تاريخ الحركية ، المبادئ ، الصيغ ، التمارين

ال الكينماتيكا علم الحركة المجردة هو مجال الفيزياء (بشكل أكثر تحديدًا الميكانيكا الكلاسيكية) التي تهتم بدراسة حركة الأجسام دون مراعاة أسبابها. وهو يركز على دراسة مسارات الأجسام مع مرور الوقت من خلال استخدام المقاييس مثل النزوح والسرعة والتسارع.

بعض المشكلات التي تغطيها الحركة هي السرعة التي يتحرك بها القطار ، والوقت الذي يستغرقه الحافلة للوصول إلى وجهتها ، والتسارع الذي تتطلبه طائرة في لحظة الاقلاع للوصول إلى السرعة اللازمة للإقلاع ، من بين أمور أخرى.

ولهذا السبب ، تلجأ الحركية إلى نظام الإحداثيات الذي يتيح وصف المسارات. هذا النظام من الإحداثيات المكانية يسمى النظام المرجعي. فرع الفيزياء الذي يتناول دراسة الحركات مع مراعاة أسبابها (القوى) ، هو الديناميكي.

مؤشر

• 1 التاريخ
  • 1.1 مساهمة بيير فارينيون
• 2 ماذا يدرس؟?
• 3 مبادئ
• 4 الصيغ والمعادلات
  • 4.1 السرعة
  • 4.2 تسارع
  • 4.3 حركة مستقيمة موحدة
  • 4.4 تسارع موحد الحركة المستقيمة
• 5 ممارسة حلها
• 6 المراجع

تاريخ

أصليا ، أصل الكينماتيكا هو أصله في المصطلح اليوناني κινηματικος (kynēmatikos) وهو ما يعني الحركة أو النزوح. ليس عبثًا ، يتوافق السجل الأول للدراسات حول الحركة مع الفلاسفة وعلماء الفلك اليونانيين.

ومع ذلك ، لم يكن حتى القرن الرابع عشر حيث ظهرت المفاهيم الأولى في علم الحركة ، والتي هي ضمن عقيدة شدة الأشكال أو نظرية الحسابات (calculationes). تم إجراء هذه التطورات من قبل العلماء ويليام هيتسبوري وريتشارد سوينسهيد ونيكولاس أوريسم.

بعد ذلك ، حوالي عام 1604 ، أجرى غاليليو غاليلي دراساته حول الحركة في السقوط الحر للهيئات ، والمجالات على الطائرات المائلة.

من بين أمور أخرى ، كان جاليليو مهتمًا بفهم كيفية تحرك الكواكب والمقذوفات المدفعية..

مساهمة بيير فاريجون

يعتبر أن بداية الحركات الحديثة حدثت مع تقديم بيير فارينون في يناير 1700 في الأكاديمية الملكية للعلوم في باريس.

في هذا العرض التقديمي قدم تعريفًا لمفهوم التسارع وأظهر كيف يمكن استنتاجه من السرعة اللحظية ، باستخدام الحساب التفاضلي فقط.

على وجه الخصوص ، صاغ المصطلح السينمائي André-Marie Ampère ، الذي حدد محتويات محتويات الحركة ووضعها في مجال الميكانيكا.

أخيرًا ، مع تطور ألبرت أينشتاين لنظرية النسبية الخاصة ، بدأت فترة جديدة ؛ هو ما يُعرف بالحركية النسبية ، حيث لم يعد للمكان والزمان شخصية مطلقة.

ماذا يدرس?

يركز علم الحركة على دراسة حركة الأجسام دون تحليل أسبابها. لهذا يستخدم حركة النقطة المادية ، كتمثيل مثالي للجسم في الحركة.

بداية

تتم دراسة حركة الهيئات من وجهة نظر المراقب (داخلي أو خارجي) في إطار نظام مرجعي. وهكذا ، تعبر الحركية عن كيفية تحرك الجسم من الاختلاف في إحداثيات موقع الجسم مع الزمن..

بهذه الطريقة ، فإن الوظيفة التي تسمح للتعبير عن مسار الجسم لا تعتمد فقط على الوقت ، ولكن تعتمد أيضًا على السرعة والتسارع.

في الميكانيكا الكلاسيكية ، يعتبر الفضاء مساحة مطلقة. لذلك ، فهو مساحة مستقلة عن الهيئات المادية وتشريدهم. ضع في اعتبارك أيضًا أن جميع القوانين الفيزيائية قد استوفيت في أي منطقة فضاء.

بالطريقة نفسها ، ترى الميكانيكا الكلاسيكية أن الوقت هو الوقت المطلق الذي يحدث بنفس الطريقة في أي منطقة فضاء ، بغض النظر عن حركة الأجسام وأي ظاهرة جسدية قد تحدث..

الصيغ والمعادلات

سرعة

السرعة هي الحجم الذي يسمح بربط المساحة المقطوعة والوقت المستغرق في السفر. يمكن الحصول على السرعة من خلال استخلاص الموقف فيما يتعلق بالوقت.

v = ds / dt

في هذه الصيغة تمثل موقع الجسم ، v هي سرعة الجسم و t هو الوقت المناسب.

تسارع

التسارع هو الحجم الذي يسمح بربط تباين السرعة مع الوقت. يمكن الحصول على التسارع من خلال اشتقاق السرعة فيما يتعلق بالوقت.

a = dv / dt

في هذه المعادلة ، يمثل تسارع الجسم في الحركة.

حركة مستقيمة موحدة

كما يوحي اسمها ، فهي حركة يحدث فيها النزوح في خط مستقيم. نظرًا لأنها موحدة ، فهي حركة تكون فيها السرعة ثابتة ، وبالتالي يكون التسارع صفراً. معادلة الحركة المستقيمة الموحدة هي:

s = s₀ + الخامس / ر

في هذه الصيغة ق₀ يمثل الموقف الأولي.

حركة مستقيمة متسرعة بشكل موحد

مرة أخرى ، إنها حركة يحدث فيها التشرد في خط مستقيم. نظرًا لأنه يتم تسريعها بشكل موحد ، فهي حركة لا تكون فيها السرعة ثابتة ، نظرًا لأنها تختلف كنتيجة للتسارع. معادلات الحركة المستقيمة متسرعة بشكل موحد هي كما يلي:

ت = الخامس₀ + أ

s = s₀ + الخامس₀ ∙ t + 0.5 ∙ a t²

في هذه الخامس₀ هي السرعة الأولية وهي التسارع.

ممارسة محددة

يتم التعبير عن معادلة حركة الجسم بالتعبير التالي: s (t) = 10t + t². تحديد ما يلي:

أ) نوع الحركة.

إنها حركة متسارعة بشكل منتظم ، نظرًا لأن لديها تسارعًا ثابتًا قدره 2 م / ث².

ت = س / د = 2T

a = dv / dt = 2 م / ث²

ب) الموقف بعد 5 ثوان من بدء الحركة.

s (5) = 10 ∙ 5 + 5²= 75 م

ج) السرعة عند مرور 10 ثوان منذ بدء الحركة.

ت = س / د = 2T

ت (10) = 20 م / ث

د) الوقت المستغرق للوصول إلى سرعة 40 م / ث.

ت = 2T

40 = 2 طن

ر = 40/2 = 20 ثانية

مراجع

1. Resnik ، Halliday & Krane (2002). الفيزياء المجلد 1. Cecsa.
2. توماس والاس رايت (1896). عناصر الميكانيكا بما في ذلك الحركية ، الحركية والإحصاء. E و FN سبون.
3. P. P. Teodorescu (2007). "الكينماتيكا". النظم الميكانيكية ، النماذج الكلاسيكية: ميكانيكا الجسيمات. عارضة خشبية.
4. الحركية. (بدون تاريخ). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 28 أبريل 2018 من es.wikipedia.org.
5. الكينماتيكا. (بدون تاريخ). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 28 أبريل 2018 ، من en.wikipedia.org.