Kinematics ជាអ្វី? មេកានិចផ្នែកដែលសិក្សាគណិតវិទ្យានៃចលនារៀបរាប់សាកសពល្អ

kinematics ជាអ្វី? ជាមួយនិយមន័យរបស់ខ្លួនសម្រាប់ជាលើកដំបូងចាប់ផ្តើមដើម្បីយល់ឱ្យបានច្បាស់សិស្សវិទ្យាល័យនៅក្នុងថ្នាក់រៀនរូបវិទ្យា។ មេកានិច (kinematics ជាផ្នែកមួយនៃផ្នែករបស់ខ្លួន) ខ្លួនវាគឺជាផ្នែកមួយធំនៃវិទ្យាសាស្រ្តនេះ។ ជាធម្មតាវាបង្រៀនសិស្សលើកដំបូងនៅក្នុងសៀវភៅសិក្សា។ ដូចដែលយើងបាននិយាយថា: Kinematics គឺមេកានិចមួយផ្នែករង។ ប៉ុន្តែចាប់តាំងពីយើងកំពុងនិយាយអំពីវា, បន្ទាប់មកសូមនិយាយអំពីបញ្ហានេះនៅក្នុងលម្អិតបន្ថែមទៀត។

មេកានិចជាផ្នែកមួយនៃរូបវិទ្យា

ពាក្យ "វិស្វករ" មានដើមកំណើតជាភាសាក្រិចនិងព្យញ្ជនៈបកប្រែជាសិល្បៈនៃម៉ាស៊ីនអគារ។ នៅក្នុងរូបវិទ្យា, វាត្រូវបានចាត់ទុកថាជាផ្នែកមួយដែលពិនិត្យមើលចលនានៃសាកសពដែលគេហៅថាទំនាក់ទំនងនៅក្នុងសម្ភារៈចន្លោះផ្សេងគ្នា (មានន័យថាចលនានេះអាចកើតឡើងក្នុងយន្តហោះដូចគ្នានេះដែរនៅក្នុងក្រឡាចត្រង្គធម្មតាឬក្នុងមួយ អវកាសបីវិមាត្រ) ។ ការសិក្សាអំពីអន្តរកម្មរវាងភាគល្អិត - មួយនៃការងារអនុវត្តដោយមេកានិច (kinematics - ករណីលើកលែងទៅនឹងច្បាប់នេះចាប់តាំងពីវាត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងការបង្ហាញម៉ូតនិងវិភាគស្ថានភាពជំនួសដោយមិនយកទៅក្នុងគណនីផលប៉ះពាល់នៃការកំណត់អំណាច) ។ ជាមួយនឹងការទាំងអស់នេះវាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាផ្នែកពាក់ព័ន្ធនៃរូបវិទ្យាមានន័យថាចលនានៃការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងទីតាំងរាងកាយក្នុងទំហំដែលលើសម៉ោង។ និយមន័យនេះអនុវត្តមិនត្រឹមតែពិន្ទុសម្ភារៈនិងសាកសពទូទៅប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទៅផ្នែករបស់ពួកគេ។

គំនិតនៃការ kinematics នេះ

ឈ្មោះរបស់នេះ សាខានៃរូបវិទ្យា ផងដែរថាមានប្រភពដើមជាភាសាក្រិចហើយមានន័យថា«ដើម្បីផ្លាស់ទី»។ ដូច្នេះយើងទទួលបានដើម, ពិតជាមិនបានបង្កើតឡើងចម្លើយទៅនឹងសំណួរនៃអ្វីដែល kinematics នេះ។ ក្នុងករណីនេះយើងអាចនិយាយបានថាផ្នែកពិនិត្យវិធីគណិតវិទ្យាដើម្បីរៀបរាប់ជាច្រើន ប្រភេទចលនា សាកសព idealized ដោយផ្ទាល់។ នេះជាសំណល់រឹងដាច់ខាតគេហៅថា, អំពីសារធាតុរាវល្អនិងការពិតណាស់នៅលើពិន្ទុសម្ភារៈ។ វាជាការសំខាន់ដែលត្រូវចងចាំថានៅពេលដែលការដាក់ពាក្យសុំរៀបរាប់អំពីមូលហេតុនៃចលនានេះត្រូវបានមិនអើពើ។ ថាគឺដើម្បីនិយាយ, នឹងមិនត្រូវបានចាត់ទុកដូចជាទម្ងន់ប៉ារ៉ាម៉ែត្ររាងកាយឬកម្លាំងដែលមានឥទ្ធិពលលើតួអក្សរនៃចលនារបស់គាត់។

មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ kinematics

ពួកគេបានរួមបញ្ចូលទាំងគំនិតដូចជាពេលវេលានិងចន្លោះ។ ជាផ្នែកមួយនៃឧទហរណ៍សាមញ្ញបំផុតដែលមានរួមបញ្ចូលស្ថានភាពដែលជាកន្លែងដែល, និយាយថា, ផ្លាស់ទីសម្ភារៈនៅតាមបណ្តោយបរិមាត្រកាំជាក់លាក់មួយ។ ក្នុងករណីនេះលក្ខណៈជាការ kinematics ចាំបាច់អត្ថិភាពនៃបរិមាណដូចជាការបង្កើនល្បឿន centripetal ដែលត្រូវបានដឹកនាំតាមបណ្តោយវ៉ិចទ័រពីរាងកាយឆ្ពោះទៅរកការកណ្តាលនៃរង្វង់នេះ។ នោះគឺជា, វ៉ិចទ័រសំទុះក្នុងការណាមួយនៃពិន្ទុពេលនេះគឺដូចគ្នានឹងកាំនៃរង្វង់នេះ។ ប៉ុន្តែសូម្បីតែនៅក្នុងករណីនេះ (ប្រសិនបើបានបង្កើនល្បឿន centripetal) kinematics នឹងមិនបង្ហាញពីអ្វីដែលធម្មជាតិគឺជាកម្លាំងមួយដែលបាននាំកើតរបស់ខ្លួន។ នេះគឺជាសកម្មភាពដែលបានពិនិត្យសក្ដានុពលនេះ។

kinematics ជាអ្វី?

ដូច្នេះចម្លើយទៅនឹងអ្វីដែលជា kinematics យើង, នៅក្នុងការពិតត្រូវបានគេដែលបានផ្ដល់ឱ្យ។ វាគឺជាសាខាមួយនៃមេកានិចដែលសិក្សាពីវិធីដើម្បីរៀបរាប់អំពីចលនានៃវត្ថុមនោគមនីយកម្មដោយគ្មានការសិក្សាប៉ារ៉ាម៉ែត្រអំណាច។ ឥឡូវនេះចូរយើងនិយាយពីអ្វីដែលអាចជា kinematics ។ នេះជាលើកដំបូងនៃប្រភេទរបស់ខ្លួន - បុរាណមួយ។ វាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាលក្ខណៈទំហំនិងខាងសាច់ឈាមដាច់ខាតនៃប្រភេទមួយចំនួននៃចលនា។ នៅក្នុងតួនាទីរបស់ផ្នែកដំបូងដែលលេចឡើងប្រវែង, ដែលជាចុងក្រោយនេះ - រយៈពេល។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀត, យើងអាចនិយាយបានថាប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះគឺឯករាជ្យនៃជម្រើសនៃប្រព័ន្ធឯកសារយោងនេះ។

