теме «Работа и энергия». Куда же нам без них!


Основные формулы молекулярной физики и термодинамики

Закончим раздел механики формулами по колебаниям и волнам и перейдем к молекулярной физике и термодинамике.

Коэффициент полезного действия, закон Гей-Люссака, уравнение Клапейрона-Менделеева – все эти милые сердцу формулы собраны ниже.

Кстати! Для всех наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

.


Основные формулы по физике: электричество

Пора переходить к электричеству, хоть его и любят меньше термодинамики. Начинаем с электростатики.

И, под барабанную дробь, заканчиваем формулами для закона Ома, электромагнитной индукции и электромагнитных колебаний.

На этом все. Конечно, можно было бы привести еще целую гору формул, но это ни к чему. Когда формул становится слишком много, можно легко запутаться, а там и вовсе расплавить мозг. Надеемся, наша шпаргалка основных формул по физике поможет решать любимые задачи быстрее и эффективнее. А если хотите уточнить что-то или не нашли нужной формулы: спросите у экспертов студенческого сервиса

. Наши авторы держат в голове сотни формул и щелкают задачи, как орешки. Обращайтесь, и вскоре любая задача будет вам «по зубам».

Прежде всего, следует заметить, что речь будет идти о геометрической точке, то есть области пространства, не имеющей размеров. Именно для этого абстрактного образа (модели) и справедливы все представленные ниже определения и формулы. Однако для краткости я в дальнейшем буду часто говорить о движении тела , объекта или частицы . Это я делаю только для того, чтобы Вам легче было читать. Но всегда помните, что речь идет о геометрической точке.

Радиус-вектор точки – это вектор, начало которого совпадает с началом системы координат, а конец – с данной точкой. Радиус-вектор обозначается, как правило, буквой

r . К сожалению некоторые авторы обозначают его буквой s . Настоятельно советую не использовать обозначение s для радиус-вектора. Дело в том, что подавляющее большинство авторов (как отечественных, так и зарубежных) используют букву s для обозначения пути, который является скаляром и к радиус-вектору, как правило, отношения не имеет. Если вы будете обозначать радиус-вектор как s , то легко можете запутаться. Еще раз, мы, как и все нормальные люди, будем использовать следующие обозначения: r
– радиус-вектор точки, s – путь, пройденный точкой.

Вектор перемещения (часто говорят просто – перемещение ) – это вектор , начало которого совпадает с той точкой траектории, где было тело, когда мы начали изучать данное движение, а конец этого вектора совпадает с той точкой траектории, где мы это изучение закончили. Будем обозначать этот вектор как Δr . Использование символа Δ очевидно: Δr – это разность между радиус-вектором r конечной точки изучаемого отрезка траектории и радиус-вектором r 0 точки начала этого отрезка (рис. 1), то есть Δr =

r r 0 .

Траектория – это линия, вдоль которой движется тело.

Путь – это сумма длин всех участков траектории, последовательно проходимых телом при движения. Обозначается либо ΔS, если речь идет об участке траектории, либо S, если речь идет о всей траектории наблюдаемого движения. Иногда (редко) путь обозначают и другой буквой, например, L (только не обозначайте его как r, мы уже об этом говорили). Запомните! Путь – это положительный скаляр ! Путь в процессе движения может только увеличиваться .

Средняя скорость перемещения v ср

v ср = Δr /Δt.

Мгновенная скорость перемещения v – это вектор, определяемый выражением

v = dr /dt.

Средняя скорость пути v ср – это скаляр, определяемый выражением

V ср = Δs/Δt.

Часто встречаются и другие обозначения, например, .

Мгновенная скорость пути v – это скаляр, определяемый выражением

Модуль мгновенной скорости перемещения и мгновенная скорость пути – это одно и то же, поскольку dr = ds.

Среднее ускорение a

a ср = Δv /Δt.

Мгновенное ускорение (или просто, ускорение ) a – это вектор, определяемый выражением

a =dv /dt.

Касательное (тангенциальное) ускорение a τ (нижний индекс – это греческая строчная буква тау) – это вектор , являющийся векторной проекцией мгновенного ускорения на касательную ось .

Нормальное (центростремительное) ускорение a n – это вектор , являющийся векторной проекцией мгновенного ускорения на ось нормали .

Модуль касательного ускорения

| a τ | = dv/dt,

То есть это – производная модуля мгновенной скорости по времени.

Модуль нормального ускорения

| a n | = v 2 /r,

Где r – величина радиуса кривизны траектории в точке нахождения тела.

Важно! Хочу обратить внимание на следующее.

Не путайтесь с обозначениями, касающимися касательного и нормального ускорений! Дело в том, что в литературе по этому поводу традиционно наблюдается полная чехарда.

Запомните!

a τ – это вектор касательного ускорения,

a n – это вектор нормального ускорения.

a τ и a n являются векторными проекциями полного ускорения а на касательную ось и ось нормали соответственно,

A τ – это проекция (скалярная!) касательного ускорения на касательную ось,

A n – это проекция (скалярная!) нормального ускорения на ось нормали,

| a τ |- это модуль вектора касательного ускорения,

| a n | – это модуль вектора нормального ускорения.

Особенно не удивляйтесь, если, читая в литературе о криволинейном (в частности, вращательном) движении, Вы обнаружите, что автор под a τ понимает и вектор, и его проекцию, и его модуль. То же самое относится и к a n . Все, как говорится, «в одном флаконе». И такое, к сожалению, сплошь и рядом. Даже учебники для высшей школы не являются исключением, во многих из них (поверьте – в большинстве!) царит полная неразбериха по этому поводу.

Вот так, не зная азов векторной алгебры или пренебрегая ими, очень легко полностью запутаться при изучении и анализе физических процессов. Поэтому знание векторной алгебры является наиглавнейшим условием успеха в изучении механики. И не только механики. В дальнейшем, при изучении других разделов физики, Вы неоднократно в этом убедитесь.

Мгновенная угловая скорость (или просто, угловая скорость ) ω – это вектор, определяемый выражением

ω = dφ /dt,

Где dφ – бесконечно малое изменение угловой координаты (dφ – вектор!).

Мгновенное угловое ускорение (или просто, угловое ускорение

) ε – это вектор, определяемый выражением

ε = dω /dt.

Связь между v , ω и r :

v = ω × r .

Связь между v, ω и r:

Связь между | a τ |, ε и r:

| a τ | = ε · r.

Теперь перейдем к кинематическим уравнениям конкретных видов движения. Эти уравнения надо выучить наизусть .

Кинематическое уравнение равномерного и прямолинейного движения имеет вид:

r = r 0 + v t,

Где r – радиус-вектор объекта в момент времени t, r 0 – то же в начальный момент времени t 0 (в момент начала наблюдений).

Кинематическое уравнение движения с постоянным ускорением имеет вид:

r = r 0 + v 0 t + a t 2 /2, где v 0 скорость объекта в момент t 0 .

Уравнение для скорости тела при движении с постоянным ускорением имеет вид:

v = v 0 + a t.

Кинематическое уравнение равномерного движения по окружности в полярных координатах имеет вид:

φ = φ 0 + ω z t,

Где φ – угловая координата тела в данный момент времени, φ 0 – угловая координата тела в момент начала наблюдения (в начальный момент времени), ω z – проекция угловой скорости

ω на ось Z (обычно эта ось выбирается перпендикулярно плоскости вращения).

Кинематическое уравнение движения по окружности с постоянным ускорением в полярных координатах имеет вид:

φ = φ 0 + ω 0z t + ε z t 2 /2.

Кинематическое уравнение гармонических колебаний вдоль оси X имеет вид:

Х = А Cos (ω t + φ 0),

Где A – амплитуда колебаний, ω – циклическая частота, φ 0 – начальная фаза колебаний.

Проекция скорости точки, колеблющейся вдоль оси X, на эту ось равна:

V x = − ω · A · Sin (ω t + φ 0).

Проекция ускорения точки, колеблющейся вдоль оси X, на эту ось равна:

А x = − ω 2 · A · Cos (ω t + φ 0).

Связь между циклической частотой ω, обычной частотой ƒ и периодом колебаний T:

ω = 2 πƒ = 2 π/T (π = 3,14 – число пи).

Математический маятник имеет период колебаний T, определяемый выражением:

В числителе подкоренного выражения – длина нити маятника, в знаменателе – ускорение свободного падения

Связь между абсолютной v абс, относительной v отн и переносной v пер скоростями:

v абс = v отн + v пер.

Вот, пожалуй, и все определения и формулы, которые могут понадобиться при решении задач на кинематику. Приведенная информация носит только справочный характер и не может заменить электронную книгу, где доступно, подробно и, надеюсь, увлекательно изложена теория этого раздела механики.

Масса.

Масса m – скалярная физическая величина, характеризующая свойство тел притягиваться к земле и к другим телам.

Масса тела – постоянная величина.

Единица массы – 1 килограмм (кг).

Плотность.

Плотностью ρ называется отношение массы m тела к занимаемому им объёму V:

Единица плотности – 1 кг/м 3 .

Сила.

Сила F – физическая величина, характеризующая действие тел друг на друга и являющаяся мерой их взаимодействия. Сила – векторная величина; вектор силы характеризуется модулем (числовым значением) F, точкой приложения и направлением.

Единица силы – 1 ньютон (Н).

Сила тяжести.

Сила тяжести – сила, с которой тела притягиваются к Земле. Она направлена к центру Земли и, следовательно, перпендикулярна к её поверхности:

Давление.

Давление p – скалярная физическая величина, равная отношению силы F, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности S:

Единица давления – 1 паскаль (Па) = 1 Н/м 2 .

Работа.

Работа A – скалярная физическая велечина, равная произведению силы F на расстояние S, пройденное телом под действием этой силы:

Единица работы – 1 джоуль (Дж) = 1 Н*м.

Энергия.

Энергия E – скалярная физическая величина, характеризующая любое движение и любое взаимодействие и определяющая способность тела совершать работу.

Единица энергии, как и работы, – 1 Дж.

Кинематика

Движение.

Механическим движением тела называют изменение с течением времени его положения в пространстве.

Система отсчёта.

Связанные с телом отсчёта систему координат и часы называют системой отсчёта.

Материальная точка.

Тело, размерами которого можно пренебречь в данной ситуации, называется материальной точкой. Строго говоря, все законы механики справедливы для материальных точек.

Траектория.

Линия, вдоль которой перемещается тело, называется траекторией. По виду траектории движения разделяются на два типа – прямолинейное и криволинейное.

Путь и перемещение.

Путь – скальрная величина, равная расстоянию, пройденному телом вдоль траектории движения. Перемещение – вектор, соединяющий начальную и конечную точки пути.

Скорость.

Скоростью υ называют векторную физическую величину, характеризующую быстроту и направление перемещения тела. Для равномерного движения скорость равна отношению перемещения ко времени, за которое оно произошло:

Единица скорости – 1 м/с, но часто пользуются км/ч (36 км/ч = 10 м/с).

Уравнение движения.

Уравнение движения – зависимость перемещения от времени. Для равномерного прямолинейного движения уравнение движения имеет вид

Мгновенная скорость.

Мгновенная скорость – отношение очень малого перемещения к промежутку времени, за который оно произошло:

Средняя скорость:

Ускорение.

