경로는 물리학의 움직임과 어떻게 다릅니까? 궤도. 이동 거리. 움직이는. 회전 운동의 운동학

궤도- 신체가 움직일 때 나타내는 곡선(또는 선)입니다. 신체가 다음과 같은 형태로 표현될 때만 궤적에 관해 이야기할 수 있습니다. 재료 포인트.

이동 궤적은 다음과 같습니다.

예를 들어 여우가 한 지역에서 무작위로 달리는 경우 이 궤적은 정확히 어떻게 움직였는지 명확하지 않기 때문에 보이지 않는 것으로 간주된다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

서로 다른 기준 시스템의 이동 궤적은 다릅니다. 이에 대한 내용은 여기에서 읽을 수 있습니다.

- 이것 물리량, 운동 궤적을 따라 신체가 이동한 거리를 나타냅니다. L로 지정(드문 경우 S).

경로는 상대적 수량이며 해당 값은 선택한 참조 시스템에 따라 달라집니다.

이것은 간단한 예를 통해 알 수 있습니다. 꼬리에서 코로 움직이는 비행기 승객이 있습니다. 따라서 항공기와 관련된 기준 프레임의 경로는 이 통로 L1의 길이(꼬리에서 코까지)와 동일하지만 지구와 관련된 기준 프레임에서 경로는 길이의 합과 같습니다. 항공기의 통과(L1)와 비행기가 지구를 기준으로 만든 경로(L2). 따라서 이 경우 전체 경로는 다음과 같이 표현됩니다.

움직이는

움직이는이동점의 시작 위치와 이동점을 연결하는 벡터입니다. 최종 위치일정 기간 동안.

S로 표시됩니다. 측정 단위는 1미터입니다.

한 방향으로 직선으로 움직일 때 궤적과 이동 거리가 일치합니다. 다른 경우에는 이 값이 일치하지 않습니다.

이는 간단한 예를 통해 쉽게 알 수 있습니다. 소녀가 서 있고 그녀의 손에는 인형이 들려 있습니다. 그녀가 그것을 위로 던지면 인형은 2m 거리를 갔다가 잠시 멈췄다가 아래로 움직이기 시작합니다. 이 경우 경로는 4m가 되지만 변위는 0이 됩니다. 이 경우 인형은 처음에는 2m 위로 이동한 다음 같은 양만큼 아래로 이동했기 때문에 4m의 경로를 커버했습니다. 이 경우 시작점과 끝점이 동일하므로 움직임이 발생하지 않습니다.

물질점의 위치는 임의로 선택된 다른 물체와 관련하여 결정됩니다. 참조 신체. 그 사람에게 연락함 참조 프레임– 기준 신체와 관련된 좌표계 ​​및 시계 세트.

데카르트 좌표계에서 이 시스템을 기준으로 주어진 시간에 점 A의 위치는 세 개의 좌표 x, y 및 z 또는 반경 벡터로 특징지어집니다. 아르 자형좌표계의 원점에서 그려진 벡터 이 점. 재료 점이 이동하면 시간이 지남에 따라 좌표가 변경됩니다. 아르 자형=아르 자형(t) 또는 x=x(t), y=y(t), z=z(t) – 물질점의 운동 방정식.

역학의 주요 임무– 초기 시간 t 0 의 시스템 상태와 움직임을 지배하는 법칙을 아는 것은 이후의 모든 시간 t의 시스템 상태를 결정합니다.

궤도물질 점의 이동 - 공간에서 이 점에 의해 설명되는 선입니다. 궤적의 형태에 따라 다음과 같은 것이 있다. 직선의그리고 곡선의포인트 이동. 점의 궤적이 평평한 곡선인 경우, 즉 완전히 하나의 평면에 있는 경우 점의 운동을 호출합니다. 평평한.

시간이 시작된 이후 재료 지점이 횡단한 궤적 AB 구간의 길이를 호출합니다. 경로 길이Δs는 시간의 스칼라 함수입니다: Δs=Δs(t). 단위 - 미터(m) – 진공에서 빛이 1/299792458초 동안 이동한 경로의 길이입니다.

