Кінематика розглядає зміну просторового положення тіл незалежно від причин, що викликали рух. Тіло переміщується завдяки чинним на нього силам, і це питання є предметом вивчення в динаміці. Кінематика і динаміка - два основних розділи механіки.
Інструкція
1. Якщо в завданні сказано, що тіло рухається рівномірно, це означає, що швидкість залишається постійною протягом усього шляху. Початкова швидкість тіла збігається зі швидкістю тіла взагалі, а рівняння руху має вигляд: x = x0 + v ^ t, де x - координата, x0 - початкова координата, v - швидкість, t - час.
2. Природно, рух не завжди є рівномірним. Зручним випадком, що часто розглядається в механіці, є рівноперемінний рух тіла. Такі умови передбачають постійне прискорення, як за додатком, так і за знаком (позитивне або негативне). Позитивне прискорення говорить про те, що швидкість тіла зростає. При негативному прискоренні тіло поступово сповільнюється.
3. При русі матеріальної точки з постійним прискоренням швидкість визначається кінематичним рівнянням v = v0 + v0 ^ t, де v0 - початкова швидкість. Таким чином, залежність швидкості від часу тут буде лінійною. А ось координата змінюється з плином часу квадратично: x=x0+v0∙t+a∙t²/2. До речі, переміщенням є різниця кінцевої і початкової координат.
4. У фізичному завданні може бути задано довільне рівняння руху. У будь-якому випадку, щоб з функції координат знайти функцію швидкості, треба продифференціювати наявне рівняння, адже, за визначенням, швидкість - це перша похідна координати за часом: v(t)=x’(t). Щоб знайти початкову швидкість з функції швидкості, будь ласка, зрівняйте t = 0.
5. Іноді можна знайти прискорення тіла, застосовуючи закони динаміки. Розставте всі сили, що діють на тіло. Введіть пару прямокутних координатних осей, щодо яких будете розглядати вектора сил. Згідно з другим законом Ньютона, прискорення прямо пропорційно до докладеної сили і назад пропорційне до маси тіла: a=F/m. По-іншому це записується як F = ma.
6. Власне, саме сила визначає, як буде прискорюватися тіло. Так, сила тяги змусить тіло переміщатися швидше, а сила тертя загальмує його. Важливо розуміти, що за відсутності будь-яких зовнішніх сил тіло здатне не тільки бути нерухомим, але і рівномірно переміщатися в просторі. Це обумовлено інерційними властивостями маси. Інше питання в тому, що рідко вдається досягти умов, наближених до повної відсутності сил.