Физика. Раздел кинематика. Формулы

Кинематика - это раздел механики, в котором изучаются механические движения тел во времени и не рассматриваются действия на эти тела других тел или полей.

Механическое движение - это изменение положения тела относительно других тел в пространстве с течением времени.

Материальная точка - это модель тела массой m, размерами которого можно пренебречь в данной задаче.

Тело отсчета - это тело, относительно которого определяется положение данного тела.

Система отсчета – это тело отсчета, связанная с ним система координат и выбранный способ измерения времени.

Траектория - это линия, вдоль которой движется тело в данной системе отсчета.

Путь (S)- это скалярная величина, которая равна длине участка траектории между начальным и конечным положениями тела. Единица измерения в СИ - метр (м).

Перемещение (Δr) - это вектор, который соединяет начальное и конечное положения тела. Единица перемещения в СИ - метр (м).

Скорость (v) - векторная величина, которая численно равна отношению модуля вектора перемещения к интервалу времени, в течение которого перемещение происходит. Формула скорости:

. Вектор скорости сонаправлен с вектором перемещения. Единица измерения скорости в СИ - метр в секунду (

Мгновенная скорость - это скорость тела в данный момент времени (в данной точке траектории). Формула мгновенной скорости:

. Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории в каждой ее точке.

Равномерное прямолинейное движение - это движение с постоянной по модулю и направлению скоростью:

При прямолинейном движении траектория представляет собой прямую линию, тогда путь равен модулю вектора перемещения. Модуль скорости равномерного прямолинейного движения

. Уравнение пути при равномерном прямолинейном движении имеет вид:

График скорости

График пути

Графики координаты тела при равномерном прямолинейном движении.

Ускорение - векторная величина, которая численно равна отношению изменения скорости к интервалу времени, в течение которого это изменение происходит. Формула ускорения

, где

- конечная скорость тела,

- начальная скорость. Вектор ускорения сонаправлен с вектором изменения скорости. Единица ускорения в СИ

Равноускоренное прямолинейное движение - это движение с постоянным по модулю и направлению ускорением:

- это уравнение скорости при равноускоренном прямолинейном движении тела.

Графики скорости тела при равноускоренном прямолинейном движении (

)

- формула пути при равноускоренном прямолинейном движении тела.

Графики пути при равноускоренном прямолинейном движении тела.

Уравнение координаты при равноускоренном прямолинейном движении имеет вид:

. Графики координаты х = х(t):

Свободное падение - это движение тела под действием только силы тяжести. Ускорение, с которым движется тело при свободном падении, называется ускорением свободного падения (g). Среднее значение ускорения свободного падения на Земле

. Направление ускорения свободного падения совпадает с направлением силы тяжести.

Движение тела вдоль оси ОХ представляет собой равномерное движение. Движение тела вдоль оси ОY является движением с ускорением, причем проекция вектора ускорения на ось ОY равна -g. Проекция скорости на ось OX: Проекция скорости на ось OY: Все время полета тела:

Максимальная высота подъема тела:

Максимальная дальность полета:

Мгновенная скорость точки, направленная по касательной к окружности, называется линейной скоростью (v). Модуль линейной скорости:

, где Dl - длина дуги окружности, Dt – интервал времени.

Угловая скорость (w) - величина, которая равна отношению угла поворота Δα радиус-вектора точки к промежутку времени Dt, в течение которого происходит этот поворот: