Kinematika je jednou z důležitých částí mechaniky, která uvažuje o zákonitostech pohybu těles v prostoru (příčiny pohybu studuje dynamika). V tomto článku se budeme zabývat jednou z hlavních veličin kinematiky, odpovíme na otázku: "Co je to cesta ve fyzice?"
Koncept cesty
Co je to cesta ve fyzice? To je hodnota rovna délce segmentu v prostoru, který zkoumané těleso v průběhu svého pohybu překonalo. Pro výpočet dráhy je nutné znát nejen počáteční a konečnou polohu těla, ale také trajektorii jeho pohybu. Na otázku, co je to cesta ve fyzice, lze odpovědět jinak. Tato hodnota je chápána jako délka trajektorie, tedy pomyslné čáry, po které se těleso pohybovalo.
K označení cesty se používají různé znaky. Pokud tedy mluvíme o jednorozměrném pohybu, pak můžeme použít symbol Δx, kde Δ znamená změnu x souřadnice. Kromě tohoto symbolu se k označení uvažované veličiny často používají písmena s, l ah, přičemž poslední dvě znamenají délku a výšku. TakV kinematice lze tedy pro označení cesty nejčastěji nalézt písmeno s.
Pokud je známo, že se těleso v trojrozměrném prostoru pohybuje po přímce a jsou známy souřadnice jeho počáteční polohy (x0; y 0; z0) a konečné (x1; y1; z 1), pak lze cestu určit podle vzorce:
s=√((x1 - x0)2 + (y 1 - y0)2 + (z1 - z 0)2)
Kinematické vzorce
Po zvážení toho, jak se dráha označuje ve fyzice a jaká je tato hodnota, uvádíme několik kinematických vzorců, které se používají k výpočtu studované charakteristiky pohybu. Jedná se o následující vzorce:
s=v × t;
s=v0 × t ± a × t2 / 2
První výraz zde odpovídá situaci, kdy se těleso po dobu t pohybuje rovnoměrně přímočaře rychlostí v. Druhý výraz platí pro rovnoměrně zrychlený pohyb, kde symboly v0 a a označují počáteční rychlost a zrychlení. Znaménko plus by se mělo používat, pokud tělo zrychluje, a znaménko mínus, pokud zpomaluje.
Příklad problému
Po analýze toho, co je cesta ve fyzice, vyřešme následující problém. Loď s rychlostí 13 km/h se pohybuje proti proudu řeky 1,5 hodiny z jednoho bodu do druhého. Jak daleko loď urazí, když rychlost řeky je 3km/h?
Toto je klasický problém použití vzorce pro rovnoměrný pohyb tělesa. Složitost úkolu spočívá pouze v určení skutečné rychlosti člunu. Protože k jeho pohybu dochází proti proudu, bude se rovnat rozdílu: 13 - 3 \u003d 10 km / h. Nyní zbývá dosadit známé hodnotyve vzorci za s a získat odpověď:
s=v × t=10 [km/h] × 1,5 [h]=15 km
Při problémech s výpočtem cesty je nutné dodržovat rozměry použitých hodnot rychlosti, času a zrychlení, aby se předešlo chybám.