Ускорением a называют векторную физическую величину, характеризующую быстроту изменения скорости движения. При равнопеременном движении (т.е при равноускоренном или равнозамедленном) ускорение равно отношению изменения скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло:

Сессия приближается, и пора нам переходить от теории к практике. На выходных мы сели и подумали о том, что многим студентам было бы неплохо иметь под рукой подборку основных физических формул. Сухие формулы с объяснением: кратко, лаконично, ничего лишнего. Очень полезная штука при решении задач, знаете ли. Да и на экзамене, когда из головы может «выскочить» именно то, что накануне было жесточайше вызубрено, такая подборка сослужит отличную службу.

Больше всего задач обычно задают по трем самым популярным разделам физики. Это механика , термодинамика и молекулярная физика , электричество . Их и возьмем!

Основные формулы по физике динамика, кинематика, статика

Начнем с самого простого. Старое-доброе любимое прямолинейное и равномерное движение.

Формулы кинематики:

Конечно, не будем забывать про движение по кругу, и затем перейдем к динамике и законам Ньютона.

После динамики самое время рассмотреть условия равновесия тел и жидкостей, т.е. статику и гидростатику

Теперь приведем основные формулы по теме «Работа и энергия». Куда же нам без них!


Основные формулы молекулярной физики и термодинамики

Закончим раздел механики формулами по колебаниям и волнам и перейдем к молекулярной физике и термодинамике.

Коэффициент полезного действия, закон Гей-Люссака, уравнение Клапейрона-Менделеева – все эти милые сердцу формулы собраны ниже.

Кстати! Для всех наших читателей сейчас действует скидка 10% на .


Основные формулы по физике: электричество

Пора переходить к электричеству, хоть его и любят меньше термодинамики. Начинаем с электростатики.

И, под барабанную дробь, заканчиваем формулами для закона Ома, электромагнитной индукции и электромагнитных колебаний.

На этом все. Конечно, можно было бы привести еще целую гору формул, но это ни к чему. Когда формул становится слишком много, можно легко запутаться, а там и вовсе расплавить мозг. Надеемся, наша шпаргалка основных формул по физике поможет решать любимые задачи быстрее и эффективнее. А если хотите уточнить что-то или не нашли нужной формулы: спросите у экспертов студенческого сервиса . Наши авторы держат в голове сотни формул и щелкают задачи, как орешки. Обращайтесь, и вскоре любая задача будет вам «по зубам».

Кинематика. Кинематика: определение, формулы, задачи

Что такое кинематика? Это подраздел механики, который изучает математические и геометрические методы описания движения идеализированных объектов. Они относятся к нескольким категориям. Темой сегодняшней статьи станут аспекты, которые так или иначе связаны с понятием «кинематика точки». Мы разберем многие вопросы, но начнем с самых что ни на есть фундаментальных понятий и объяснений их применения в данной области.

Какие объекты рассматриваются?

Если кинематика – это раздел физики, который изучает способы описания движения тел в разноразмерных пространствах, значит, нужно оперировать и самими телами, верно? Чтобы быстрее понять, о чем идет речь, вы можете найти предназначенный для школьников мультимедийный урок. Кинематика для понимания вообще проста, если разобраться в ее основах. При ознакомлении с ними вы заметите, что в теории присутствует информация о том, что данный раздел физики изучает закономерности движения материальных точек. Заметьте, как обобщенно дано определение объектов. С другой стороны, материальные точки не являются единственными рассматриваемыми кинематикой объектами. Этот раздел физики изучает принципы движения также и абсолютно твердых тел, и идеальных жидкостей. Очень часто все эти три понятия объединяют в одно, говоря просто «идеализированные объекты». Идеализация в данном случае нужна для условностей расчетов и отхода от возможных систематических погрешностей. Если вы посмотрите определение материальной точки, то заметите, что о ней написано следующее: это тело, размерами которого в соответствующей ситуации можно пренебречь. Это можно понимать так: по сравнению с пройденным расстоянием линейные размеры объекта ничтожно малы.

Что используется для описания?

Как было сказано ранее, кинематика – это подраздел механики, который изучает способы описания движения точки. Но если это так, значит для совершения подобных операций нужны какие-то фундаментальные понятия и принципы, наподобие аксиоматических? Да. И в нашем случае это они имеются. Во-первых, в кинематике заведено за правило разрешать задачи, не оглядываясь на силы, действующие на материальную точку. Все мы прекрасно знаем, что тело будет ускоряться или замедляться в том случае, если на него действует определенная сила. И кинематика – это тот подраздел, который позволяет оперировать ускорением. Однако природа возникающих сил здесь не рассматривается. Для описания движения применяются методы математического анализа, линейной и пространственной геометрии, а также алгебры. Также определенную роль играют координатные сетки и сами координаты. Но об этом мы поговорим чуть позднее.

История создания

Первые работы по кинематике были составлены великим ученным Аристотелем. Именно он сформировал некоторые фундаментальные принципы этой отрасли. И даже несмотря на то, что в его работах и выводах содержалось некоторое количество ошибочных мнений и размышлений, его труды все равно представляют огромную ценность для современной физики. Работы Аристотеля впоследствии изучал Галилео Галилей. Он проводил знаменитые опыты с Пизанской башней, когда исследовал закономерности процесса свободного падения тела. Изучив все вдоль и поперек, Галилей подверг размышления и выводы Аристотеля жесткой критике. Например, если последний писал о том, что сила – это причина движения, Галилей доказал, что сила есть причина ускорения, но никак не того, что тело возьмет и придет в движение и будет перемещаться. По мнению Аристотеля, тело могло приобретать скорость только при воздействии определенной силы. Но ведь мы знаем, что это мнение ошибочно, поскольку существует равномерное поступательное движение. Это в лишний раз доказывают формулы кинематики. А мы перейдем к следующему вопросу.

Кинематика. Физика. Основные понятия

В этом разделе имеется некоторое количество фундаментальных принципов и определений. Начнем, пожалуй, с главного из них.

Механическое движение

Наверное, со школьной скамьи нам пытаются заложить мысль о том, что можно считать механическим движением. Мы с ним сталкиваемся ежедневно, ежечасно, ежесекундно. Механическим движением мы будем считать процесс, который происходит в пространстве с течением времени, а именно изменение положения того или иного тела. При этом очень часто к процессу применяют относительность, то есть говорят о том, что положение, скажем, первого тела изменилось по отношению к положению второго. Давайте представим, что на стартовой черте у нас стоят два автомобиля. Отмашка оператора или загорелись огни – и машины срываются с места. В самом начале уже происходит изменение положения. Причем говорить можно об этом долго и нудно: относительно конкурента, относительно линии старта, относительно зафиксированного зрителя. Но, наверное, идея понятна. То же самое можно сказать и про двух людей, которые идут либо в одну сторону, либо в разные. Положение каждого из них относительно другого изменяется в каждый момент времени.

Система отсчета

Кинематика, физика – все эти науки используют такое фундаментальное понятие, как системы отсчета. На самом деле оно имеет очень важную роль и применяется в практических задачах едва ли не повсеместно. С системой отсчета могут быть связаны еще две важные составляющие.

Координатная сетка и координаты

Последние представляют собой не что иное, как набор цифр и букв. Пользуясь определенным логическими установками, мы можем составить свою одномерную или двухмерную координатную сетку, которая позволит нам решать простейшие задачи по изменению положения материальной точки за тот или иной отрезок времени. Обычно на практике применяется двухмерная координатная сетка с осями Х («икс») и У («игрек»). В трехмерном пространстве добавляет ось Z («зэт») а в одномерном присутствует только Х. Часто с координатами работают артиллеристы и разведчики. А впервые мы с ними сталкиваемся еще в начальной школе, когда начинаем чертить отрезки определенной длины. Ведь градуировка есть не что иное, как использование координат для обозначения начала и конца.

Кинематика 10 класс. Величины

Основные величины, которые используются при решении задач по кинематике материальной точки, – это расстояние, время, скорость и ускорение. Давайте поговорим о двух последних подробнее. Обе эти величины – векторные. Иными словами, они имеют не только численный показатель, но и определенное заданное направление. Движение тела будет происходить в ту сторону, в которую направлен вектор скорости. При этом нельзя забывать и о векторе ускорения, если мы имеем случай неравномерного движения. Ускорение может быть направлено в ту же сторону, либо в противоположную. Если они сонаправлены, то тело начнет двигаться все быстрее и быстрее. Если разнонаправлены, то будет происходить замедление объекта до тех пор, пока он не остановится. После этого при наличии ускорения тело обретет противоположную скорость, то есть тронется в обратном направлении. Все это на практике весьма и весьма четко показывает кинематика. 10 класс – это как раз тот период, когда данный раздел физики раскрывается в достаточной мере.

Формулы

Формулы кинематики достаточно просты как для вывода, так и для запоминания. Например, формула пройденного за то или иное время объектом расстояния имеет следующий вид: S = VoT + aT^2/2. Как мы видим, в левой части у нас стоит как раз-таки расстояние. В правой части можно обнаружить начальную скорость, время и ускорение. Знак «плюс» стоит исключительно условно, поскольку ускорение может принимать отрицательное скалярное значение при процессе торможения объекта. Вообще, кинематика движения подразумевает существование одного вида скорости, мы постоянно говорим «начальная», «конечная», «мгновенная». Мгновенная скорость появляется в определенный момент времени. Но ведь если так подумать, то конечная или начальная составляющие есть не что иное, как ее частные проявления, верно? Тема «Кинематика» является, наверное, излюбленной у школьников, поскольку она проста и интересна.

Примеры задач

В простейшей кинематике существуют целые категории самых разных задач. Все они так или иначе связаны с движением материальной точки. Например, в некоторых требуется определить расстояние, пройденное телом за определенное время. При этом могут быть известны такие параметры, как начальная скорость и ускорение. 2/2. В нее мы просто подставляем имеющиеся данные. Это ускорение и время. Следует обратить внимание на то, что слагаемое Vot уйдет на нуль, поскольку начальная скорость равна нулю. Таким образом, мы получаем численный ответ 75 метров. Вот и все, задача решена.

Итоги

Таким образом, мы разобрались с фундаментальными принципами и определениями, привели пример формулы и поговорили об истории создания данного подраздела. Кинематика, понятие которой вводится в седьмом классе на уроках физики, продолжает постоянно совершенствоваться в рамках релятивистского (неклассического) раздела.

Тесты по теме “Кинематика” онлайн

  1. Онлайн тесты
  2. Кинематика
  • Равномерное прямолинейное движение

    21.07.2019 3440

    Тест позволяет проверить умение читать графики прямолинейного равномерного движения. Записывать уравнение движения и решать систему уравнений.

  • Зачетная работа по теме “Кинематика”

    29.09.2014 10189 0

    Данный тест представляет собой набор заданий для выполнения зачетной работы по теме “Кинематика” и предназначен для учащихся 10 классов, изучающих физику на базовом уровне

  • Входная диагностика по кинематике

    03.07.2019 235 0

    Тест позволяет проверить основные знания по кинематике, а также умение читать графики

  • Равноускоренное прямолинейное движение

    24. 07.2019 1356 0

    тест позволяет проверить усвоение основных физических величин и их расчет при равноускоренном движении

  • Равномерное движение тела по окружности

    21.08.2019 1681 0

    Тест позволяет определить уровень усвоения кинематических понятий при движении тела по окружности. Вопросы теста относятся к базовому и продвинотому уровню. 

  • Основы кинематики

    31.01.2020 3535 0

    Тест предназначен для учащихся 9 классов для проверки знаний после прохождения темы “Механическое движение”. Будет полезен и при подготовке к ГИА по физике.