រ៉ឺឡា

ប្រភេទទីពីរគឺ kinematics រ៉ឺឡានេះ។ នៅក្នុងវារវាងព្រឹត្តិការណ៍ដែលត្រូវគ្នាពីរលក្ខណៈខាងសាច់ឈាមនិងទំហំអាចផ្លាស់ប្តូរប្រសិនបើមានការផ្លាស់ប្តូរពីស៊ុមមួយទៅមួយទៀតបាន។ ក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃព្រឹត្តិការណ៍ពីរនៅក្នុងប្រភពដើមនៃករណីនេះផងដែរត្រូវចំណាយពេលទាក់ទងតែប៉ុណ្ណោះ។ នៅក្នុងប្រភេទនៃ kinematics នៃគំនិតពីរផ្សេងគ្នា (ហើយយើងកំពុងនិយាយអំពីលំហនិងពេលវេលា) នេះគឺត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅជាមួយ។ នៅក្នុងការវាតម្លៃ, ដែលជាធម្មតាត្រូវបានសំដៅដល់ថាជាក្លាយទៅជាមិនផ្លាស់ប្ដូរនៅក្រោមចន្លោះពេលបម្លែងឡូរិន។

ប្រវត្តិសាស្រ្តនៃ kinematics នេះ

យើងបានគ្រប់គ្រងដើម្បីដោះស្រាយជាមួយគំនិតនិងការឆ្លើយទៅនឹងសំណួរនៃអ្វីដែល kinematics នេះ។ ប៉ុន្តែអ្វីដែលជារឿងរ៉ាវនៃប្រភពដើមរបស់ខ្លួនដែលជាផ្នែករងនៃមេកានិចមួយ? នោះហើយជាអំពីវាឥឡូវហើយគួរនិយាយ។ ពិតជាពេលវេលាយូរមកគំនិតទាំងអស់នៃផ្នែករងនេះដោយផ្អែកលើការប្រព្រឹត្ដដែលត្រូវបានសរសេរដោយអារីស្តូត។ ពួកគេមានការអះអាងដូចគ្នាថាល្បឿននៃរាងកាយក្នុងការដួលរលំក្នុងសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងសន្ទស្សន៍នៃទម្ងន់នៃលេខរាងកាយមួយ។ វាត្រូវបានលើកឡើងផងដែរថាហេតុផលសម្រាប់ចលនានេះគឺកម្លាំងគ្រាន់តែជាការ, ប៉ុន្តែនៅក្នុងការអវត្តមានរបស់ខ្លួននិងការនិយាយអំពីចលនាណាមួយដែលមិនអាចត្រូវបាន។

ពិសោធន៍ហ្គាលីលេបាន

ការប្រព្រឹត្ដរបស់អារីស្តូតនៅចុងសតវត្សទី sixteenth បានក្លាយជាចំណាប់អារម្មណ៍នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ដ្រល្បីល្បាញហ្គាលីលេ Galilei ។ លោកបានចាប់ផ្តើមដើម្បីសិក្សាពីដំណើរការនៃរាងកាយធ្លាក់ចុះដោយឥតគិតថ្លៃ។ និយាយអំពីអាចត្រូវបានធ្វើអំពីបទពិសោធន៍ដែលលោកបានចំណាយពេលនៅអគារមាន Pisa របស់គាត់។ ដូចគ្នានេះផងដែរអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តកំពុងសិក្សាដំណើរការនៃសាកសពស្ដាប់បង្គាប់នោះ។ នៅទីបញ្ចប់, ហ្គាលីលេបានអាចបង្ហាញថាអារីស្តូតគឺខុសនៅក្នុងការងាររបស់គាត់ហើយគាត់បានធ្វើឱ្យចំនួននៃការសន្និដ្ឋានដែលមានការភាន់ច្រលំមួយ។ សៀវភៅទាក់ទងហ្គាលីលេបានគូសបញ្ជាក់ពីលទ្ធផលនៃការងារនេះជាមួយនឹងការប្រឆាំងនឹងសេចក្តីសន្និដ្ឋាននៃភស្តុតាងអារីស្តូតនេះ។

