Sejarah Kinematik, Prinsip, Rumus, Latihan

The kinematik adalah bidang fizik (lebih spesifik daripada mekanik klasik) yang berkenaan dengan mengkaji pergerakan badan tanpa mengambil kira sebab-sebabnya. Ia memberi tumpuan kepada mengkaji lintasan badan dari masa ke masa melalui penggunaan magnitud seperti anjakan, kelajuan dan percepatan.

Beberapa isu yang diliputi oleh kinematik adalah kelajuan di mana kereta api bergerak, masa yang diperlukan bas untuk mencapai destinasi, pecutan yang diperlukan oleh pesawat pada masa lepas landas untuk mencapai kelajuan yang diperlukan untuk berlepas, antara lain.

Untuk ini, kinematik melancarkan kepada sistem koordinat yang membolehkan trajektori diterangkan. Koordinat spatial sistem ini disebut sistem rujukan. Cawangan fizik yang berkaitan dengan kajian pergerakan yang mengambil kira punca (daya) mereka, adalah dinamik.

Indeks

• 1 Sejarah
  • 1.1 Sumbangan oleh Pierre Varignon
• Apa yang dia belajar??
• 3 Prinsip
• 4 Formula dan persamaan
  • 4.1 Kelajuan
  • 4.2 Pecutan
  • 4.3 Pergerakan rectilinear seragam
  • 4.4 Pergerakan rectilinear secara seragam
• 5 Latihan diselesaikan
• 6 Rujukan

Sejarah

Secara etimologi, perkataan kinematik mempunyai asal dalam istilah Yunani κινηματικος (kynēmatikos), yang bermaksud pergerakan atau anjakan. Tidak sia-sia, rekod kajian pertama mengenai pergerakan itu sepadan dengan ahli falsafah dan astronomi Yunani.

Walau bagaimanapun, tidak sampai abad keempat belas bahawa konsep pertama mengenai kinematik muncul, yang berada dalam doktrin keamatan bentuk atau teori perhitungan (pengiraan). Perkembangan ini dibuat oleh saintis William Heytesbury, Richard Swineshead dan Nicolás Oresme.

Seterusnya, sekitar tahun 1604, Galileo Galilei menjalankan kajiannya mengenai pergerakan jatuh bebas dari mayat, dan sfera pada pesawat cenderung.

Antara lain, Galileo berminat untuk memahami bagaimana planet-planet dan projectile meriam bergerak..

Sumbangan Pierre Varignon

Adalah dianggap permulaan kinematik moden berlaku dengan pembentangan Pierre Varignon pada 1700 Januari di Royal Academy of Sciences di Paris.

Dalam persembahan ini, beliau memberikan takrif konsep percepatan dan memperlihatkan bagaimana ia dapat disimpulkan dari kelajuan serta-merta, hanya menggunakan pengiraan yang berbeza.

Khususnya, istilah sinematik dicipta oleh André-Marie Ampère, yang menyatakan kandungan isi kinematik dan meletakkannya dalam bidang mekanik.

Akhirnya, dengan perkembangan Albert Einstein dari Teori Relativiti Khas, satu tempoh baru bermula; adalah apa yang dikenali sebagai kinematik relativistik, di mana ruang dan masa tidak lagi mempunyai watak mutlak.

Apa yang dia belajar?

Kinematik berfokus pada kajian pergerakan badan tanpa akan menganalisis sebab mereka. Untuk ini dia menggunakan pergerakan titik material, sebagai perwakilan ideal badan dalam pergerakan.

Prinsip

Pergerakan badan dipelajari dari sudut pandang pengamat (dalaman atau luaran) dalam rangka sistem rujukan. Oleh itu, kinematik menyatakan secara matematik bagaimana tubuh bergerak dari variasi koordinat kedudukan badan dengan masa.

Dengan cara ini, fungsi yang membolehkan untuk menyatakan trajektori badan bukan sahaja bergantung pada masa, tetapi juga bergantung kepada kelajuan dan percepatan.

Dalam mekanik klasik, ruang dianggap sebagai ruang mutlak. Oleh itu, ia adalah ruang yang bebas dari badan-badan material dan anjakan mereka. Juga pertimbangkan bahawa semua undang-undang fizikal dipenuhi di mana-mana ruang angkasa.

Dengan cara yang sama, mekanik klasik menganggap bahawa masa adalah masa mutlak yang berlaku dengan cara yang sama di mana-mana rantau ruang, secara bebas dari pergerakan badan dan sebarang fenomena fizikal yang mungkin berlaku..

Formula dan persamaan

Kelajuan

Kelajuan adalah magnitud yang membolehkan untuk menghubungkan ruang angkasa dan masa yang digunakan untuk mengembara. Kelajuan boleh diperolehi dengan memperoleh kedudukan berhubung dengan masa.

v = ds / dt

Dalam formula ini s mewakili kedudukan badan, v adalah halaju badan dan t ialah masa.

Pecutan

Pecutan adalah magnitud yang membolehkan untuk mengaitkan variasi kelajuan dengan masa. Percepatan boleh didapati dengan memperoleh kelajuan berkenaan dengan masa.

a = dv / dt

Dalam persamaan ini mewakili percepatan tubuh dalam pergerakan.

Gerakan seragam rektum

Seperti namanya, ia adalah pergerakan di mana anjakan berlaku dalam garis lurus. Memandangkan ia adalah seragam, ia adalah pergerakan di mana kelajuan adalah malar dan di mana, oleh itu, pecutan adalah sifar. Persamaan pergerakan rectilinear seragam adalah:

s = s₀ + v / t

Dalam formula ini s₀ mewakili kedudukan awal.

Pergerakan rectilinear secara seragam yang dipercepatkan

Sekali lagi, ia adalah pergerakan di mana anjakan berlaku dalam garis lurus. Oleh kerana ia dipercepatkan secara seragam, ia adalah pergerakan di mana kelajuannya tidak tetap, kerana ia berbeza-beza akibat percepatan. Persamaan gerakan rectilinear dipercepatkan adalah seperti berikut:

v = v₀ + a ∙ t

s = s₀ + v₀ ∙ t + 0.5 ∙ a t²

Dalam v₀ adalah halaju awal dan a adalah pecutan.

Senaman yang ditentukan

Persamaan pergerakan badan dinyatakan dengan ungkapan berikut: s (t) = 10t + t². Tentukan:

a) Jenis pergerakan.

Ia adalah pergerakan yang dipercepat secara seragam, kerana ia mempunyai pecutan berterusan 2 m / s².

v = ds / dt = 2t

a = dv / dt = 2 m / s²

b) Kedudukan 5 saat selepas memulakan pergerakan.

s (5) = 10 ∙ 5 + 5²= 75 m

c) Kelajuan apabila 10 saat telah berlalu sejak pergerakan bermula.

v = ds / dt = 2t

v (10) = 20 m / s

d) Masa yang diperlukan untuk mencapai kelajuan 40 m / s.

v = 2t

40 = 2 t

t = 40/2 = 20 s

Rujukan

1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Fizik Jilid 1. Cecsa.
2. Thomas Wallace Wright (1896). Unsur-unsur Mekanik Termasuk Kinematik, Kinetik dan Statik. E dan FN Spon.
3. P. P. Teodorescu (2007). "Kinematik". Sistem Mekanikal, Model Klasik: Mekanik zarah. Springer.
4. Kinematik (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 28 April 2018, dari es.wikipedia.org.
5. Kinematik. (n.d.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 28 April, 2018, dari en.wikipedia.org.