  • Формулы кинематика

    06.12.2018 2751 0

    Тест предназначен для проверки базовых формул по кинематике. Подойдет как для подготовки к ЕГЭ, так и для систематического курса физики. Создан не по кодификатору, но с оглядкой на него.

  • Перемещение и путь

    14.07.2019 700 0

    В тесте рассматриваются задания необходимые для понимания сущности механического движения

  • Кинематика-2 9 класс

    07. 10.2021 133 0

    Тест предназначен для проверки знаний по теме “Кинематика” 9 класс

  • Кинематика 9 класс

    05.10.2020 1083 0

    Тест предназначен для проверки знаний по теме “Кинематика” 9 класс

  • Скорость материальной точки. Закон сложения скоростей. Ускорение

    18.07.2019 142 0

    Тест проверяет знания понятий средней скорости, мгновенной скорости, сложение скоростей

  • Теоретическая механика

    27. 10.2020 893 0

    Тест предназаначен для проверки знаний по предмету “Техническая механика” по разделам “Статика”, “Кинематика”, “Динамика”

  • Тематические задания для подготовки к ЕГЭ по физике. Механика. Кинематика

    04.05.2013 3515

    Тест может быть использован для подготовки к ЕГЭ, а также закрепления и контроля знаний при изучении раздела физики “Динамика”. Тест содержит задания разного уровня сложности

  • Кинематика, базовый уровень

    27.06.2014 1175 0

    В тесте 25 вопросов с выбором ответа. Задания разной степени сложности: от простого до продвинутого.

  • 1.1.5 – 1.1.6. Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение. Часть 1. Задание 1, 5, 7, 28

    27.08.2015 324 0

    Тест предназначен для проверки базовых знаний и умений по кинематике прямолинейного равномерного и равноускоренного движения. Коды по кодификатору 2019 года: 1.1. Равномерное прямолинейное движение; 1.1.6 Равноускоренное прямолинейное движение

  • Тренировочный тест “Криволинейное движение”

    27.09.2019 714

    Тренировочный тест по теме “Движение по окружности” . Проверяется знание основных понятий криволинейного движения и движения по окружности, связей между характеристиками вращательного движения, умение решать простые задачи.

  • Система отсчета. Материальная точка. Относительность движения

    11.07.2019 436 0

    Тест позволяет определить усвоение основных понятий кинематики. Понятие материальной точки, относительность движения, система осчета.

  • Физика 1 часть

    11.01.2022 5 0

    Проверьте себя на знание физики . Время на работу везде разное ,в зависимости от сложности ,так что думайте быстрее и делайте правильный выбор . Удачи вам !!!!

  • 10 класс Физика. Механика. Итоговая контрольная работа.

    21.03.2022 8 0

    1 курс Физика. Механика. Кинематика. Динамика.Контрольная работа

  • 1.1.3. Скорость материальной точки. Сложение скоростей. Задание 1

    23.08.2015 224 0

    Тест предназначен для проверки базовых знаний и умений по кинематике прямолинейного равномерного и равноускоренного движения. Коды по кодификатору 2016 года: 1.1.3

  • 1.

    1.4. Ускорение материальной точки. Часть 1. Задания 1, 5

    25.08.2015 76 0

    Тест предназначен для проверки базовых знаний и умений по кинематике прямолинейного равноускоренного движения. Код по кодификатору 2016 года: 1.1.4

  • 1.1.7 Свободное падение. Ускорение свободного падения. Движение тела, брошенного под углом α к горизонту. Задания 1, 6, 7, 28

    28.08.2015 198 0

    Тест предназначен для проверки базовых знаний и умений по кинематике прямолинейного равномерного и равноускоренного движения полной школы при подготовке к ЕГЭ. Код по кодификатору 2020 года: 1.1.7

  • Тест для проверки знаний по теме “Кинематика”

    08. 07.2018 897

    Тематический тест предназначен для проверки знаний по теме “Кинематика”, соответствует заданиям ЕГЭ по физике

  • Физика – механика – кинематика, динамика, всемирное тяготение

    20.12.2019 47 0

    Способы описания движения.Табличный.Достоинства: нагляден, прост, удобен при изучении периодических движений (например, таблицы координат астрономических объектов).Недостатки: не позволяет определить положение тела в любой момент времени (промежуточные значения), не позволяет предсказать характер движения.

  • Формулы кинематики

    31. 05.2020 9 0

    Проверяем знание формул кинематики для подготовки к сдаче экзамена

  • Простые задачи по кинематике

    03.06.2020 6 0

    Для каждой задачи предлагается несколько формул. Нужно выбрать ту из них, с помощью которой эта задача решается.

  • Задачи по кинематике

    03.06.2020 5 0

    Типичные задания по кинематике для подготовки к экзамену достаточного уровня.

  • Кинематика материальной точки

    10. 11.2020 79 0

    Зачет по теме “Кинематика материальной точки”. 10 класс углубленный уровень учебник В.А.Касьянов

  • Административная контрольная работа 10 класс

    20.12.2020 66 0

    Работа предназначена для оценки знаний обучающихся 10 класса по физике. Проверяется умение решать задачи по темам: “Кинематика”, “Динамика”, “Законы сохранения”

  • Кто если не Я

    12.03.2022 6 0

    Тест предназаначен для проверки знаний по предмету “Техническая механика” по разделам “Статика”, “Кинематика”, “Динамика”

Тест «Все формулы для егэ по физике.

кинематика» по физике для ЕГЭ

Все по физике тест

Первичное тестирование для определения вашего уровня знаний — бесплатно.

Платформа определит, какие навыки у вас сформированы слабо, и предложит «прокачать» их до 100%.
Не забудьте, что для формирования стойкого навыка нужно выполнить 5 коротких повторений по несколько минут в течение ближайших 4 дней. Платформа пришлет своевременное напоминание. Содержание каждого из последующих вопросов будет подстраиваться под ваши индивидуальные особенности с учетом уже выполненных заданий.

Одним из важных разделов физики, изучаемых в школьной программе, является кинематика – формулы помогают вычислить скорость движения и пройденный путь, определить координаты тела. Для успешной сдачи итогового экзамена очень важно не только хорошо знать формулы кинематики по физике, но и уметь правильно их применять. На экзамене часто не хватает времени на размышления – нужно безошибочно выбирать правильный ответ. Наш тренажер помогает выработать стойкий учебный навык находить верные решения за кратчайшее время.

Движение, скорость и ускорение изучает именно кинематика – формулы для ЕГЭ можно быстро повторить с помощью нашего теста. Каждый может пройти его бесплатно и определить, насколько хорошо он знает азы школьной программы. Тест состоит примерно из 20 вопросов, на его выполнение уйдет не более 5-10 минут.

Вам предстоит выбрать один из 4 вариантов ответа, показанных на экране. Если ответ верный, загорается зеленый свет, а ошибка подсвечивается красным. При составлении заданий учтены все основные понятия и формулы кинематики. Вам придется вспомнить их, чтобы успешно пройти тестирование. По его итогам система сформирует рейтинг и предложит продолжить занятия, чтобы добиться 100% результата.

Очень важно, что вы всегда можете видеть верный ответ. Это позволяет сэкономить время и понять, что следует повторить перед экзаменом. Так, например, если вам плохо даются формулы движения – кинематика основана на них – вам следует вновь пройти тест через несколько часов, а затем регулярно тренироваться в течение последующих 4-5 дней. За это время сформируется стойкий учебный навык нахождения правильных ответов. Теперь, если вам попадется задача по кинематике, вы с блеском справитесь с ней.

Один раз тест предоставляется бесплатно, но для того, чтобы получить возможность заниматься на тренажерах и изучать основные формулы кинематики на конкретных примерах, следует зарегистрироваться на сайте образовательной платформы Skills4u и оплатить доступ на месяц, полугодие или полный учебный год. Выбирайте подходящий план занятий и присоединяйтесь к нам! Занятия на интерактивных тренажерах – очень быстрый и эффективный способ подготовиться к ЕГЭ и успешно сдать итоговый экзамен.

Тест Все формулы для егэ по физике.

Skills4u. ru

11.09.2020 4:39:22

2020-09-11 04:39:22

Источники:

Https://skills4u. ru/school/formuly-kinematiki. html

Тесты по физике » /> » /> .keyword { color: red; }

Все по физике тест

Если вас с Ньютоном объединяет не только любовь к яблокам, а Эйнштейн ваш кумир с детства, заходите на наш сайт, чтобы попробовать свои силы в тестах на знание физики. Закон Архимеда, законы термодинамики, законы сохранения энергии — вспомните их и многое другое. Тесты по физике на нашем сайте хороши не только тем, что позволят вам блеснуть знаниями, но и тем, что помогут узнать много нового и интересного о мире точных наук.

Физика по праву считается самым сложным школьным предметом. Как показывает практика, лишь у 20% учащихся оценки по этой науке — четверки и пятерки. Все ли в порядке с вашей подготовкой? Мы поможем проверить ваши знания. Попробуйте ответить на вопросы по программе восьмого класса.

В седьмом классе дети начинают знакомиться с устройством этого мира. Физика – одна из тех наук, которая объясняет многие непонятные и сложные явления вокруг нас. Чтобы перевести вас в восьмой класс нужно убедиться, что вы усвоили программу. А для этого есть тест итоговый тест, который мы предлагаем вам пройти прямо сейчас. Удачи!

Физика – мать всех наук. Почему? Да потому, что всё в мире подчиняется законам этой науки. Знать её рекомендуется именно поэтому. Разбираешься ли ты в ней больше школьника? Предлагаем проверить!

Десятый класс является подготовительным этапом перед ЕГЭ. У вас есть целый год на то, чтобы наверстать упущенное и получше подготовиться к экзамену. Если дополнительным предметом вы выбрали физику, то заниматься надо в два раза усерднее. Этот тест поможет вам определить свой уровень знаний по физике.

Физика — один из тех предметов, которые ни в коем случае нельзя запускать. Информация очень связана между собой, поэтому один пробел способен вызвать цепную реакцию. Конец учебного года — отличный момент, чтобы подвести промежуточные итоги и убедиться, что все под контролем. Для вас мы подготовили тест по физике за девятый класс. Постарайтесь ответить верно как минимум на семь вопросов. Если не получится, не забудьте этим летом хотя бы пару раз пролистать школьный учебник.

Что вы помните из школьной программы по физике? Многие ответят, что ничего. Однако будьте уверены, вы себя недооцениваете. Этот тест проверит ваши базовые знания по физике. Не переживайте, мы не станем вас спрашивать о законах термодинамики. А вот что такое электрон вспомнить придется. Наберете хотя бы пять верных ответов?

Вы знали, что высота Эйфелевой башни может изменяться в пределах двенадцати сантиметров? Это зависит от погодных условий. А если добавить в обычную воду сахар и кинуть туда яйцо, то оно не утонет. Все эти процессы описывает физика. В элементарной физике существует 35 законов, которые должен знать каждый образованный человек. Пройдите тест и узнайте, хорошо ли вы ориентируетесь в основных законах физики. Удачи!

Физика – наука, разъяснившая многие вопросы человечества и существенно облегчившая его существование. Не многим в жизни понадобятся законы термодинамики и т. д., но знать основы мы должны. Пройди тест и проверь себя.

