Vad är en väg i fysik och hur betecknas den? Formler och provproblem

2024 Författare: Angel Austin | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-02 17:56

Kinematik är en av de viktiga delarna av mekaniken, som tar hänsyn till lagarna för kroppars rörelse i rymden (orsakerna till rörelse studeras av dynamik). I den här artikeln kommer vi att överväga en av kinematikens huvudkvantiteter, vi kommer att svara på frågan: "Vad är en väg i fysiken?"

Begreppet väg

Vad är en väg i fysik? Detta är ett värde lika med längden på segmentet i rymden, som kroppen under studien har övervunnit under sin rörelse. För att beräkna vägen är det nödvändigt att känna till inte bara kroppens initiala och slutliga positioner, utan också banan för dess rörelse. Frågan om vad en väg är inom fysiken kan besvaras olika. Detta värde förstås som längden på banan, det vill säga den imaginära linje längs vilken kroppen rörde sig.

Olika tecken används för att indikera sökvägen. Så, om vi talar om endimensionell rörelse, så kan vi använda symbolen Δx, där Δ betyder en förändring i x-koordinaten. Utöver denna symbol används ofta bokstäverna s, l och h för att beteckna den aktuella kvantiteten, de två sistnämnda betyder längd respektive höjd. SåI kinematik kan bokstaven s alltså oftast användas för att beteckna en väg.

Om det är känt att kroppen rör sig i en rät linje i det tredimensionella rummet och koordinaterna för dess initiala position är kända (x₀; y ₀; z₀) och final (x₁; y₁; z _{1), då kan vägen bestämmas med formeln:}

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

Kinematiska formler

Efter att ha övervägt hur banan betecknas i fysiken och vad detta värde är, presenterar vi ett par kinematiska formler som används för att beräkna den studerade egenskapen för rörelse. Det här är följande formler:

s=v × t;

s=v₀ × t ± a × t^{2 / 2}

Här motsvarar det första uttrycket situationen när kroppen rör sig jämnt i en rak linje med en hastighet v under tiden t. Det andra uttrycket gäller för likformigt accelererad rörelse, där symbolerna v_{0 och a anger starthastigheten respektive accelerationen. Plustecknet ska användas om kroppen accelererar och minustecknet om det bromsar in.}

Exempelproblem

Efter att ha analyserat vad en väg är i fysiken, låt oss lösa följande problem. En båt med en hastighet på 13 km / h rör sig mot flodens ström i 1,5 timmar från en punkt till en annan. Hur långt färdas båten om flodens hastighet är 3km/h?

Detta är ett klassiskt problem med att tillämpa formeln för en kropps enhetliga rörelse. Uppgiftens komplexitet är bara att bestämma båtens faktiska hastighet. Eftersom dess rörelse sker mot strömmen kommer den att vara lika med skillnaden: 13 - 3 \u003d 10 km / h. Nu återstår att ersätta de kända värdena i formeln för s och få svaret:

s=v × t=10 [km/h] × 1,5 [h]=15 km

I problem med banberäkning är det nödvändigt att följa dimensionerna för de använda värdena för hastighet, tid och acceleration för att undvika misstag.