IV. 움직임을 지정하는 벡터 방법

반경 벡터 아르 자형좌표계의 원점에서 주어진 점까지 그려진 벡터입니다. 벡터 Δ 아르 자형=아르 자형-아르 자형 0 , 이동점의 초기 위치에서 주어진 시간의 위치까지 그려지는 것을 이라고 합니다. 움직이는(고려된 기간 동안 점의 반경 벡터 증가).

벡터 평균 속도 < V> 증분율이라고 함 Δ 아르 자형시간 간격 Δt에 대한 점의 반경 벡터: (1). 평균 속도의 방향은 Δ 방향과 일치합니다. 아르 자형.Δt가 무제한으로 감소하면 평균 속도는 다음과 같은 제한 값으로 변하는 경향이 있습니다. 순간 속도V. 순간 속도는 주어진 시간과 궤도의 주어진 지점에서 신체의 속도입니다. (2). 순간 속도 V는 시간에 따른 이동점의 반경 벡터의 1차 도함수와 동일한 벡터량입니다.

속도 변화의 속도를 특성화하려면 V역학의 점, 벡터 물리량이라고 합니다. 가속.

중간 가속도 t에서 t+Δt까지의 간격에서 고르지 않은 움직임을 속도 변화 Δ의 비율과 동일한 벡터량이라고 합니다. V시간 간격 Δt에:

순간 가속도시간 t에서의 재료 지점은 평균 가속도의 한계가 됩니다: (4). 가속 는 시간에 대한 속도의 1차 도함수와 동일한 벡터량입니다.

V. 움직임을 지정하는 좌표 방법

점 M의 위치는 반경 벡터로 특징지어질 수 있습니다. 아르 자형또는 세 개의 좌표 x, y 및 z: M(x,y,z). 반경 벡터는 좌표축을 따라 향하는 세 벡터의 합으로 표현될 수 있습니다: (5).

속도의 정의로부터 (6). (5)와 (6)을 비교하면 다음과 같습니다. (7). (7)을 고려하면 공식 (6)을 쓸 수 있습니다 (8). 속도 모듈은 다음에서 찾을 수 있습니다:(9).

가속도 벡터의 경우도 유사합니다.

(10),

(11),

    움직임을 정의하는 자연스러운 방법(궤적 매개변수를 사용하여 움직임 설명)

움직임은 s=s(t) 공식으로 설명됩니다. 궤적의 각 지점은 해당 값 s로 특징지어집니다. 반경 벡터는 s의 함수이고 궤적은 다음 방정식으로 주어질 수 있습니다. 아르 자형=아르 자형(에스). 그 다음에 아르 자형=아르 자형(t)는 복잡한 함수로 표현될 수 있습니다. 아르 자형. (14)를 구별해보자. 값 Δs – 궤적을 따라 두 점 사이의 거리, |Δ 아르 자형| - 직선상에서 그들 사이의 거리. 포인트가 가까울수록 차이는 줄어듭니다. , 어디 τ – 궤적에 접하는 단위 벡터. , 그러면 (13)은 다음과 같은 형식을 갖습니다. V=τ v(15). 따라서 속도는 궤적에 접선 방향으로 향합니다.

가속도는 운동 궤적의 접선에 대해 어떤 각도로도 향할 수 있습니다. 가속도의 정의로부터 (16). 만약에 τ 는 궤적에 접하고, 는 이 접선에 수직인 벡터입니다. 즉 정상적으로 지시됩니다. 법선 방향의 단위 벡터가 표시됩니다. N. 벡터의 값은 1/R입니다. 여기서 R은 궤적의 곡률 반경입니다.

경로로부터 멀리 떨어져 있고 법선 방향의 R에 위치한 점 N, 궤적의 곡률 중심이라고합니다. 그런 다음 (17). 위의 내용을 고려하여 공식 (16)은 다음과 같이 작성할 수 있습니다. (18).