Вы никогда не задумывались, почему Солнце на восходе и закате кажется красным или оранжевым? У физики есть ответ на этот вопрос. Солнце на самом деле излучает свет белого цвета, который состоит из всех цветов радуги. Вечером и утром солнечные лучи проходят через плотные слои атмосферы, в которых большинство цветных пучков света рассеивается, остаются лишь красные, жёлтые и оранжевые. В советские времена подобные факты знали почти все школьники. Как думаете, обширнее ли ваши знания по физике, чем были когда-то у советских школьников? Предлагаем проверить!

Стивен Хокинг — человек, который пролил свет на устройство и происхождение вселенной, черные дыры, космос. Бросать вызов признанному гению бессмысленно, однако почему бы не посоперничать с Хокингом-студентом? Тогда ему было двадцать лет, он только закончил Кембридж. Давайте для начала попробуем освежить в вашей голове университетский курс физики. Итак, получится ли у вас одолеть будущего гения?

Физика – это точная наука с уймой законов, теорем и правил, которые могут объяснить практически всё, что происходит вокруг нас. Сложно переоценить её роль в жизни обычных людей. Каждый образованный человек должен быть знаком с этой наукой. Пройди тест и узнай, являешься ли ты таковым.

Тест Закон сохранения импульса за 9 класс с ответами подойдет для тех, кто хочет проверить свои знания по теме. Вы школьник, студент или преподаватель? Каждый здесь найдет что-то полезное для себя. А самые умные смогут набрать наивысший балл!

Впереди контрольная работа? Не беда, вы будете готовы на отлично. Тест по физике на тему «Плотность вещества» за 7 класс вам в этом поможет. Перед тем, как выбирать верный ответ, дважды подумайте. Поехали.

«Это элементарно!» – скажут школьные учителя. Но нам интересно, что об этом думаешь ты. Мы подготовили 10 вопросов по физике, ответив на которые, ты получишь точную оценку своих знаний. Дерзай!

Конечно, вы изучали это в школе, но насколько свежи ваши знания, и можно ли вас назвать ходячей энциклопедией?

Логические задачи — гимнастика для ума, необходимая для сохранения умственных способностей, концентрации внимания и памяти. Для решения этих задач не нужно быть физиком, достаточно школьной программы. Удачи!

Предлагаем вам ответить на 12 простых вопросов и узнать, так ли хорошо на самом деле вы знакомы с безграничным миром кинематографа. Готовы? Не забудьте поделиться результатом в комментариях!

Говорят, что работа либо спокойная и комфортная, либо приносит вам деньги. Неужели эти две вещи совместить невозможно? На эту тему можно философствовать долго, но вот стрессы и апатия — это уже вопрос, который не терпит отлагательств. Тест на профессиональное выгорание и конфликты на работе поможет вам выявить и предотвратить психические расстройства, а также даст ответы на другие актуальные вопросы!

Давно ли вы закончили школу? Как показывает практика, через пять лет после выпуска мало кто помнит хотя бы 30% информации, которая была получена за школьной скамьей. Даже лёгкие вопросы из программ общеобразовательных учреждений ставят в тупик взрослых. Вы еще помните такие слова, как демократия, параллелограмм и рудимент? Если да, то у вас есть все шансы стать исключением из правила. Докажите, что не зря учились 11 лет!

Порадуемся тому, что такие ужасы остались далеко в истории, по крайней мере большинство из них.

Учёные убеждены: чем образованнее человек, тем меньше вероятность того появления заболеваний мозга с возрастом. Интеллектуальная деятельность способствует формированию дополнительной ткани, которая замещает повреждённую. Верить этому или нет — дело ваше. Но мы предпочитаем профилактику и поэтому подготовили десять вопросов на общие темы. Помните, кто написал картину «Утро в сосновом лесу»? Не нужно обладать специальными знаниями, чтобы пройти наш тест. Давайте проверим, как хорошо вы знаете обязательный минимум образованного человека. Стыдно не знать ответы на эти вопросы.

Чтение книг возвращается в моду. В автобусах, трамваях и вагонах метро снова можно видеть молодых людей, увлеченных чтением. И это прекрасно, ведь чтение позволяет становиться лучше. Много ли книг было тобой прочтено? Сейчас узнаем!

Вспомните старое доброе советское кино, а также проверьте, насколько хорошо вы знакомы с некоторыми современными фильмами. Возможно, пора что-нибудь пересмотреть? Проверьте свою память — насколько хорошо она хранит то, о чём вы уже давно не вспоминали!

Считаешь себя умным? Хочешь проверить свои знания? Тогда тебе обязательно нужно пройти этот тест! Попробуй набрать хотя бы 9/12 правильных ответов. Это получается далеко не у многих!

Материнский инстинкт оказался сильнее здравого смысла и рекомендаций врачей.

В совершенстве знать какую-то одну тему – это профессионализм, а хорошо знать много тем – это эрудированность. Присутствие в человеке первого без второго будет малоэффективным, поэтому надо стараться развиваться всесторонне. Ответь на 15 вопросов и узнай, можно ли тебя назвать человеком просвещённым.

Даже если вам пришлось столкнуться с некоторыми фактами впервые, то просто ваши знания не совпали с нашими ответами — самое время дополнить свой багаж эрудита, запоминая всё новое и интересное для вас. Надеемся, что тренировка памяти пройдёт успешно и часть ответов всё же окажутся верными!

Проверьте свои знания о мире вокруг вас — достопримечательности, страны, города, звёзды, животные. Большая часть предложенных в тесте вопросов — не совсем обычная, чтобы вы смогли точно определить, какая область ваших познаний нуждается в дополнительной информации!

Предлагаем вам пройти наш тест по странам и мировым столицам! Будет непросто! Только настоящие знатоки географии, смогут пройти его без ошибок. А вы относитесь к их числу?

Литературные герои — всего лишь художественный вымысел автора. Но некоторые из них получаются настолько реалистичными, что способны влюбить в себя читателя с первых строк. Кто из советских девчонок не питал нежных чувств к Олегу Кошевому? А кому из парней не нравилась Наташа Ростова? Сегодня мы посвятили тест самым удачным литературным образам, которые принесли невероятный успех и славу своим произведениям. Давайте начнём!

Впереди контрольная работа.

Dropi. ru

22.01.2019 13:30:59

2019-01-22 13:30:59

Источники:

Https://dropi. ru/c/tests/fizika

Тест на все формулы для огэ по физике. кинематика по физике для ОГЭ — тестирование от Skills4U » /> » /> . keyword { color: red; }

Все по физике тест

Первичное тестирование для определения вашего уровня знаний — бесплатно.

Платформа определит, какие навыки у вас сформированы слабо, и предложит «прокачать» их до 100%.
Не забудьте, что для формирования стойкого навыка нужно выполнить 5 коротких повторений по несколько минут в течение ближайших 4 дней. Платформа пришлет своевременное напоминание. Содержание каждого из последующих вопросов будет подстраиваться под ваши индивидуальные особенности с учетом уже выполненных заданий.

Тест Все формулы для ОГЭ по физике.

Skills4u. ru

18.02.2020 5:02:35

2020-02-18 05:02:35

Источники:

Https://skills4u. ru/school/test_238.html

Задачи по кинематике с решениями, примеры решения задач

В нашей сегодняшней статье мы разберем по одной задаче из каждого подраздела кинематики. 

Надоело грызть гранит науки и хочется полезной и легкой для восприятия информации? Добро пожаловать в наш телеграм! Здесь вас ждет ежедневная и разнообразная рассылка.

Примеры решения задач по разным разделам кинематики

Давайте вспомним, какие темы мы уже рассматривали в рубрике «Физика для чайников»:

  • задачи на равномерное движение;
  • задачи на равноускоренное движение;
  • задачи на движение по окружности;
  • задачи на относительность движения;
  • задачи на свободное падение тел.

Кинематика – от греческого κινειν – двигаться.

Задачи по кинематике с решениями

Задача №1. Относительность движения

Условие

Теплоход движется по озеру параллельно берегу со скоростью v1 = 25 км/ч. От берега отходит катер со скоростью v2 = 40 км/ч. Через какое наименьшее время катер сможет догнать теплоход, если в начальный момент теплоход и катер находились на одной нормали к берегу и расстояние между ними было S = 1 км?

Решение

t – искомое наименьшее время. Катер может двигаться по самым разным траекториям, но для того, чтобы догнать теплоход за наименьшее время с максимальнойскоростью, катеру нужно плыть по прямой в некоторую точку, в которую теплоход приплывет одновременно с прибытием туда катера. В таком случае траектории теплохода и катера образуют прямоугольный треугольник вместе с отрезком, соединяющим их положения в начальный момент времени. Расстояния, пройденные соответственно теплоходом и катером до момента встречи:

Далее воспользуемся теоремой Пифагора:

Переводим в СИ и подставляем значения

Ответ: 115 секунд.

Задача №2. Свободное падение тел

Условие

Камень, свободно падающий без начальной скорости, пролетел вторую половину пути за 1 секунду. С какой высоты h упал камень?

Решение

Направим ось Y вертикально вниз. За начало координат примем точку, из которой летел камень. Закон движения камня в проекции на ось имеет вид:

Время падения камня:

Для середины пути справедливы соотношения:

Время t2, за которое пройдена вторая половина пути (оно известно по условию), можно вычислить по формуле:

Отсюда находим высоту:

Ответ: 57,7 метров

Кстати! Для всех наших читателей действует скидка 10% на любой вид работы.

Задача №3. Движение по окружности

Условие

Каковы линейная и угловая скорости точек на экваторе Земли при ее вращении вокруг своей оси?

Решение

Линейную и угловую скорости при движении по окружности можно найти по формулам:

Обратимся к справочнику и найдем радиус Земли: 6370 км. Период обращения – 24 часа или 86400 секунд. Осталось произвести вычисления:

Ответ: 463 метра в секунду; 7,3 на 10 в минус пятой степени радиан в секунду.

Задача №4. Равномерное движение

Условие

Автомобиль проехал два одинаковых участка пути с разными скоростями (v1=15 м/с, v2=10 м/с). Найти среднюю скорость автомобиля. 

Решение

Средняя скорость при равномерном прямолинейном движении равна отношению пройденного пути к затраченному времени. 

Ответ: 12 метров в секунду.

Задача №5. Равноускоренное движение

Условие

Движение тела описывается уравнением  x = At + Bt²,  где  A= 4 м/с,  B= -0. 05 м/с². Найти координату и ускорение тела в момент времени, когда скорость тела обращается в ноль.

Решение

Подставим значения из условия и запишем закон движения тела, скорость и ускорение найдем соответственно как первую и вторую производные:

В момент, когда скорость равна нулю:

Ответ: 80 метров; -0,1 метра на секунду в квадрате.

Вопросы по теме “Кинематика”

Вопрос 1. Чем отличается путь от перемещения?

Ответ. Путь – скалярная величина, равная длине траектории. Перемещение – вектор, соединяющий начальную и конечную точки пути.

Вопрос 2. Что изучает кинематика?

Ответ. Кинематика изучает движение тел, величины и связи, характеризующие его. Кинематика не изучает причины, по которым происходит движение.

Вопрос 3. Может ли ускорение быть отрицательным?

Ответ. Ускорение – векторная величина, отрицательной может быть его проекция на координатную ось. Например, если ускорение направлено противоположно скорости, тело будет замедляться.

Вопрос 4. Что такое инерциальная система отсчета?

Ответ. Инерциальная система отсчета – такая система, в которой свободные тела движутся равномерно и прямолинейно (или покоятся), если на них не действуют внешние силы (или действие этих сил скомпенсировано). 

Вопрос 5. В чем заключается относительность движения?

Ответ. Положение и перемещение тела в пространстве всегда описывается относительно другого тела (тело отсчета), с которым связана система отсчета и координаты. В зависимости от выбора тела отсчета, движение может описываться по-разному.

Нужна помощь в решении задач по физике или в заданиях любому другому предмету? Обращайтесь в профессиональный студенческий сервис.

Основы кинематики (к задачнику Рымкевича для 10-11 классов)

Основы кинематики к задачнику по физике за 10-11 классы «Физика. 10-11 класс. Пособие для общеобразовательных учебных заведений» Рымкевич А.П.

Механическим движением называется изменение положения тела с течением времени. Кинематика, как раздел механики, исследует движение тел, не рассматривая его причин. Одним из самых важных частных случаев механического движения является поступательное движение. При нем любая ось, проведенная через тело, остается параллельной самой себе.

Для удобства описания поступательного движения используется понятие материальной точки. Материальной точкой называется тело, размерами которого при решении данной задачи мы можем пренебречь. Материальная точка — это модель, и в природе их не существует. Не следует забывать, что одно и то же тело в одних условиях можно рассматривать как материальную точку, а в других нельзя. Например, при движении Земли вокруг Солнца Землю можно считать материальной точкой, а при движении пешехода по ней, конечно, нельзя.

Описывая движение, физики используют понятие системы отсчета. Чтобы ввести систему отсчета необходимо задать тело отсчета, систему координат, связанную с этим телом и устройство для измерения времени. Радиус-вектором материальной точки называется вектор, начало которого находится в начале координат выбранной системы отсчета, а конец в нашей материальной точке. Траекторией тела назовем линию, которую описывает конец радиус-вектора при движении. Пусть материальная точка в момент времени t1 находилась в точке A, в момент времени t2 переместилась в точку B. В таком случае можно ввести понятие перемещения. Перемещением s назовем вектор, начало которого лежит в точке A, а конец в точке B. Тогда, если радиус-вектор в момент времени t1 равен rA, а в момент t2 равен rB, то s = rB – rA .

Пусть вектор s имеет координаты (х, у, z) в выбранной системе отсчета. Тогда проекция его на ось Х будет равна х, на ось Y будет равна у, на ось Z будет равна z.

Другим важным понятием механики является путь. Путем называется длина траектории. Не следует путать путь и перемещение. Даже по своей сути это различные физические величины: путь — это скаляр, а перемещение — вектор. Для примера рассмотрим следующую ситуацию. Человек кидает вверх мяч, а после ловит его. При этом путь мяча не равен нулю, а перемещение равно нулю.

Вернемся к рассмотренному выше движению тела из точки A в точку B. Введем скорость движения. Скоростью v называется отношение перемещения ко времени, которое тело двигалось

Простейшим случаем механического движения является равномерное прямолинейное движение. При таком движении тело за любые равные промежутки времени совершает равные перемещения. Скорость v в этом случае постоянна.

При прямолинейном движении вместо радиус-вектора r мы можем использовать всего одну его координату, например х, если направим ось X, вдоль перемещения. Тогда проекция скорости v на ось X vx будет выражаться формулой

где х2 — конечное положение тела в момент времени t2, х1 — начальное положение тела в момент времени t1.

Другим важным случаем механического движения является равноускоренное движение. При таком движении изменение скорости v за любые равные промежутки времени постоянно. В общем случае ускорение а будет выражаться формулой

где v2 — конечная скорость в момент времени t2, v1 — начальная скорость в момент времени t1 При равноускоренном движении ускорение а есть величина постоянная. Перемещение s при равноускоренном движении будет выражаться формулой

где v0 — начальная скорость тела, а —ускорение, t — время движения. Если движение происходит вдоль оси X, то зависимость координаты тела от времени будет выражаться формулой

где х0 — начальная координата тела. Также можно доказать, что проекции перемещения Sx, начальной vx1 и конечной vx2 скорости и ускорения связаны формулой

При криволинейном движении тело всегда движется с ускорением; даже если скорость по модулю постоянна, меняется ее направление. Рассмотрим теперь движение по окружности радиуса R с постоянной по модулю скоростью v. При таком движении скорость всегда направлена по касательной к траектории. Назовем периодом T время оборота на 360°, частотой v величину обратную периоду: v = 1/T. Скорость v связана с периодом и частотой формулами

Ускорение при равномерном движении по окружности называется центростремительным и обозначается ац. Как следует из названия, это ускорение направлено в центр окружности. Оно будет выражаться формулой

Приведем также формулы для вычисления ац через период T и частоту v

Приведем также формулы для вычисления ац через период T и частоту v

Как известно, движение нельзя рассматривать безотносительно системы отсчета. Пусть тело A в одной системе отсчета движется со скоростью v. Пусть также другое тело B в этой же системе отсчета движется со скоростью v0. Если мы перейдем в систему отсчета, связанную с телом B, то в этой системе тело A будет двигаться со скоростью v’ = v — v0. Следует отметить, что любое тело в системе отсчета, связанной с самим собой покоится.

Уравнения кинематики – определение, параметры и часто задаваемые вопросы

Целью этого первого раздела, относящегося к классу физики, было исследование разнообразия средств, с помощью которых можно описать движение объектов. Разнообразие представлений, которые мы уже изучили и исследовали, также включает словесные представления, которые представляют собой графические представления, а также числовые представления и графические представления, которые представляют собой графики положение-время и графики скорости-времени. Определение кинематических уравнений

Раздел физики, который обычно определяет движение во времени и пространстве, игнорируя причину этого движения, известен как кинематика. Уравнение, которое является кинематикой, представляет собой набор уравнений, которые могут вывести неизвестный аспект движения тела, если другие аспекты предоставлены. Эти уравнения связывают пять кинематических переменных:

Смещение, которое обозначается Δx. Начальная скорость, которую задается как v0, которая называется конечной скоростью, которая обозначается v. Временной интервал, который обозначается t. Постоянное ускорение, которое обозначается a. По сути, мы можем сказать, что уравнения кинематики, которые могут вывести одну или несколько из этих переменных, если остальные даются. Эти уравнения, которые мы видели, определяют движение либо с постоянной скоростью, либо с постоянным ускорением. Поскольку мы можем сказать, что уравнения кинематики применимы только при постоянном ускорении или постоянной скорости, мы не можем использовать их, если есть одно из двух, которое изменяется.

Параметры кинематического уравнения Знание каждой из различных величин обычно дает описательную информацию о движении объекта.

Например, мы можем сказать, что если известно, что автомобиль движется с постоянной скоростью 22,0 м/с на север в течение 12,0 секунд для смещения на север, равного 264 метрам. Тогда мы можем сказать, что движение автомобиля полностью описано. Если мы возьмем второй автомобиль, то известно, что он ускоряется из положения покоя с ускорением 3,0 м/с2 в восточном направлении за время 8,0 секунд, и при условии, что конечная скорость 24 м/с. Восток и восточное направление смещения 96 метров, и тогда мы можем сказать, что движение этой машины полностью описано. Эти два утверждения, которые мы видели, должны дать полное описание движения объекта. Однако можно сказать, что такая полнота не всегда известна. Часто бывает известно лишь несколько параметров движения объекта, а остальные неизвестны. Например, мы можем сказать, что приближаясь к светофору, мы можем знать, что автомобиль имеет скорость 22 м/с, движется в восточном направлении и способен скользить с ускорением 8,0 м/с2 и в направлении что запад. Однако мы не знаем смещения, которое испытала бы наша машина, если бы мы ударили по тормозам и остановились. а затем после этого мы не знаем времени, необходимого для полной остановки. В таком случае, как этот, мы можем сказать, что неизвестные параметры, которые могут быть определены с использованием принципов физики и математических уравнений, являются кинематическими уравнениями. Что такое уравнение кинематики? Уравнения, которые можно использовать для любого движения, которое можно в целом описать как либо постоянное движение со скоростью, то есть ускорение 0 м/с/с, либо мы можем сказать, что движение с постоянным ускорением. Можно сказать, что они никогда не используются в течение какого-либо периода времени, в течение которого изменяется ускорение. Каждое из уравнений, являющихся кинематическими уравнениями, включает четыре переменные. Если нам известны значения трех из четырех переменных, то можно просто вычислить значение четвертой переменной. Таким образом, мы можем сказать, что уравнение, которое является кинематическим уравнением, предоставляет полезные средства для прогнозирования информации о объекте. движение, если другая информация уже известна нам. Например, мы можем сказать, что если известно значение ускорения, а также начальное и конечное значения скорости скользящего автомобиля, то мы можем сказать, что смещение автомобиля и время можно предсказать с помощью кинематических уравнений. Здесь мы сосредоточимся на использовании кинематических уравнений, которые должны предсказывать числовые значения неизвестных величин для движущихся объектов. 92_{i} +2\times a \times d\]

\[v_{f} = v_{i} + a \times t\] d = \[\frac{v_{i} + v_{f} {2} \times t\]

В приведенных выше уравнениях используются различные символы. Каждый символ, который мы видели, имеет свое особое значение. d означает смещение объекта, t означает время, в течение которого объект перемещался, a означает ускорение объекта, v означает скорость объекта, v означает, что значение скорости является начальным, а vf указывает на то, что значение скорости является окончательным. Каждое из этих четырех уравнений, которые мы видели, надлежащим образом описывает математическую связь между параметрами движения объекта. Таким образом, мы можем сказать, что их можно использовать для предсказания неизвестной информации о движении объекта, если известна другая информация. В следующей части мы исследуем этот процесс.

Кинематика — это приложение

Кинематика — это раздел физики, который определяет движение относительно пространства и времени, игнорируя причину этого движения. Уравнения кинематики представляют собой набор уравнений, которые могут вывести неизвестный аспект движения тела, если известны другие аспекты

Эти кинематические уравнения основаны на следующих факторах:

  1. Перемещение (обозначается Δx)

  2. Начальная скорость

  3. Конечная скорость

  4. Интервал времени (обозначается t)

  5. Постоянное ускорение (обозначается а).

Кинематика предназначена для описания пространственного положения тел или систем материальных частиц, скорости движения частиц (скорости) и скорости изменения их скорости (ускорения).

Кинематика используется в астрофизике для описания движения небесных тел и систем; а в машиностроении, робототехнике и биомеханике для описания движения систем, состоящих из соединенных частей (таких как двигатель, роботизированная рука или скелет человеческого тела).

Примеры кинематики приведены ниже:

  1. Движущиеся поезда и автобусы.

  2. Движение массы по наклонной плоскости.

  3. Проточная вода в реке.

  4. Падающая вода с горной вершины.

Анализ кинематической походки — это изучение движений тела, конечностей и суставов, происходящих во время движения. Этот метод анализа обеспечивает неинвазивные средства сбора объективной информации о движениях суставов и конечностей у пациентов.

Фундаментальная идея кинематики заключается в обсуждении движения объектов без фактического учета того, что вызвало движение. Используя простое исчисление, мы можем найти все уравнения кинематики

Например, в компонентах машин обычно используется кинематический анализ для определения (неизвестной) скорости объекта, который соединен с другим объектом, движущимся с известной скоростью . Например, может потребоваться определить линейную скорость поршня, соединенного с маховиком, который вращается с известной скоростью.

Что такое кинематика? Определение, формула, вывод, примеры задач

Кинематика — это наука об изучении движения точек, объектов и групп объектов без учета их причин. Кинематика — это область классической механики, изучающая движение точек, объектов и систем объектов. Некоторые специалисты иногда называют кинематику «геометрией движения». Давайте посмотрим на формулу кинематики.

