Se vun engem Material Punkt: Basis Konzepter, Elementer

D'Thema vun eiser haut d'Artikel gëtt de se vun Material Punkt ginn. Wat ass dat alles ëm? Wat Konzepter schéngen an dat, a wat Definitioun soll un dësem Begrëff entscheet ginn? Dës a vill aner Froen haut a mir probéieren ze äntweren.

Definitioun vum Konzept

Se Material Punkt ass keen anere wéi de Physik bestëmmten Deel Recht "Mechanik". Si, am Tour, Studien de Gesetzer vum Newton vun verschiddenen Gremien. Se vun engem Material Punkt ass och an dëser Aufgab Équipe, mä et heescht net an allgemeng. An Tatsaach, dat Ënner-Rubrik wullt an de Methoden, datt d'Motioun vun Kierper beschreiwen. An dëser Etude ginn fir nëmmen déi sougenannten idealized Kierper gëeegent. Dozou gehéiert: e Material Punkt, engem steiwe Kierper an eng ideal Gas. Betruecht d'Konzepter am Detail. Mir all wëssen, aus der Schoul, déi e Material Punkt de Kierper genannt ass, d'Gréisst vun deem an all entscheet Situatioun vernoléissegt ginn. Iwwregens, déi se vun respektiv Dréchnen fänkt vun engem Material Punkt fir d'éischte Kéier an siwent Schouljoer Léierbicher op Physik ze erschéngen. Dëst ass de einfach nämlech, sou Bekannten ze fänken mat Wëssenschaft, mat senger Hëllef et Meeschter praktesch ass. Eng separat Thema ass, wat d'Elementer vun der se vun Material Punkt sinn. Si ganz vill, an se kann no an e puer Niveauen mat verschiddene Schwieregkeeten ënnerdeelt ginn ze verstoen. Wa mir schwätzen, zum Beispill, de Radius Vecteure, duerno, am Prinzip, an hirer Definitioun ass näischt prohibitively komplex. Allerdéngs accord, datt et vill méi einfach ze verstoen ass et un de Schüler ass ewéi déi duerchschnëttlech Situatioun Schüler oder Lycée. An éierlech gesoot allgemengen, et net néideg ass de Charakteristike vun de Begrëff Lycée Schüler ze erklären.

A Stéchwierder Geschicht vun se

Vill, virun villen Joeren, e déi grouss Aristoteles der deelen d'Léiw vu sengem gratis Zäit studéiert a beschreiwen, Physik als separat Wëssenschaft. Besonnesch geschafft hien op der se, versicht et zu den Haapt Punkten a Konzepter ze presentéieren, eng Manéier oder aneren am Versich benotzt praktesch an och Gëscht Aufgaben ze léisen. Aristoteles huet den initial Iddi wat d'Elementer vun der se vun Material Punkt sinn. Seng Aarbecht an Schrëften si ganz wäertvoll fir all Mënschheet. Trotzdem, an seng Conclusioune, huet et e bedeitend Zuel vu Feeler, an der Matière ass, datt et e puer Feeler a Feeler waren. Wierker vum Aristoteles a senger Zäit gouf interesséiert an anere Wëssenschaftler - Galileo Galilei. Ee vun de fundamental theses no vir vum Aristoteles, liesen, datt de Kierper herrlechen nëmmen am Fall geschitt, wann et op e puer Kraaft, sech vun der Intensitéit a Richtung Verdeedegung ass. Galileo bewisen, datt dëst e Feeler ass. Kraaft wäert d'Vitesse Kader betreffen, mä net méi. Déi italienesch zougedréckt datt de force d 'Ursaach vun der Beschleunegung ass, an et kann een mat et nëmmen Géigesäitegkeet ginn. Galileo Galiley och bedeitend Opmierksamkeet op d'Etude vun de Prozess bezuelt vun gratis falen, deen den zoustännegen Gesetzer. Wahrscheinlech jiddereen erënnere iwwer sengem berühmte Experimenter, déi hien am Tower vu Pisa ass. A sengem Wierker, benotzt d'Grondlage kinematic Léisungen an Physiker Stäerkt.