kinematics សម័យទំនើបត្រូវបានគេជឿនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះគាត់ត្រូវបានកើតនៅក្នុងខែមករា 1700 ។ បន្ទាប់មកមុនពេលបណ្ឌិតសភាវិទ្យាសាស្ត្របារាំងដែលបានផ្ដល់ឱ្យក្នុងមួយ Varinon ។ លោកបានដឹកនាំគំនិតដំបូងនៃការបង្កើនល្បឿននិងល្បឿននៃការសរសេរនិងការពន្យល់ឱ្យពួកគេនៅក្នុងសំណុំបែបបទឌីផេរ៉ង់ស្យែល។ បន្តិចក្រោយមកបានអនុម័តការធ្វើបទបង្ហាញមួយចំនួននិងបានយកភាពយន្តចំណាំរបស់ amp នេះ។ ក្នុងសតវត្សទីដប់ប្រាំបីវាត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងការ kinematics នៃការគណនាដែលគេហៅថានៃការប្រែប្រួលនេះ។ រ៉ឺពិសេសមួយដែលបង្កើតសូម្បីតែក្រោយមកបានបង្ហាញថាចន្លោះ, ដូចជាពេលវេលា, គឺមិនមែនជាដាច់ខាត។ នៅពេលដូចគ្នានេះវាបានចង្អុលបង្ហាញថាអត្រានេះអាចត្រូវបានកំណត់ជាមូលដ្ឋាន។ ទាំងនេះគឺជាមូលដ្ឋាននៃ kinematics បានជំរុញឱ្យមានការអភិវឌ្ឍក្នុងក្របខ័ណ្ឌនិងលក្ខខណ្ឌនៃមេកានិចរ៉ឺឡាដែលគេហៅថា។

និយមន័យនិងបរិមាណប្រើនៅក្នុងផ្នែក

មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ kinematics រួមមានអថេរជាច្រើនដែលត្រូវបានគេប្រើមិនត្រឹមតែនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌទ្រឹស្តីទេប៉ុន្តែថែមទាំងមានកន្លែងនៅក្នុងរូបមន្តជាក់ស្តែងដែលបានប្រើសម្រាប់ការបង្ហាញម៉ូតនិងការដោះស្រាយជួរជាក់លាក់មួយនៃកម្មវិធី។ ស្គាល់តម្លៃទាំងនេះនិងគំនិតនៅក្នុងលម្អិតបន្ថែមទៀត។ ចូរចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការក្រោយ។

1) ចលនាមេកានិច។ វាជាការផ្លាស់ប្តូរពីបានកំណត់ទំហំទីតាំងមួយសមស្របទាក់ទងទៅនឹងរាងកាយផ្សេងទៀត (ពិន្ទុម៉ាស់) ក្នុងអំឡុងពេលការផ្លាស់ប្តូររន្ធដោតពេលវេលាមួយ។ នៅពេលដែលវានៅលើរាងកាយដែលត្រូវបានរៀបរាប់រវាងកម្លាំងដែលត្រូវគ្នានៃអន្តរកម្ម។

2) ប្រព័ន្ធឯកសារយោង។ Kinematics, និយមន័យនៃការដែលយើងបានផ្ដល់ឱ្យមុនដោយផ្អែកលើការប្រើប្រាស់នៃប្រព័ន្ធសំរបសំរួលនេះ។ ការមានការប្រែប្រួលរបស់វាត្រូវបានលក្ខខណ្ឌមួយចាំបាច់ (លក្ខណៈទីពីរគឺការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ឬមានន័យថាសម្រាប់វាស់ពេលវេលា) ។ នៅក្នុងទូទៅ, ប្រព័ន្ធយោងត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ការពន្យល់ទទួលបានជោគជ័យនៃប្រភេទជាក់លាក់មួយនៃចរាចរណ៍។

