Ce este un traseu în fizică și cum este el notat? Formule și exemple de probleme

Cinematica este una dintre ramurile importante ale mecanicii, care se ocupă cu legile mișcării corpurilor în spațiu (motivele care stau la baza originii dinamica studiilor de mișcare). În acest articol vom examina una dintre dimensiunile de bază ale cinematicii, răspunzând la o întrebare: "Ce este o cale în fizică?"

Conceptul de cale

Ce este o cale în fizică? Aceasta este o mărime egală cu lungimea segmentului de spațiu pe care corpul respectiv l-a parcurs în timpul mișcării sale. Pentru a calcula o traiectorie, trebuie să cunoaștem nu numai poziția inițială și finală a corpului, ci și traiectoria mișcării sale. La întrebarea ce este o cale în fizică se poate răspunde în mod diferit. Această mărime se referă la lungimea traiectoriei, adică la linia imaginară de-a lungul căreia s-a deplasat corpul.

Pentru traseu se folosesc simboluri diferite. Astfel, în cazul unei mișcări unidimensionale, putem folosi simbolul Δx, unde Δ reprezintă modificarea coordonatei x. În plus față de acest simbol, literele s, l și h sunt adesea folosite pentru a desemna cantitatea în cauză, ultimele două reprezentând lungimea și, respectiv, înălțimea. Astfel, în cinematică, litera s se găsește cel mai adesea pentru a desemna o traiectorie.

În cazul în care se știe că organismul se deplasează în linie dreaptă în spațiul tridimensional și să cunoaștem, de asemenea, coordonatele poziției sale inițiale (x₀; y₀; z₀) și finit (x₁; y₁; z₁), atunci traseul poate fi determinat prin formula

s = √((x₁ - x₀)² + (y₁ - y₀)² + (z₁ - z₀)²)

Formule cinematice

După ce am analizat cum se notează o traiectorie în fizică și ce este această mărime, să dăm câteva formule cinematice care sunt folosite pentru a calcula caracteristica de mișcare studiată. Acestea sunt următoarele formule:

s = v × t;

s = v₀ × t ± a × t² / 2

Aici, prima expresie corespunde situației în care un corp se deplasează uniform în linie dreaptă cu viteza v pentru timpul t. A doua expresie este valabilă pentru o mișcare equi-accelerată, unde simbolurile v₀ și a reprezintă viteza și, respectiv, accelerația inițială. Semnează "plus" ar trebui să fie utilizat dacă organismul accelerează și semnul "minus" - dacă își încetinește viteza.

Exemplu de problemă

După ce am aflat ce este o cale în fizică, să rezolvăm următoarea problemă. O ambarcațiune cu 13 km/h navighează împotriva curentului unui râu timp de 1,5 ore de la un punct la altul. Care este distanța parcursă de barcă dacă viteza curentului fluvial este de 3 km/h??

Aceasta este problema clasică de aplicare a formulei pentru mișcare uniformă. Singura dificultate a problemei este de a determina viteza reală a bărcii. Deoarece barca se deplasează împotriva curentului, distanța este egală cu diferența: 13 - 3 = 10 km/h. Acum, tot ce rămâne de făcut este să înlocuim cantitățile cunoscute în formula pentru s și să obținem răspunsul:

s = v × t = 10 [km/h] × 1,5 [h] = 15 km

În problemele de timp de deplasare, acordați atenție dimensiunilor de viteză, timp și accelerație pentru a evita să faceți greșeli.