éischt Konzepter

Wéi virdrun erwähnt, un der se vun lassleeën Weeër d'Weeër geleet vun idealized Objete beschreiwen. An der Praxis, kann de Fundamenter mathematesch Analyse, gewéinlech Algebra an Geometrie applizéiert. Mä wat sinn d'Konzepter (dësem Konzept, a keng Definitioun an parametric Wäerter) sinn am Häerz vun dëser bestëmmten Deel vun der Physik? Éischt soll, jidderengem kloer ze verstoen, datt de se vun respektiv Mëttelpunkt vun der Material Punkt Dréchnen que Muecht Leeschtung ausser. Dat ass, d'relevant Problemer ze léisen, mir brauchen net de mat Muecht ugeschloss Formelen. Et ass net se considéréiert, egal wéivill vun hinnen do sinn - een, zwee, dräi, och honnertdausende. Trotzdem, stellt d'Existenz vun Beschleunegung nach. An enger Rei vu Material Punkt herrlechen se Problemer dëser Theorie Beschleunegung Wäert bestëmmen. Allerdéngs, d'Ursaachen vun deem Phänomen (dh, Kräften an hirer Natur) sinn net considéréiert, a si goufen ewech gelooss.

Klassifikatioun

Mer fonnt, datt déi se inspizeiert an gëllt Methoden d'Weeër geleet vun Kierper ouni Récksiicht op d'Kräften op hinnen handele ze beschreiwen. Iwwregens, huet dës Aufgab fir déi aner Ënner-Mechanik gouf maachen, déi Dynamik genannt ass. Schonn do sinn benotzt Newton d'Gesetzer, déi an der Praxis erlaben genuch Parameteren mat enger klenger Zuel vu bekannte initial Donnéeën ze definéieren. Basis Konzepter vun se vun Material Punkt - et ass Raum an Zäit. An am Zesummenhang mat der Entwécklung vun der Wëssenschaft am Allgemengen an am Beräich, war et eng Fro iwwert d'appropriateness vun esou engem geschéckt.

Vun Ufank, war et der klassescher se. Mir kënne soen, dass et net nëmmen d'Presenz vun zwou verlässlecht a raimlech thematiséieren komescher ass, mä si sinn onofhängeg vun der Wiel vun engem bestëmmte Kader vun Referenz. Iwwregens, ech schwätzen mir spéider iwwer. Elo, just erklären wat et iwwer ass. November - Aménagement November an dësem Fall gëtt als Segment, Zäit considéréiert ginn. Et schéngt, datt alles kloer ginn soll. Elo, wäert dës thematiséieren an der klassescher se absolut Fuerschung considéréiert ginn, an anere Wierder, onofhängeg vun der Transitioun vun engem Bezuchssystem fir aner. Ob Affär relativistesch se. Et Intervalle wann tëschent Referenzkaderen zéien variéiere kann. Et ass méi schlau ze souguer soen, datt si kënnen net, a soll, wahrscheinlech. Well vun dëser Geschicht vun zwee ënnerschiddleche Evenementer gëtt och relativ an ass Thema ze speziell Rücksicht. Et ass also am relativistesch se vun zwéi Konzepter - Raum an Zäit - sinn an eng kombinéiert.

Se Material Punkt: Vitesse, beschleunegen, an anere Wäerter

Fir op d'mannst e bëssen d'Physik vun dësem bestëmmten Deel ze verstoen, muss Dir déi wichtegst Konzepter, weess Definitiounen navigéiert a vertrieden, wat an allgemeng soumat, eng oder déi aner Wäert. Näischt komplizéiert iwwer et wierklech, et ass ganz einfach an einfach. Betruecht, vläicht, mat der Basis Konzepter am se Problemer benotzt ze fänken.

Weeër geleet

Mechanesch Bewegung, iwwerhuelen mir e Prozess an deem een oder aneren idealized Objet seng Positioun am Raum Ännerungen. An dësem Fall, kënne mer soen, datt d'Ännerung par rapport zu anere Kierper ass. Et ass néideg Rechnung ze huelen d'Tatsaach, datt an der selwechter Zäit hëlt Plaz an der Schafung vun enger bestëmmter Zäit Tëscht zwee Evenementer. Zum Beispill, ass et méiglech ginn eng gewëssen November fir der Zäit tëscht de Kierper huet vun engem Positioun zu engem aneren ofgelaf geformt ze léinen. Bedenkt och, datt de Kierper an also mat all aneren, no der allgemeng Gesetzer vun Mechanik zesummekomm kann. Dat ass genee oft wat se vun Material Punkt bedreift. D'Referenz System - déi folgend Konzept, wat indissociabel mat en Zesummenhang gëtt.

koordinéiert

Si kann normal Donnéeën genannt ginn déi eis erlaben d'Positioun vum Kierper zu all entscheet Punkt an Zäit ze bestëmmen. Koordinéiert ginn indissociabel mam Konzept vun enger Referenz System an enger Course koordinéieren Hausnummeren. Am meeschte Fäll sinn alleng vun Bréiwer an Zuelen.

Radius Vecteure

Vun den Numm misst et kloer ginn, dass et ass. Trotzdem, mer elo méi doriwwer schwätzen. Wann e Punkt laanscht e Wee Kombinatiounen, a mir wëssen am Ufank vun engem bestëmmte Bezuchssystem, ass et méiglech de Positioun Vecteure zu all entscheet Zäit ze schätzen. Hie wäert der éischter Positioun vum Punkt mat der direkt dee oder Haapt ginn ofzehalen.

Wee

Et wäert eng kontinuéierlech Linn genannt ginn, déi als Resultat vun Mëttelpunkt vun enger ëm an enger bestëmmter Bezuchssystem festgeschriwwen ass.

Speed (souwuel linear an dréiende)

Dëse Wäert, déi mir kënnen, wéi schnell de Kierper duerch eng Period vun Distanz geet.

Beschleunegen (an dréiende a Linearschrëft)

Dat bedeit ënnert wat Gesetz a wéi intensiv Ännerungen Vitesse Kader Kierper.

Vläicht, hei si - déi wichtegst Elementer vun der se vun Material Punkt. Et soll feststellen, datt souwuel de Drorakéit an Beschleunegung sinn Vecteure Quantitéite. Dat heescht, datt se net just eng Manifestatioun Effet hunn, mä och eng bestëmmte Richtung. Iwwregens, kann se an eng Richtung an am Géigendeel ginn ënner. Am éischte Fall, gëtt de Kierper an der zweeter scho ginn - ze lues verwandelt.

Déi einfach Aufgaben

Se vun engem Material Punkt (Vitesse, Beschleunegung an Distanz déi bal d'fundamental Konzepter ass) ass net souguer d'Tatsaach, datt eng grouss Zuel vu Problemer, a vill vun hinnen a verschiddene Kategorien. Loosst d'probéieren eng einfach genuch Aufgab ze léisen der Distanz vum Kierper reesen ze bestëmmen.

Ugeholl d'Konditiounen, datt mer op der Hand hunn, wéi follegt. Den Auto Chauffer steet op de Start. De Bedreiwer gëtt eng visuell Signal Fändel an den Auto hëlt ugefaangen dramatesch. Bestëmmen, ob et en neie Rekord am Concours Reider ass gebass ginn, wann d'Distanz gläichberechtegt zu honnert Meter, eemol an 7,8 Sekonnen de Leader war. Beschleunegung vun der Gefier op 3 Meter gläich geholl, déi vum Feld zweet erwaart.

Esou, wéi en ähnleche Problem ze léisen? Et ass ganz interessant, well mer néideg sinn net d'Definitioun vu bestëmmte Parameteren ze "dréchen". Si wunne an ausgeglach eng bestëmmte Situatioun, dass de Prozess Léisungen an Sich wand diversifies. Mee wat soll mer virun guidéiert ginn, wéi d'Aufgab ze Approche?

1. se vun engem Material Punkt implizéiert de Gebrauch am Fall vun beschleunegen.

2. Et ass gemengt Decisioun der Distanz Formule benotzen, well et am z'identifizéieren Wäert Konditiounen schéngt.

Mir léisen de Problem bei all einfach. Ze huelen dës Distanz Formule: S = VoT + (-) OP ^ 2/2. Wat ass de Sënn? Mir mussen wëssen, wéi vill Zäit Racer designéierte Distanz laanscht ginn, a vergläichen dann den Index mat engem Rekord hien him géif klappen bis gewuer oder net. Maachen dëst, setzen mir léiwer Zäit fir him d'Formule ze kréien: OP ^ 2 + 2VoT - 2S. Dat ass keen anere wéi de quadratic Equatioun. Mee den Auto hëlt ugefaangen, heescht et, datt d'initial Drorakéit op 0 gläich ass Wann der discriminant Equatioun Decisioun wäert bis 2400 selwecht muss fir d'Fundament vun der Sich Kéier geläscht ginn. Maachen zu der zweeter Dezimalzuel Plaz an: 48,98. Mir fannen d'Wuerzel vun der Equatioun: 48.98 / 6 = 8.16 Sekonnen. Et stellt sech eraus, datt de Chauffer net fäheg sinn déi bestehend Rekord ze liichtfäerteg ofgeschloss.