Что такое кинематика?

Кинематика — это изучение движения в его простейшей форме. Кинематика — это раздел математики, изучающий движение любого объекта. Изучение движущихся объектов и их взаимодействий известно как кинематика. Кинематика также является разделом классической механики, описывающим и объясняющим движение точек, объектов и систем тел.

Кинематика занимается траекториями точек, линий и других геометрических объектов для описания движения. Кроме того, он концентрируется на почтительных качествах, таких как скорость и ускорение. Астрофизика, машиностроение, робототехника и биомеханика широко используют кинематику.

Кинематические формулы представляют собой набор уравнений, связывающих пять кинематических переменных: перемещение, временной интервал (t), начальную скорость (v 0 ), конечную скорость (v), постоянное ускорение (a).

Кинематические формулы точны только в том случае, если ускорение остается постоянным в течение рассматриваемого периода времени; мы должны быть осторожны, чтобы не применять их при изменении ускорения. Кинематические формулы также подразумевают, что все переменные соответствуют одному и тому же направлению: горизонтальному, вертикальному и так далее.

Кинематические формулы

Кинематические формулы имеют дело со смещением, скоростью, временем и ускорением. Кроме того, следующие четыре кинематических формулы:

Обратите внимание, что одна из пяти кинематических переменных в каждой кинематической формуле отсутствует.

Вывод кинематических формул

Вот вывод четырех кинематических формул, упомянутых выше:

Вывод первой кинематической формулы

У нас есть,

Ускорение = скорость / время

или

a = Δv / Δt

Теперь мы можем использовать определение изменения скорости v-v для замены Δv 1 0 0

a = (v-v 0 )/ Δt

v = v 0 + aΔt

Это станет первой кинематической формулой, если мы согласимся просто использовать t для Δt.

Вывод второй кинематической формулы

Перемещение Δx можно найти под любым графиком скоростей. Смещение объекта Δx будет представлено областью под этим графиком скорости.

Δx — общая площадь. Для удобства использования эту область можно разделить на синий прямоугольник и красный треугольник.

Площадь синего прямоугольника равна v 0 t, поскольку его высота равна v 0 , а ширина равна t. Площадь красного треугольника равна  , так как его основание равно t, а высота равна v-v 0 .

Сумма площадей синего прямоугольника и красного треугольника будет равна всей площади,

Наконец, для получения второй кинематической формулы,

Из второй кинематической формулы,

Δx/t = (v+v 0 )/2

положить v = v 0 + at получаем,

9 Δv/t

+at+v 0 )/2

ΔX/T = V 0 + AT/2

Наконец, для получения третьей кинематической формулы,

ДЕРИВАНИЯ ЧЕТВЕРНОЙ КИНЕМАТИЧЕСКИЙ ФОРМУЛА

от Second Kinemacal Formula

от Second Kinemacal Formula

от Second Kinemacal Pormula

от Second Kinemacal Pormula

44

.

Δx = ((v+v0)/2)t

v=v 0 +at  …(Из первой кинематической формулы)

t = (v-v 0 )/a

Поместите значение t во второй кинематической формуле,

Δx = ((v+v 0 )/2) × ((v-v 0 )/a)

Δx = (v 2 +v 0 2 )/2a

Четвертую кинематическую формулу получаем, решая 2 4 2 3 4 9092

Примеры вопросов

Вопрос 1: Какие существуют переменные в кинематике?

Ответ :

Расстояние, смещение, скорость, скорость, ускорение и рывок влияют на многие переменные кинематики. Кинематика не связана с массой объекта; скорее, он связан с его движением. Он полностью описательный и основан на их наблюдениях, таких как бросание мяча или управление поездом.

Вопрос 2: Приведите любые четыре примера кинематики.

Ответ :

Примеры кинематики:

  • Течение реки.
  • камень, брошенный с большой высоты.
  • На карусели сидят дети.
  • качания маятника.

Вопрос 3: За время t = 7 с автомобиль с начальной скоростью, равной нулю, равномерно ускоряется со скоростью 16 м/с 2 . Вы знаете, сколько он проехал?

Ответ :

Дано: T = 7S, V 0 = 0 м/с, a = 16 м/с 2

С,

S = 0 × 7 + (

S = 0 × 7 (70003

S = 0, 1/2) × 16 × 7 2

= (1/2) × 16 × 49

= 8 × 49

= 392 м

скорость

с начальным опытом велосипед равномерное ускорение 20 м/с 2 за интервал времени 6с. Определить его конечную скорость?

Ответ :

Дано: V 0 = 2 м/с, A = 20 м/с 2 , T = 6S

С.

= 122 м/с

Вопрос 5: Предположим, что начальная скорость равна 0, а конечная скорость равна 5 для интервала времени 4 с, тогда найдите его перемещение?

Ответ :

Дано: v 0 = 0 м/с, v = 5 м/с, t = 4 с

Так как,

Δx = (5+0) × 4

= 20 м

Вопрос 6: Грузовой автомобиль с начальной скоростью 0, постоянным ускорением 6 м/с . Найдите конечную скорость?

Ответ:

Дано: V 0 = 0 м/с, a = 6 м/с 2 , t = 3S

с

= 0 + 60003

= 18 м/с


Определение, примеры, формулы и типы

Планетарные орбиты, езда на велосипеде, бег по треку, летающие пчелы и падающие яблоки — мы всегда в движении, как и мир и вселенная, в которых мы живем. В этой статье мы представим одну из основополагающих ветвей классической физики: кинематика. В этой статье мы рассмотрим определение кинематики в физике, некоторые из основных понятий, составляющих эту область, и физические уравнения, которые вам необходимо знать, чтобы начать решать задачи кинематики. Мы также представим несколько основных типов задач кинематики, с которыми вы столкнетесь. Давайте начнем!

Определение кинематики в физике

Изучение движения неизбежно: физическое движение является неотъемлемой частью жизни. Мы постоянно наблюдаем, переживаем, вызываем и останавливаем движение. Прежде чем мы рассмотрим источники и движущие силы более сложного движения, мы хотим понять движение, как оно происходит: куда движется объект, как быстро он движется и как долго он длится. Эта упрощенная линза, с которой мы начинаем, представляет собой изучение кинематики в физике.

Кинематика — это изучение движения объектов без учета сил, вызвавших это движение.

Изучение кинематики является важной отправной точкой для понимания движущегося и взаимодействующего мира вокруг нас. Поскольку математика — это язык физики, нам понадобится набор математических инструментов для описания и анализа всевозможных физических явлений в нашей Вселенной. Далее давайте углубимся в некоторые основные концепции кинематики: ключевые переменные кинематического движения и лежащие в их основе уравнения кинематики.

Основные понятия кинематики

Прежде чем мы представим основные уравнения кинематики, давайте кратко рассмотрим справочную информацию и различные параметры, которые вам необходимо знать.

Скаляры и векторы

В кинематике мы можем разделить физические величины на две категории: скаляры и векторы.

Скаляр — это физическая величина, имеющая только величину.

Другими словами, скаляр — это просто числовое измерение с размером. Это может быть простое положительное число или число с единицей измерения, которое не включает направление. Некоторые распространенные примеры скаляров, с которыми вы регулярно взаимодействуете:

  • Масса (но не вес!) мяча, учебника, себя или другого предмета.

  • Объем кофе, чая или воды в вашей любимой кружке.

  • Количество времени, прошедшее между двумя уроками в школе, или как долго вы спали прошлой ночью.

Итак, скалярное значение кажется довольно простым — как насчет вектора?

Вектор — это физическая величина, имеющая как величину, так и направление.

Когда мы говорим, что вектор имеет направление, мы имеем в виду, что направление величины имеет значение . Это означает, что используемая нами система координат важна, потому что направление вектора, включая большинство переменных кинематического движения, меняет знак в зависимости от того, является ли направление движения положительным или отрицательным. Теперь давайте рассмотрим несколько простых примеров векторных величин в повседневной жизни.

  • Сила, с которой вы толкаете дверь.

  • Ускорение вниз при падении яблока с ветки дерева под действием силы тяжести.

  • Как быстро вы едете на велосипеде на восток, начиная с вашего дома.

При изучении физики вы столкнетесь с несколькими соглашениями для обозначения векторных величин. Вектор может быть записан как переменная со стрелкой вправо вверху, например, вектор силы \(\overrightarrow{F}\) или выделенный жирным шрифтом символ, например \(\mathbf{F}\). Убедитесь, что вам удобно работать с несколькими типами символов, в том числе без обозначения векторных величин!

Переменные в кинематике

Математическое решение задач кинематики в физике требует понимания, расчета и измерения нескольких физических величин. Давайте пройдемся по определению каждой переменной далее.

Положение, перемещение и расстояние

Прежде чем мы узнаем, как быстро движется объект, мы должны знать , где что-то находится первым. Мы используем переменную position, чтобы описать, где находится объект в физическом пространстве.

позиция объекта — это его физическое положение в пространстве относительно начала координат или другой точки отсчета в определенной системе координат.

Для простого линейного движения мы используем одномерную ось, такую ​​как \(x\), \(y\) или \(z\)-ось. Для движения вдоль горизонтальной оси мы обозначаем измерение положения с помощью символа \(x\), начальное положение с помощью \(x_0\) или \(x_i\), а конечное положение с помощью \(x_1\) или \( х_f\). Мы измеряем положение в единицах длины, причем наиболее часто используемыми единицами измерения являются метры, представленные символом \(\mathrm{m}\).

Если вместо этого мы хотим сравнить, насколько конечное положение объекта отличается от его начального положения в пространстве, мы можем измерить смещение после того, как объект подвергся некоторому линейному движению.

Смещение — это измерение изменения положения или того, насколько далеко объект сместился от контрольной точки, вычисляемое по формуле:

\begin{align*} \Delta x=x_f-x_i \end{align *}

Мы измеряем смещение \(\Delta x\), иногда обозначаемое как \(s\), используя те же единицы измерения, что и положение. Иногда вместо этого мы хотим знать только, сколько земли объект преодолел в целом, например, общее количество миль, пройденных автомобилем во время поездки. Здесь пригодится переменная расстояния.

Расстояние — это измерение общего перемещения объекта без привязки к направлению движения.

Другими словами, мы суммируем абсолютное значение длины каждого сегмента пути, чтобы найти общее пройденное расстояние \(d\). И перемещение, и расстояние также измеряются в единицах длины.

Измерения смещения описывают, насколько далеко объект сместился от своего начального положения, а измерения расстояния суммируют общую длину пройденного пути, стандартизировано с помощью Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0

Самое важное различие между этими величинами заключается в том, что положение и смещение являются векторами, а расстояние — скаляром.

Рассмотрим горизонтальную ось, охватывающую проезжую часть \(\mathrm{10\, m}\), с началом координат, определенным в \(5\,\mathrm{m}\) Вы идете в положительном \(x\) – направление от машины к вашему почтовому ящику в конце подъездной дорожки, где вы затем разворачиваетесь, чтобы пройти к входной двери. Определите свое начальное и конечное положение, перемещение и общее пройденное расстояние.

В этом случае ваше начальное положение \(x_i\) совпадает с положением автомобиля в \(x=5\, \mathrm{m}\) в положительном \(x\) направлении. Путь к почтовому ящику из машины занимает \(5\,\mathrm{m}\), а путь к двери – всю длину подъездной дорожки \(10\,\mathrm{m}\) в обратном направлении. . Ваше смещение:

\begin{align*} \Delta x=\mathrm{5\,m-10\,m=-5\,m} \end{align*}

\(x_f=-5\ ,\mathrm{m}\) также является нашим конечным положением, измеренным вдоль отрицательной оси \(x\) от машины до дома. Наконец, общее пройденное расстояние игнорирует направление движения:

\begin{align*} \Delta x=\mathrm{5\,m+\left |-10\,m \right |=15\,m} \end{align*}

Вы прошли \(15\ ,\mathrm{m}\) всего.

Поскольку при расчете смещения учитывается направление, эти измерения могут быть положительными, отрицательными или нулевыми. Однако расстояние может быть положительным только в том случае, если произошло какое-либо движение.

Время

Важная и обманчиво простая переменная, на которую мы полагаемся как в повседневной жизни, так и во многих физических задачах, — это время, особенно прошедшее время.

Прошедшее время — это измерение того, сколько времени занимает событие, или количество времени, необходимое для того, чтобы произошли наблюдаемые изменения.

Мы измеряем временной интервал \(\Delta t\) как разницу между конечной меткой времени и начальной меткой времени, или:

\begin{align*} \Delta t=t_f-t_i \end{align*}

Мы записываем время обычно в секундах, обозначаемых символом \(\mathrm{s}\) в задачах по физике. На первый взгляд время может показаться очень простым, но когда вы углубитесь в изучение физики, вы обнаружите, что определение этого параметра немного сложнее, чем раньше! Не беспокойтесь — пока все, что вам нужно знать, это как определить и рассчитать, сколько времени прошло в задаче по стандартным часам или секундомеру.

Скорость и скорость

Мы часто говорим о том, насколько «быстро» что-то движется, например, как быстро едет машина или как быстро вы идете. В кинематике понятие скорости движения объекта относится к тому, как его положение меняется во времени, а также направление, в котором он движется.

Скорость скорость изменения смещения во времени, или:

\begin{align*} \mathrm{Velocity=\frac{Displacement}{\Delta Time}} \end{align*}

In Другими словами, переменная скорости \(v\) описывает, насколько объект меняет свое положение за каждую прошедшую единицу времени. Мы измеряем скорость в единицах длины за время, наиболее распространенной единицей измерения является метр в секунду, обозначаемый символом \(\mathrm{\frac{m}{s}}\). Например, это означает, что объект со скоростью \(10\,\mathrm{\frac{m}{s}}\) перемещается \(\mathrm{10\, m}\) каждую секунду.

Скорость — аналогичная переменная, но вместо этого рассчитывается с использованием общего расстояния, пройденного за некоторый период прошедшего времени.

Скорость – скорость, с которой объект проходит расстояние, или:

\begin{align*} \mathrm{Speed=\frac{Distance}{Time}} \end{align*}

Измеряем скорость \ (s\) в тех же единицах, что и скорость. В повседневном разговоре мы часто используем термины «скорость» и «скорость» как синонимы, тогда как в физике различие имеет значение. Как и смещение, скорость — это векторная величина с направлением и величиной, а скорость — это скалярная величина, имеющая только размер. Неосторожная ошибка между ними может привести к неправильному расчету, поэтому обязательно обратите внимание и узнайте разницу между ними!

Ускорение

При вождении автомобиля, прежде чем мы достигнем постоянной скорости для крейсерского движения, мы должны увеличить нашу скорость с нуля. Изменения скорости приводят к ненулевому значению ускорения.

Ускорение – скорость изменения скорости во времени, или:

\begin{align*} \mathrm{Acceleration=\frac{\Delta Velocity}{\Delta Time}} \end{align*}

Другими словами, ускорение описывает, насколько быстро изменяется скорость, включая ее направление, со временем. Например, постоянное положительное ускорение 1 указывает на неуклонное увеличение скорости в каждую единицу прошедшего времени. 2}}\). Подобно смещению и скорости, измерения ускорения могут быть положительными, нулевыми или отрицательными, поскольку ускорение является векторной величиной.

Силы

Вероятно, у вас уже достаточно физической интуиции, чтобы догадаться, что движение не может просто возникнуть из ничего — вам нужно толкнуть мебель, чтобы изменить ее положение при ремонте, или нажать на тормоз, чтобы остановить машину. Основным компонентом движения является взаимодействие между объектами: силы.

Сила — это взаимодействие, такое как толчок или притяжение между двумя объектами, которое влияет на движение системы. 92}}\end{align*}

Согласно нашему определению кинематики, нам не нужно учитывать какие-либо толкающие или тянущие взаимодействия, которые могли бы запустить движение. На данный момент все, что нам нужно, это обращать внимание на движение, как оно происходит: как быстро движется автомобиль, как далеко катится мяч, насколько ускоряется вниз яблоко. Однако полезно держать в уме такие силы, как гравитация, когда анализируете проблемы кинематики. Кинематика — это всего лишь ступенька к построению нашего понимания мира, прежде чем мы погрузимся в более сложные концепции и системы!

Уравнения кинематики в физике

Уравнения кинематики, также известные как уравнения движения, представляют собой набор из четырех основных формул, которые мы можем использовать для определения положения, скорости, ускорения или времени, затраченного на движение объекта. Давайте рассмотрим каждое из четырех кинематических уравнений и способы их использования.

Первое кинематическое уравнение позволяет нам найти конечную скорость, учитывая начальную скорость, ускорение и период времени:

\begin{align*} v=v_0+a \Delta t \end{align*}

где \(v_0\) — начальная скорость, \(a\) — ускорение и \(\Delta t\) — прошедшее время. Следующее кинематическое уравнение позволяет найти положение объекта по его начальному положению, начальной и конечной скоростям и прошедшему времени:

\begin{align*} x=x_0+(\frac{v+v_0}{2}) \ Delta t,\, \mathrm{or} \\ \Delta x=(\frac{v+v_0}{2}) \Delta t \end{align*}

, где \(x_0\) — начальная позиция в \(x\)-направление. Мы можем заменить \(x\) на \(y\) или \(z\) на движение в любом другом направлении. Обратите внимание, что мы записали это уравнение двумя разными способами — поскольку смещение \(\Delta x\) равно \(x-x_0\), мы можем переместить нашу начальную переменную положения в левую часть уравнения и переписать левая сторона как переменная смещения. Этот удобный трюк также применим к нашему третьему кинематическому уравнению, уравнению для положения, заданного начальным положением, начальной скоростью, ускорением и прошедшим временем: 92+2a\Delta x \end{align*}

Все четыре кинематических уравнения предполагают, что значение ускорения является постоянным или неизменным в течение периода времени, в течение которого мы наблюдали движение. Это значение может быть ускорением силы тяжести на поверхности Земли, другой планеты или тела или любым другим значением ускорения в другом направлении.

Поначалу выбор кинематического уравнения может показаться запутанным. Лучший способ определить, какая формула вам нужна, — перечислить информацию, которую вы получили в задаче, по переменной. Иногда в контексте может подразумеваться значение переменной, например нулевая начальная скорость при падении объекта. Если вы считаете, что вам дали недостаточно подробностей для решения проблемы, прочтите ее еще раз и нарисуйте диаграмму!

Типы кинематики

Хотя кинематика в физике в широком смысле включает движение без учета причинных сил, есть несколько типов повторяющихся проблем кинематики, с которыми вы столкнетесь, когда начнете изучать механику. Давайте кратко представим некоторые из этих типов кинематического движения: свободное падение, движение снаряда и вращательную кинематику.

Свободное падение

Свободное падение — это тип одномерного вертикального движения, при котором объекты ускоряются только под действием силы тяжести. На Земле ускорение свободного падения является постоянной величиной, которую мы обозначаем символом \(\mathrm{g}\): 92}} \end{align*}

Движение свободного падения происходит только в вертикальном направлении, начиная с высоты h ноль над землей, MikeRun через Wikimedia Commons CC BY-SA 4. 0

В случае свободного падения мы не учитывайте эффекты сопротивления воздуха, трения или каких-либо изначально приложенных сил, которые не вписываются в определение свободно падающего движения. Объект, совершающий свободное падение, опустится на расстояние \(\Delta y\), иногда называемое \(\mathrm{h_0}\), от своего начального положения до земли. Чтобы лучше понять, как работает движение свободного падения, давайте рассмотрим краткий пример.

Ваш калькулятор падает со стола с высоты \(\mathrm{0,7\, м}\) и приземляется этажом ниже. Поскольку вы изучали свободное падение, вы хотите рассчитать среднюю скорость вашего калькулятора во время падения. Выберите одно из четырех кинематических уравнений и найдите среднюю скорость.

Во-первых, давайте систематизируем полученную информацию:

  • Смещение — это изменение положения от стола до пола, \(\mathrm{0,7\, м}\).
  • 92}}} \\ v=\mathrm{3.7\, \frac{m}{s}} \end{align*}

    Средняя скорость вычислителя равна \(3. 7\,\mathrm{\frac{m {s}}\).

    Хотя большинство проблем свободного падения возникает на Земле, важно отметить, что ускорение силы тяжести на разных планетах или меньших телах в космосе будет иметь разные числовые значения. Например, ускорение силы тяжести значительно меньше на Луне и значительно больше на Юпитере, чем то, к чему мы привыкли на Земле. Итак, это не настоящая константа — она достаточно «постоянна» для упрощения физических задач на нашей родной планете!

    Движение снаряда

    Движение снаряда — это двумерное, обычно параболическое движение объекта, запущенного в воздух. Для параболического движения положение, скорость и ускорение объекта могут быть разделены на горизонтальную и вертикальную компоненты , используя индексы \(x\) и \(y\) соответственно. Разбив переменную движения на отдельные составляющие, мы можем анализировать, насколько быстро объект движется или ускоряется в каждом направлении, а также предсказывать положение объекта в разные моменты времени.

    Объект с движением снаряда, запущенный под углом, будет иметь скорость и ускорение в обоих направлениях x и y, StudySmarter Originals

    Все объекты, испытывающие движение снаряда, демонстрируют симметричное движение и имеют максимальную дальность и высоту — как гласит классическая поговорка, “Что идет вверх, должно спуститься вниз”!

    Вращательное движение

    Вращательное движение, также известное как вращательная кинематика, является расширением изучения линейной кинематики на движение вращающихся по орбите или вращающихся объектов.

    Вращательное движение — круговое или вращательное движение тела вокруг фиксированной точки или жесткой оси вращения.

    Примеры вращательного движения окружают нас повсюду: возьмем орбиты планет, вращающиеся вокруг Солнца, внутреннее движение шестеренок в часах и вращение велосипедного колеса. Уравнения движения для кинематики вращения аналогичны уравнениям движения для линейного движения. Давайте посмотрим на переменные, которые мы используем для описания вращательного движения.

    Variable

    Linear Motion

    Rotational Motion

    Position and Displacement

    \(x\)

    \(\theta\) (Greek theta )

    Velocity

    \(v\)

    \(\omega\) (Greek omega )

    Acceleration

    \(а\)

    \(\альфа\) (греч. альфа )

    Кинематика и классическая механика в целом являются обширными разделами физики. Но не волнуйтесь — в следующих нескольких статьях мы подробно расскажем обо всех новых переменных и уравнениях!

    Кинематика – основные выводы

    • Кинематика – это изучение движения объектов без учета действующих причинных сил.

    • Линейное движение — это движение объекта в одном измерении или в одном направлении в координатном пространстве.

    • Смещение — это изменение, измеренное между конечным и начальным положением.

    • Скорость — это изменение положения объекта в единицу времени.

