운동학이란 무엇입니까? 이상화 된 신체 운동의 수학적 기술을 연구하는 역학 부문

운동학이란 무엇입니까? 그것의 정의로 육체적 인 학습에 고등학교의 눈동자는 알게되는 것을 시작된다. 역학 (운동학은 그 부분 중 하나입니다) 자체가이 과학의 중요한 부분을 구성합니다. 대개 학생들에게 교과서로 제공됩니다. 우리가 말했듯이 운동학은 역학의 하위 섹션입니다. 그러나 그것이 그녀에 관한 것이므로 이에 대해 더 자세히 이야기 해 봅시다.

물리학의 일부로서 역학

바로 "역학"이란 단어는 그리스어입니다.문자의 기원 및 건설 기계의 예술로 변환합니다. 물리학에서, 서로 다른 공간 (즉, 이동은 종래의 그리드 또는 3 차원 공간에서 동일 평면 상에 발생할 수있다)에서 소위 접촉 재료 체의 이동을 검사하는 부분으로 간주된다. 입자 간 상호 작용의 연구 - 기계에 의해 수행되는 태스크들 중 하나 (운동학 -이 규칙의 예외가 고려 전력 설정의 영향을 고려하지 않고 모델링 대체 상황 분석에 결합되어 있기 때문에). 모든으로 물리학 관련 부분은 시간이 지남에 공간 자세 변화의 움직임을 의미하는 것을 유의해야한다. 이 정의는 일반적으로 물질 점과 몸에, 또한 그 부분에뿐만 아니라 적용됩니다.

운동학의 개념

물리학의이 부분의 제목은 또한그리스어의 기원이며 문자 그대로 "옮김"으로 번역됩니다. 따라서 우리는 운동이 무엇인지에 대한 질문에 대해 아직 형성되지 않은 초기 상태를 얻습니다. 이 경우이 섹션에서는 직접적으로 이상화 된 신체의 다양한 유형의 동작을 설명하는 수학적 방법을 연구한다고 말할 수 있습니다. 우리는 이른바 절대적으로 견고한 몸체, 이상적인 액체, 그리고 물질적 인 점에 대해서 이야기하고 있습니다. 설명을 적용 할 때 운동의 이유는 고려되지 않는다는 것을 기억하는 것이 매우 중요합니다. 즉, 신체의 무게 또는 운동의 성격에 영향을 미치는 힘의 매개 변수는 고려 대상이되지 않습니다.

기구학의 기초

여기에는 시간과공간. 가장 간단한 예제 중 하나는 물질 점이 특정 반경의 원을 따라 움직이는 상황입니다. 이 경우 운동학은 벡터를 따라 몸 자체에서 원의 중심으로 향하는 구심 가속도와 같은 양의 필수 존재로 간주됩니다. 즉, 순간의 가속도 벡터는 원의 반지름과 일치합니다. 그러나이 경우에도 (구심력 가속도가있는 상태에서도) 운동학은 그것을 발생시키는 힘의 본질을 나타내지는 않습니다. 이것은 이미 역학을 해소하는 행동입니다.

어떤 종류의 운동학인가?

그래서, 운동학에 대한 답은 우리가본질, 그들은 주었다. 이것은 힘 매개 변수를 연구하지 않고 이상적인 객체의 동작을 기술하는 방법을 연구하는 역학 부분입니다. 이제는 어떤 종류의 운동이 가능한지 이야기 해 봅시다. 그것의 첫번째 유형은 고전적이다. 특정 유형의 동작에 대한 절대적인 공간적 및 시간적 특성을 고려하는 것이 일반적입니다. 첫 번째 역할에서 세그먼트의 길이는 후자의 역할에서 시간 간격으로 나타납니다. 즉, 이러한 매개 변수가 참조 프레임의 선택과 독립적으로 유지된다고 말할 수 있습니다.

상대주의

운동학의 두 번째 유형은 상대 론적이다. 두 개의 해당 이벤트 사이에서 하나의 참조 프레임에서 다른 참조 프레임으로 전환하는 경우 시간 및 공간 특성이 변경 될 수 있습니다. 이 경우 두 사건의 기원의 동시성 또한 독점적 인 상대성을 가정한다. 운동학의이 형태에서, 두 개의 분리 된 개념 (그리고 우리는 공간과 시간에 대해 이야기하고 있습니다)이 하나로 합쳐집니다. 그것에서, 일반적으로 간격이라 불리는 양은 로렌츠 변환에 따라 변하지 않습니다.

기구학의 역사

우리는 그 개념을 이해하고 대답 할 수있었습니다.운동학의 문제. 그러나 역학의 하위 분야로서 그 출현의 역사는 무엇 이었습니까? 그것이 바로 지금 우리가 이야기해야 할 것입니다. 오랫동안이 서브 섹션의 모든 개념은 아리스토텔레스 자신이 저술 한 작품들을 기반으로했다. 그 (것)들에는, 가을에있는 몸의 속력이 특정한 몸의 무게의 숫자 색인에 정비례다는 것을 대응 성 계산서가 있었다. 또한 운동의 원인은 직접적으로 힘이 있으며, 부재시에는 운동과 말도 할 수 없다고 언급했다.

갈릴레오의 경험

16 세기 말 아리스토텔레스의 연구유명한 과학자 갈릴레오 갈릴레이에 관심이 있습니다. 그는 몸의 자유 낙하 과정을 연구하기 시작했습니다. 피사의 사탑에서 실시한 실험을 언급 할 수 있습니다. 또한 과학자는 시체의 관성 과정을 연구했습니다. 마침내, 갈릴레오는 아리스토텔레스가 자신의 작품에서 틀렸다고 증명할 수 있었고, 여러 가지 잘못된 결론을 내 렸습니다. 해당 서적에서 갈릴레오는 아리스토텔레스의 결론의 오류에 대한 증거로 수행 된 결과를 설명했다.

현대 운동학은 오늘날 고려된다.1700 년 1 월에 태어났습니다. 피에르 바리 뇽 (Pierre Varignon)은 프랑스 과학 아카데미 (French Academy of Sciences)에서 연설을했습니다. 그는 또한 가속과 속도의 첫 번째 개념을 제시하고이를 차동 형식으로 작성하고 설명했습니다. 조금 후에, Ampere는 몇 가지 운동 학적 표현에 주목했습니다. 18 세기에, 그는 운동학에 변형의 소위 계산법을 사용했습니다. 나중에 만들어지는 특수 상대성 이론은 시간과 마찬가지로 공간도 절대적이지 않다는 것을 보여주었습니다. 동시에 속도가 근본적으로 제한 될 수 있다는 지적이있었습니다. 소위 상대주의 역학의 틀과 개념 내에서 운동학을 발전시키는 것은 바로 그러한 근거입니다.

섹션에서 사용 된 개념과 수량

운동학의 기본 요소에는 여러 가지가 있습니다.이론적 인 계획에서뿐만 아니라 모델링 및 특정 범위의 문제 해결에 사용되는 실제 수식에서 사용되는 값. 이 양과 개념에 대해 더 자세히 알아 보겠습니다. 어쩌면 후자와 함께 시작합시다.

1) 기계 운동. 이것은 시간 간격의 변화 동안 다른 이상적인 물질에 대한 특정 이상화 된 신체의 공간적 위치의 변화로 정의됩니다. 이 경우, 언급 된 몸체는 상응하는 상호 작용의 힘을 가지고있다.

2) 참조 시스템. 우리가 앞서 제시 한 좌표계는 좌표계의 사용을 기반으로합니다. 그 변화의 존재는 필요한 조건 중 하나이다 (두 번째 조건은 시간 측정을위한 도구 또는 수단의 사용이다). 일반적으로 특정 유형의 운동을 성공적으로 설명하기 위해서는 기준 시스템이 필요합니다.