3) សំរបសំរួល។ ជានិទស្សន្តស្រមើលស្រមៃធម្មតា, ផ្សាភ្ជាប់យ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយនឹងគំនិតមុន (ស៊ុមសេចក្ដីយោង) កូអរដោនេគឺមិនផ្សេងទៀតជាងវិធីសាស្ត្រដែលទីតាំងប្តេជ្ញាចិត្តនៃរាងកាយក្នុងចន្លោះមនោគមនីយកម្ម។ ក្នុងករណីនេះដើម្បីរៀបរាប់អាចជាតួលេខបានអនុវត្តនិងតួអក្សរពិសេស។ សំរបសំរួលបានប្រើជាញឹកញាប់ដោយក្រុមនិងកាំភ្លើងធំ។

4) កាំ-វ៉ិចទ័រ។ នេះគឺជាបរិមាណរាងកាយ, ដែលនៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែងត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ទីតាំងរាងកាយល្អជាមួយនឹងភ្នែកទៅទីតាំងដើមរបស់វា (និងមិនតែប៉ុណ្ណោះ) ។ ដាក់ជាធម្មតា, វាត្រូវចំណាយពេលចំណុចជាក់លាក់មួយហើយវាត្រូវបានជួសជុលដើម្បីអនុសញ្ញានេះ។ ភាគច្រើនជាញឹកញាប់វាជាប្រភពដើម។ ដូច្នេះអនុញ្ញាតឱ្យនិយាយថា, រាងកាយល្អពីចំណុចនេះបានចាប់ផ្តើមដើម្បីផ្លាស់ទីនៅលើគន្លងបំពានឥតគិតថ្លៃ។ នៅពេលដែលបានផ្តល់ឱ្យណាមួយដែលយើងអាចតភ្ជាប់ទីតាំងនៃរាងកាយដើម្បីដើមកំណើតនិងបានមកដោយផ្ទាល់នឹងតំណាងឱ្យគ្មានអ្វីច្រើនជាងវ៉ិចទ័រកាំ។

5) kinematics ផ្នែកប្រើគំនិតនៃគន្លងនេះ។ វាគឺជាបន្ទាត់ដែលបន្តទូទៅដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលចលនារាងកាយល្អនៅបំពានចលនាផ្សេងគ្នាដោយឥតគិតថ្លៃនៅក្នុងចន្លោះ។ គន្លងរៀងគ្នាអាចជា rectilinear, រាងជារង្វង់និងពហុកោណ។

6) kinematics រាងកាយជិតស្និទ្ធភ្ជាប់ទៅដូចជាបរិមាណរាងកាយមួយដែលជាល្បឿន។ នៅក្នុងការពិត, វាគឺជា បរិមាណវ៉ិចទ័រ (វាជាការសំខាន់ដើម្បីចាំថាគំនិតនៃបរិមាណ Scalar នេះវាជាការអនុវត្តបានតែនៅក្នុងស្ថានភាពពិសេស) ដែលនឹងផ្ដល់ឱ្យអ្នកនូវការឆ្លើយតបល្បឿនការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងទីតាំងនៃរាងកាយល្អ។ វ៉ិចទ័រវាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាដោយសារតែការពិតដែលថាល្បឿននៃចលនានេះកំណត់ទិសដៅនៃអ្វីដែលកំពុងកើតឡើងនេះ។ សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ពាក្យនេះគួរត្រូវបានប្រើប្រព័ន្ធឯកសារយោងដូចដែលបានរៀបរាប់មុន។