전체 가속도는 서로 수직인 두 개의 벡터로 구성됩니다. 운동 궤적을 따라 향하고 접선이라고 불리는 가속도와 법선을 따라 궤적에 수직으로 향하는 가속도, 즉 궤적의 곡률 중심에 위치하며 정상이라고 합니다.

총 가속도의 절대값을 찾습니다. (19).

2강 원 안의 물질점의 이동. 각변위, 각속도, 각가속도. 선형 운동량과 각도 운동량 사이의 관계. 각속도와 가속도의 벡터.

강의개요

    운동학 회전 운동

회전 운동에서 짧은 시간 동안 몸 전체의 변위를 측정한 값 dt는 벡터입니다. d∅초등 신체 회전. 초등학교 차례 (또는으로 표시됨)은 다음과 같이 간주될 수 있습니다. 의사벡터(마치).

각도 운동 - 크기가 회전 각도와 같고 방향이 병진 운동 방향과 일치하는 벡터량 오른쪽 나사 (끝에서 볼 때 몸체의 회전이 시계 반대 방향으로 발생하는 것처럼 보이도록 회전축을 따라 지정됩니다.) 각도 변위의 단위는 rad입니다.

시간에 따른 각변위의 변화율은 다음과 같은 특징이 있습니다. 각속도 ω . 각속도 단단한– 시간에 따른 신체의 각도 변위 변화율을 특징으로 하며 단위 시간당 신체에 의해 수행되는 각도 변위와 동일한 벡터 물리량:

방향성 벡터 ω 회전축을 따라 같은 방향으로 d∅ (올바른 나사 규칙에 따름) 각속도의 단위 - rad/s

시간에 따른 각속도의 변화율은 다음과 같은 특징이 있습니다. 각가속도 ε

(2).

벡터 ε은 dΩ와 동일한 방향으로 회전축을 따라 향합니다. 즉, 가속 회전, 느린 회전.

각가속도의 단위는 rad/s 2 입니다.

동안 dt강체 A의 임의의 점을 다음으로 이동합니다. 박사, 그 길을 걸어온 DS. 그림에서 알 수 있듯이 박사 각도 변위의 벡터 곱과 같습니다. d∅ 반경 - 점 벡터 아르 자형 : 박사 =[ d∅ · 아르 자형 ] (3).

포인트의 선형 속도는 다음 관계에 의해 궤적의 각속도 및 반경과 관련됩니다.

벡터 형식에서 선형 속도에 대한 공식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. 벡터 제품: (4)

벡터 곱의 정의에 따라 그 모듈은 와 같습니다. 여기서 는 벡터 사이의 각도이고 방향은 오른쪽 프로펠러가 회전할 때 병진 운동 방향과 일치합니다.

(4)를 시간과 관련하여 미분해 보겠습니다.

- 선형 가속도, - 각가속도, - 선형 속도를 고려하면 다음을 얻습니다.

오른쪽의 첫 번째 벡터는 점의 궤적에 접하는 방향으로 향합니다. 이는 선형 속도 계수의 변화를 특징으로 합니다. 따라서 이 벡터는 점의 접선 가속도입니다. τ =[ ε · 아르 자형 ] (7). 접선 가속도 모듈은 다음과 같습니다. τ = ε · 아르 자형. (6)의 두 번째 벡터는 원의 중심을 향하고 방향 변화를 나타냅니다. 선형 속도. 이 벡터는 점의 일반 가속도입니다. N =[ ω · V ] (8). 그 모듈러스는 n =Ω·v와 같거나 다음을 고려합니다. V = ω· 아르 자형, N = ω 2 · 아르 자형 = V 2 / 아르 자형 (9).

    회전 운동의 특수한 경우

균일한 회전의 경우: , 따라서 .

균일한 회전을 특징으로 할 수 있습니다. 순환 기간 - 한 점이 완전히 한 바퀴 회전하는 데 걸리는 시간,

회전수 - 원을 그리며 등속 운동하는 동안 물체가 단위 시간당 회전하는 횟수: (11)

속도 단위 - 헤르츠(Hz).

균일하게 가속되는 회전 운동 :

3강 뉴턴의 제1법칙. 힘. 행동력의 독립 원칙. 결과적인 힘. 무게. 뉴턴의 제2법칙. 맥박. 운동량 보존의 법칙. 뉴턴의 제3법칙. 물질점의 충격 모멘트, 힘의 모멘트, 관성 모멘트.

강의개요

    뉴턴의 제1법칙

    뉴턴의 제2법칙

    뉴턴의 제3법칙

    물질점의 충격 모멘트, 힘의 모멘트, 관성 모멘트

    뉴턴의 제1법칙. 무게. 힘

뉴턴의 제1법칙: 물체가 직선적이고 균일하게 움직이거나 힘이 작용하지 않거나 힘의 작용이 보상되는 경우 정지 상태에 있는 기준 시스템이 있습니다.

뉴턴의 제1법칙은 관성 기준계에서만 만족되며 관성 기준계의 존재를 주장합니다.

관성-이것은 속도를 일정하게 유지하려고 노력하는 신체의 속성입니다.

관성적용된 힘의 영향으로 속도 변화를 방지하기 위해 신체의 속성을 호출합니다.

체질량– 이것은 관성의 정량적 측정인 물리량이며, 스칼라 추가량입니다. 질량의 가산성신체 시스템의 질량은 항상 각 신체의 질량을 합한 것과 같습니다. 무게– SI 시스템의 기본 단위.

상호작용의 한 형태는 기계적 상호작용. 기계적 상호작용은 신체의 변형과 속도의 변화를 유발합니다.

– 이것은 신체가 가속을 얻거나 모양과 크기를 변경(변형)시키는 결과로 다른 신체 또는 필드에서 신체에 대한 기계적 충격을 측정하는 벡터량입니다. 힘은 모듈러스, 작용 방향, 신체에 적용되는 지점으로 특징지어집니다.

우리가 고려한다면 물리적 과정국내에서는 그들 중 많은 수가 매우 좋아 보입니다. 따라서 경로와 이동의 개념은 하나로 인식되며 유일한 차이점은 첫 번째는 동작에 대한 설명이고 두 번째는 동작의 결과라는 것입니다. 그러나 설명을 위해 정보 출처를 살펴보면 이러한 작업 간의 중요한 차이점을 즉시 찾을 수 있습니다.

경로는 무엇입니까?

경로는 물체나 사람의 위치를 ​​변화시키는 움직임입니다. 이 양은 스칼라 양이므로 방향은 없지만 이동 거리를 결정하는 데 사용할 수 있습니다.

경로는 다음과 같은 방법으로 실행될 수 있습니다.

  • 직선으로.
  • 곡선.
  • 둥근.
  • 다른 방법도 가능합니다(예: 지그재그 궤적).

경로는 음수가 될 수 없으며 시간이 지남에 따라 감소합니다. 거리는 미터 단위로 측정됩니다. 대부분 물리학에서 문자는 경로를 지정하는 데 사용됩니다. 에스, 드물게 문자 L이 사용됩니다. 경로를 사용하면 특정 시점에 필요한 객체가 어디에 있을지 예측할 수 없습니다.

운동의 특징

변위는 일부 경로를 통과한 후 공간에서 사람이나 물체의 위치에 대한 시작점과 끝점 간의 차이입니다.

변위 값은 항상 양수이며 명확한 방향을 갖습니다.

이동과 경로의 일치는 경로가 직선으로 진행되고 방향이 변하지 않은 경우에만 가능합니다.

움직임을 이용하면 특정 시점에 사람이나 사물이 어디에 있었는지 계산할 수 있습니다.

움직임을 나타내기 위해 문자 S가 사용되지만 움직임은 벡터량이므로 이 문자 위에 화살표 →가 배치되어 움직임이 벡터임을 나타냅니다. 불행하게도 경로와 이동 사이의 혼란을 더하는 것은 두 개념이 문자 L로 표시될 수도 있다는 사실입니다.

경로와 이동 개념의 공통점은 무엇입니까?