3) 좌표. 이전 개념 (참조 프레임)과 불가분의 관계가있는 기존의 가상 지시기이기 때문에 좌표는 우주에서 이상화 된 신체의 위치가 결정되는 방식에 지나지 않습니다. 이 경우 설명을 위해 숫자와 특수 기호를 사용할 수 있습니다. 좌표는 종종 스카우트와 인공위성에 의해 사용됩니다.

4) 반지름 벡터. 이것은 육체적 인 양이며 실제로는 이상적인 신체의 위치를 ​​눈으로 원래 위치로 설정하는 데 사용됩니다 (뿐만 아니라). 간단히 말하면, 협약을 위해 특정 시점이 결정되고 고정됩니다. 대부분 이것이 좌표의 원점입니다. 그래서, 이것 이후, 말하자면, 이상적인 몸체는 자유로운 임의의 궤도를 따라 움직이기 시작합니다. 언제든지 몸의 위치를 ​​원점에 연결할 수 있으며 결과 직선은 반경 벡터에 불과합니다.

5) 기구학 섹션은탄도. 다른 크기의 공간에서 자유롭게 움직이는 이상적인 몸체의 동작 중에 만들어지는 일반적인 연속 선입니다. 따라서 궤도는 직선, 원형 및 파손 일 수 있습니다.

6) 몸의 기구학은 이것과 불가분의 관계가있다.속도와 같은 물리적 크기. 사실, 그것은 이상적인 몸의 위치에 변화의 응답 속도를 제공하는 벡터 양 (스칼라 양의 개념은 예외적 인 상황에 적용될 수 있다는 것을 기억하는 것이 중요하다)입니다. 벡터는 운동의 속도가 무슨 일이 일어나고 있는지의 방향을 정의한다는 사실에 기인 것으로 간주됩니다. 앞서 언급 된 바와 같이, 용어를 사용하는데, 참조 시스템을 사용해야한다.

7) 운동학, 어떤 것에 대한 정의특정 상황에서 운동을 일으키는 원인을 고려하지 않는다는 사실은 고려하고 가속합니다. 또한 시간 단위로 대체 (평행) 변화에 따라 이상화 된 신체의 속도 벡터가 얼마나 집중적으로 변화하는지 보여주는 벡터 양입니다. 동시에 두 벡터가 어느 방향으로 향하는 지 알면 (속도와 가속도), 몸의 움직임의 본질에 대해 말할 수 있습니다. 그것은 균일하게 가속 (벡터 일치)하거나, 똑같이 느리게 (벡터가 다르게 지시 됨) 될 수 있습니다.

8) 각도 속도. 다른 벡터 양. 원칙적으로 그 정의는 우리가 이전에 준 것과 일치한다. 사실, 그 차이는 직전의 궤적을 따라 이동할 때 이전에 고려 된 경우가 발생했다는 사실에만 있습니다. 그런 다음 우리는 원 운동을합니다. 타원뿐만 아니라 깔끔한 원이 될 수 있습니다. 유사한 개념이 각가속도에 대해 주어진다.

물리학. 운동학. 수식

이와 관련된 실질적인 문제를 해결하기 위해이상화 된 시체의 운동학에는 매우 다른 수식의 전체 목록이 있습니다. 그들은 당신이 여행 한 거리, 순간, 초기 최종 속도, 몸이이 거리 또는 그 거리를 통과 한 시간 등을 결정할 수있게 해줍니다. 특별한 적용 사례 (사적)는 몸의 자유 낙하를 모델로 한 상황입니다. 그것들에서 가속도 (문자 a로 표시)는 중력 가속도 (문자 g, 수치 적으로 9.8 m / s ^ 2와 동일)로 대체됩니다.

그래서, 우리는 무엇을 발견 했습니까? 물리학 - 운동학 (이의 공식은 서로에게서 유도 됨) -이 섹션은 해당 운동 발생의 원인이되는 힘 매개 변수를 고려하지 않고 이상화 된 신체의 운동을 설명하는 데 사용됩니다. 독자는 항상이 주제에 대해 더 많이 배울 수 있습니다. 물리학 (주제 "운동학")은 역학의 기본 개념을 관련 과학의 글로벌 섹션으로 제공하므로 매우 중요합니다.