    • Ускорение — это скорость изменения скорости в единицу времени.

    • Свободное падение — тип линейного вертикального движения с постоянным ускорением, возникающим под действием силы тяжести на Земле. 92+2ас; СУВАТ

      В этом уроке вы узнаете следующее:

      • Вывод уравнений кинематики – уравнений движения с нуля
      • v = и + ат; с = ут + 1/2 ат²; v² = u² + 2 как
      • Рабочие примеры, охватывающие три уравнения
      • Очень сложные вопросы для практики — с ответами
      • Интерактивный апплет для отработки графиков расстояние/время, скорость/время и ускорение/время
      • Ссылки на дополнительные руководства по прикладной математике на сайте
      • A бесплатный рабочий лист с задачами на практику равнодействующая системы сил – даны ответы

      Кинематика – уравнения движения

      Предположим, что объект начинает двигаться в точке u и получает ускорение u . Через время t он приобретает скорость v после прохождения расстояния с . График показывает эти данные на сетке скорость-время.

      а = (v – u) / t => v – u = at

      v = у + ат

      s = ut + 1/2(v – u) t
      s = ut + 1/2 (at) t
      s = ut + 1/2 at 2

      s = ut + 1/2 at 2

      v 2 = (и + ат) 2
      v 2 =u 2 + 2uat + a 2 t 2
      v 2 = u 2 + 2а (ut + 1/2 в 2 )
      v 2 = u 2 + 2as

      v 2 = u 2 + 2as

       

      Вы можете изучить взаимосвязь между графиками смещения-времени, скорости-времени и ускорения-времени с помощью следующего интерактивного апплета. Просто переместите ползунок — время — и увидите соответствующее изменение смещения, скорости и ускорения.

       

       

       

      Например, 1

      Объект выходит из состояния покоя и движется с ускорением 2 мс -2 . Найдите его скорость через 5 с и пройденный путь.
      и = 0, т = 5 с, а = 2
      v = 0 + 2 х 5
      v = 10 мс -1
      s = ut + 1/2 at 2
      с = 0 + 1/2 х 2 х 25
      с = 25м.

      Например, 2

      Объект начинает движение через 10 мс -1 и получает ускорение 2 мс -2 . Найдите его скорость через 5 с и пройденный путь.
      и = 10, а = 2, т = 5
      v = 10 + 2 х 5
      v = 20 мс -1 s = ut + 1/2 at 2
      с = 10х5 + 1/2 х 2 х 25
      с = 75м.

      Например, 3

      Объект начинает двигаться через 20 мс -1 и увеличивает свою скорость до 40 мс -1 за 5 секунд. Найдите его ускорение и путь, пройденный за это время.
      v = 40, u = 20, t = 5
      40 = 20 + 5а
      5а = 20
      а = 4 мс -2
      с = 20 х 5 + 1/2 х 4 х 25
      с = 100 + 50
      s = 150 м

      Например, 4

      Объект начинает движение через 20 мс -1 и снижает скорость до 10 мс -1 за 2 секунды. Найдите его замедление и пройденный путь. Как далеко он продвинется, прежде чем останавливается?
      и = 20, v = 10, t = 2,
      10 = 20 + 2а
      2а = -10
      а = -5 мс -2
      с = 20 х 2 – 1/2 х 5 х 4
      с = 40 – 10
      с = 30 м
      Когда он остановится,
      v = 0, u = 10, a = -5
      0 = 100 + 2 х -5 х с
      10 с = 100
      s = 10 м

      Например, 5

      Объект начинает движение через 10 мс -1 с ускорением 2 мс -2 . Рассчитал расстояние, пройденное им за третью секунду.
      и = 10, а = 2, т = 2
      с = 10 х 2 + 1/2 х 2 х 4
      с = 20 + 4
      с = 24 м
      и = 10, а = 2, т = 3
      с = 10 х 3 + 1/2 х 2 х 9
      с = 30 + 9
      с = 39 м
      Расстояние, пройденное за третью секунду = 39 – 24 = 15м.

      E.g.6

      Мяч брошен вверх через 20 мс -1 . Найдите время, за которое он достигнет высоты 15 м. Предположим, что g = 10 мс -2 . Поэтому учитывайте ответы.
      и = 20, а = -10 с = 15
      15 = 20 т – 1/2 х 10 х т 2
      2 – 20т + 15 = 0
      т 2 – 4т + 3 = 0
      (т-3)(т-1) = 0
      т = 3 или т = 1
      Есть два возможных значения времени – оба приемлемы, поскольку они положительны;
      Объект может находиться на высоте 15 м дважды – при подъеме и при спуске.

       

      Например, 7

      Высота башни 20м. Мяч брошен вверх со скоростью 20 м/с. Через какое время мяч упадет на землю? Предположим, что g=10 мс -2 .
      В этом случае, когда мяч падает на землю, смещения составляют -20м.
      s = -20, u = 20 a = -10 t = ?
      s = ut + 1/2 at 2
      -20 = 20*t – 1/2 10 x t 2
      -20 = 20т – 5т 2
      т 2 -4т -4 = 0
      t = 4,8 с или t = -0,83 с
      Поскольку время не может быть отрицательным, t=4,8 с.

      Например, 8

      Воздушный шар поднимался с постоянной скоростью 20 м/с. Когда он достигает высоты 40 м, с шара падает железный гвоздь. Сколько времени пройдет, прежде чем гвоздь упадет на землю, если предположить, что g=10 мс -2. ? Какие предположения вы делаете?
      Поскольку воздушный шар поднимался со скоростью 20 м/с, когда гвоздь упал, скорость гвоздя также равна 20 м/с. После этого гвоздь движется под действием силы тяжести вверх до упора, а затем снова падает.
      Итак, смещение гвоздя относительно земли составляет -40м.
      s = -40, u = 40 a = -10 t = ?
      s = ut + 1/2 at 2
      -40 = 20*t – 1/2 10 x t 2
      -40 = 20т – 5т 2
      т 2 -4т -8 = 0
      t = 5,46 с или t = -1,46 с 90 406 Поскольку время не может быть отрицательным, t = 5,46 с.
      Сопротивление воздуха при расчетах не учитывается.

      Например, 9

      Автомобиль движется с постоянным ускорением, проезжая по пути три города A, B, C. Расстояние между А и С равно 200 км. Он проходит три города в t = 0, t = 4 и t = 10 секунд соответственно. Найдите ускорение и расстояние до ВС, если скорость автомобиля при проезде города А равна 10 км/с.
      А —> Б
      и = 10, а = ? т = 4, с = ?
      s = 10 х 4 + 1/2 х х 16
      s = 40 + 8а 1
      А—>С
      и = 10, а = ? т = 10, с = 200
      200 = 10 х 10 + 1/2 х х 100
      50а = 100
      а = 2 мс -2
      суб в 1
      с = 40 + 8x 2
      с = 56км.
      Итак, расстояние между B и C равно 200 – 56 = 144 км.

      Например, 10

      Человек пробегает три полюса P, Q и R со скоростью 20 м/с, 12 м/с и 8 м/с соответственно. Покажите, что PQ:QR = 16:5,
      Р—>Q
      с = с PQ u = 20 v = 12
      v 2 = u 2 + 2as
      144 = 400 + 2 как PQ
      -256 = 2as pq 1
      Q—>R
      с = с QR и = 12 v = 8
      v 2 = u 2 + 2as
      64 = 144 + 2 как QR
      -80 = 2 как PQ 2
      1/2
      с PQ / с QR = 144/80 = 16/5
      с PQ : с QR = 16 : 5

      Например, 11

      Муравей движется с постоянным ускорением. Было замечено, что он проходит расстояние 720 мм и 960 мм соответственно за одиннадцатую и пятнадцатую секунды соответственно. Найдите начальную скорость и ускорение. Отсюда найдите расстояние, пройденное муравьем за 20 с.
      0—1—2————–10-720мм-11——– ——–14-960мм-15——20 Пусть начальная скорость и ускорение равны v и a соответственно.
      s = ut + 1/2 at 2
      Итак, s 10 = 10u + 1/2 a* 100 = 10u + 50a 1
      s 11 = 11u + 1/2 a* 121 = 10u + 60,5a 2
      2 – 1 => 720 = и + 10,5а 3
      Точно так же
      Итак, s 14 = 14u + 1/2 a* 196 = 14u + 98a 4
      s 15 = 15u + 1/2 a* 225 = 14u + 112,5a 5
      5 – 4 => 960 = и + 14,5а 6
      6 – 3 => 240 = 4a => a = 60 мм/с 2 .
      Sub in 3 => 720 = u + 10,5 x 60
      и = 90 мм/с.
      с 20 = 20х90 + 1/2х60х 400 = 1800 + 12000 = 13800 мм.

      E.g.12

      Предполагая, что ускорение свободного падения на Земле составляет 9,6 мс -2 , найдите высоту, достигнутую объектом, проецируемым вертикально вверх на Луну со скоростью 16 м/с. Сила тяжести на Луне составляет 1/6 th от силы тяжести на Земле.
      v 2 = u 2 + 2as
      0 = 256 – 2 х 1,6 х с
      с = 80м.

       

       

      Ad: Авторский полностью интерактивный учебник по дифференциации

       

      Движение с переменным ускорением

      движется с постоянным ускорением. Если ускорение меняется, уравнения движения становятся просто избыточными. Таким образом, мы должны использовать дифференцирование, чтобы иметь дело с проблемами, связанными с переменным ускорением.

      Например, 1

      Перемещение объекта изменяется со временем как t 3 /3 – 2t 2 + 3t.

      1. Найдите его скорость и ускорение через t.
      2. Найдите начальную скорость.
      3. Найдите скорость при t = 2.
      4. Найдите ускорение при t = 4.
      5. Когда он меняет направление своей скорости?
      6. Когда он имеет нулевое ускорение?

       

      1. v = ds/dt = t 2 -4t + 3
        t = 0 => v = 3 м/с
      2. s = t 3 /3 – 2t 2 + 3t
        v = ds/dt = t 2 -4t + 3
        а = dv/dt = 2t -4
      3. v = t 2 -4t + 3
        t = 2 => v = -1 м/с
      4. а = dv/dt = 2t -4
        t = 4 => a = 4 мс -2
      5. Изменяет скорость при t = 1 и t = 3 – скорость меняется с положительной на отрицательную и наоборот.
      6. а = 2т – 4
        а = 0 => т = 2с.

      Напр.2

      Объект движется вдоль оси x со скоростью v = 12t + t 2 /3. Расстояние от начала координат O, когда время = t, равно x. Найдите его ускорение, когда t = 3 с. Если x = -10, когда t = 0, выведите выражение для смещения. Отсюда найдите перемещение при t = 4 с.

      1. а = dv/dt = 12 + 2t/3
        t = 3 => a = 14 мс -2
      2. s = ∫v dt
        = 12t 2 /2 + t 3 /9 + с
        = 6t 2 + t 3 /9 + с
        т = 0, с = -10;
        -10 = с
        s = 6t 2 + t 3 /9 – 10
        т = 4 => с = 96 + 64/9 – 10
        с = 93,1 м.

       


      Рекомендованная книга для новичков по математике уровня A

      Это хорошая рабочая тетрадь как для учителей, так и для учеников: учителя могут задавать домашние задания из этой книги; студенты могут учиться на хорошо структурированных примерах работы. Поскольку повторение математики ориентировано на практику, эта книга предлагает хороший ресурс с множеством вопросов для этой цели.