7) kinematics នេះ, និយមន័យនៃការដែលនិយាយថាវាមិនដោះស្រាយមូលហេតុនៃចលនានេះ, ពិចារណាការបង្កើនល្បឿននិងនៅក្នុងស្ថានភាពមួយចំនួន។ វាគឺបរិមាណវ៉ិចទ័រមួយដែលបង្ហាញពីល្បឿនវ៉ិចទ័រល្អនៃរាងកាយដែលជានឹងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងទូលំទូលាយជាមួយនឹងជំនួស (ប៉ារ៉ាឡែល) ឯកតាពេលវេលាដែលត្រូវផ្លាស់ប្តូរ។ ដោយដឹងថានៅពេលដូចគ្នានេះដែរនៅក្នុងអ្វីដែលបានដឹកនាំវ៉ិចទ័រទាំងពីរទិសដៅ - ល្បឿននិងសំទុះ - វាអាចត្រូវបានបានឱ្យដឹងថាអំពីអ្វីដែលតួអក្សរគឺជាចលនារាងកាយ។ វាអាចជាបានកើនឡើងស្មើភាពគ្នា (វ៉ិចទ័រដូចគ្នា), ឬ ravnozamedlennym (វ៉ិចទ័រ raznonapravleny) ។

8) ល្បឿនមុំ។ បរិមាណវ៉ិចទ័រមួយផ្សេងទៀត។ ជាគោលការណ៍និយមន័យរបស់វាគឺដូចគ្នាដូចគ្នានេះដែរដែលយើងបានផ្ដល់ឱ្យមុន។ នៅក្នុងការពិត, ភាពខុសគ្នានេះស្ថិតតែនៅក្នុងការពិតដែលថាកាលពីមុននេះមានករណីបានពិភាក្សាកើតឡើងនៅពេលដែលបើកបរនៅលើផ្លូវត្រង់នេះ។ នៅទីនេះយើងមានចលនារាងជារង្វង់។ នេះអាចជារង្វង់យ៉ាងនិងរាងពងក្រពើមួយ។ គំនិតស្រដៀងគ្នាមួយសម្រាប់ការបង្កើនល្បឿនត្រូវបានផ្តល់ជ្រុង។

រូបវិទ្យា។ Kinematics ។ រូបមន្ត

ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាជាក់ស្តែងដែលទាក់ទងទៅនឹង kinematics នៃសាកសពមនោគមនីយកម្ម, មានគឺជាបញ្ជីនៃភាពខុសគ្នានៃរូបមន្តមួយ។ ពួកគេបានអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់ចម្ងាយធ្វើដំណើរ, ភ្លាម, ល្បឿនដំបូងកំណត់ពេលវេលានៅក្នុងការដែលរាងកាយបានកន្លងផុតចម្ងាយជាក់លាក់មួយ, និងច្រើនទៀត។ ករណីដាច់ដោយឡែករបស់ (ឯកជន) ត្រូវបានយកគំរូតាមដែលស្ថានភាពរាងកាយការដួលរលំដោយឥតគិតថ្លៃ។ ពួកគេបានបង្កើនល្បឿន (ចង្អុលបង្ហាញដោយលិខិតមួយនេះ) ត្រូវបានជំនួសដោយ ការបង្កើនល្បឿនទំនាញ (អក្សរក្រាម, លេខរៀងស្មើទៅនឹង 9,8 m / s ^ 2) ។

ដូច្នេះអ្វីដែលយើងបានរៀន? រូបវិទ្យា - kinematics (រូបមន្តដែលត្រូវបានចេញមកពីមួយទៅមួយ) - ផ្នែកនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីរៀបរាប់អំពីចលនានៃសាកសព idealized មិនរាប់បញ្ចូលប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបានក្លាយទៅជាកម្លាំងមូលហេតុនៃការចលនាគ្នា។ អ្នកអានតែងតែអាចទទួលស្គាល់កាន់តែច្រើននៅក្នុងលម្អិតប្រធានបទនេះ។ រូបវិទ្យា (ប្រធានបទ "kinematics") គឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ព្រោះវាបានផ្តល់ឱ្យវាយល់ដឹងជាមូលដ្ឋាននៃយន្តការនៃរបៀបដែលផ្នែកវិទ្យាសាស្រ្តដែលពាក់ព័ន្ធជាសកលរបស់នេះ។