Основні поняття кінематики

Кінематика як розділ механіки вивчає геометричні властивості механічного руху тіл – встановлює зв’язок між просторовими характеристиками руху і часом без урахування взаємодій між тілами та їх інертності.

До основних понять кінематики відносять: матеріальну точку, механічний рух, швидкість, прискорення і т.д. Матеріальною точкою називається макроскопічне тіло, розмірами якого можна знехтувати і вважати, що вся речовина тіла зосереджена в одній геометричній точці. Механічним рухом називається рух, який полягає в зміні з плином часу положення тіл або їх частин одна відносно одної. Системою відліку називається сукупність нерухомих одне відносно одного тіл, по відношенню до яких розглядається рух, і вибраний спосіб вимірювання часу. Траєкторією називається лінія, яку описує матеріальна точка під час свого руху. В залежності від форми траєкторії розрізняють прямолінійний рух, рух по колу, криволінійний рух і т.д. Довжина ділянки траєкторії, яка пройдена точкою з моменту початку відліку часу, називається довжиною шляху. Вектор, проведений з початкового положення рухомої точки в положення її в даний момент часу, називається вектором переміщення.

clip_image002 Величина називається середньою швидкістю руху точки за час Δt.

Миттєвою швидкістю clip_image004 називається векторна величина, яка дорівнює першій похідній радіус-вектора рухомої точки по часу.

clip_image006

У випадку нерівномірного руху важливо знати, як швидко змінюється швидкість з часом.

Середнім прискоренням clip_image008 за проміжок часу Δt називають відношення зміни вектора швидкості clip_image010 до проміжку часу Δt.

clip_image012

Миттєвим прискоренням точки в момент часу t називають векторну величину clip_image014, яка дорівнює границі середнього прискорення:

clip_image016

Вектор прискорення можна представити у вигляді суми двох взаємно перпендикулярних векторів:

clip_image018

Величина clip_image020 називається тангенціальним прискоренням, яке характеризує зміну швидкості за величиною і напрямлене по дотичній до траєкторії.

clip_image022

Величина clip_image024 називається вектором нормального прискорення і характеризує зміну швидкості лише за напрямком. Це прискорення перпендикулярне до напрямку швидкості.

clip_image026

Напрямок повного прискорення визначається кутом φ між векторами clip_image020[1] і clip_image024[1]:

tg φ=an/aτ .

Добавить комментарий

Your email address will not be published.

Default thumbnail
Previous Story

Закон де Моргана

Default thumbnail
Next Story

Розповсюдження випромінювання. Закон Ламберта

Latest from Механіка

Default thumbnail

Хвилі

Під поняттям хвиля розуміють різноманітні фізичні процеси, при яких здійснюються періодичні зміни

Default thumbnail

Робота і потужність

Зміна механічного руху тіла викликається силами, діючими на нього зі сторони інших