경로와 이동이 완전히 다른 개념이라는 사실에도 불구하고 개념을 혼동하게 만드는 특정 요소가 있습니다.

  1. 경로와 변위는 항상 양수일 수 있습니다.
  2. 동일한 문자 L을 사용하여 경로와 이동을 나타낼 수 있습니다.

이러한 개념에는 두 가지만 있다는 사실을 고려하더라도 공통 요소그 의미는 너무 커서 많은 사람들을 혼란스럽게 만듭니다. 특히 학생들은 물리학을 공부할 때 문제를 겪습니다.

경로와 이동 개념의 주요 차이점은 무엇입니까?

이러한 개념에는 앞에 있는 양, 경로 또는 이동을 결정하는 데 항상 도움이 되는 여러 가지 차이점이 있습니다.

  1. 경로는 기본 개념이고 이동은 부차적입니다. 예를 들어, 움직임은 특정 경로를 통과한 후 공간에서 사람의 위치에 대한 시작점과 끝점의 차이를 결정합니다. 따라서 초기에 경로를 사용하지 않고는 변위값을 구하는 것이 불가능하다.
  2. 움직임의 시작은 경로에 있어서 큰 역할을 하지만 움직임의 시작은 움직임을 결정하는 데 반드시 필요한 것은 아닙니다.
  3. 이러한 양의 주요 차이점은 경로에는 방향이 없지만 이동에는 방향이 있다는 것입니다. 예를 들어 경로는 앞으로만 직선으로 이동하지만 이동은 뒤로 이동도 허용합니다.
  4. 또한 개념은 모양이 다릅니다. 경로는 스칼라 양을 나타내고 변위는 벡터 양을 나타냅니다.
  5. 미적분학 방법. 예를 들어, 총 이동 거리를 사용하여 경로를 계산하고, 공간에서 물체의 위치 변화를 사용하여 변위를 계산합니다.
  6. 경로는 0이 될 수 없지만 이동은 0이 될 수 있습니다.

이러한 차이점을 연구하면 경로와 이동 개념의 차이점이 무엇인지 즉시 이해하고 다시는 혼동하지 않을 수 있습니다.

예를 들어 경로와 이동의 차이점

경로와 이동의 차이를 빠르게 이해하기 위해 다음과 같은 특정 예를 사용할 수 있습니다.

  1. 차가 앞으로 2m, 뒤로 2m 움직였다. 경로는 이동한 총 거리의 합이므로 4미터입니다. 그리고 변위는 시작점과 끝점이므로 이 경우에는 0과 같습니다.
  2. 또한 경로와 이동의 차이는 자신의 경험을 통해 알 수 있습니다. 400m 런닝머신의 시작 지점에 서서 두 바퀴를 달려야 합니다(두 번째 바퀴는 출발 지점에서 끝납니다). 결과적으로 경로는 800미터(400+400)이고 시작점과 끝점이 동일하므로 변위는 0입니다.
  3. 위로 던져진 공은 높이 15m에 도달한 뒤 땅에 떨어졌다. 이 경우 위쪽 15m, 아래쪽 15m가 추가되므로 경로는 30m가 됩니다. 그리고 공이 원래 위치로 돌아왔기 때문에 변위는 0이 됩니다.

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움직이는- ▲ 위치 변경, 공간에서의 움직임 없음, 공간에서의 위치 변경; 도형의 점 사이의 거리를 유지하는 도형의 변형; 다른 곳으로 이사. 움직임. 전진 운동… … 러시아어 표의어 사전

서적

  • GESNm 81-03-40-2001. 파트 40. 장비 및 물적 자원의 추가 이동. 주 견적 표준. 장비 설치에 대한 국가 요소 추정 표준(이하 GESNm)은 자원(근로자의 인건비,...
  • 기술적인 강흑연화를 통한 지구 근처 공간에서의 사람과 화물의 이동, R. A. Sizov. 이 간행물은 R. A. Sizov의 저서 "물질, 반물질 및 에너지 환경 - 물리적 트라이어드"에 대한 두 번째 적용 판입니다. 현실 세계", 발견된 내용을 바탕으로...