จลนศาสตร์เป็นส่วนสำคัญของกลศาสตร์ซึ่งพิจารณากฎการเคลื่อนที่ของวัตถุในอวกาศ (สาเหตุของการเคลื่อนไหวได้รับการศึกษาโดยพลวัต) ในบทความนี้ เราจะพิจารณาหนึ่งในจลนศาสตร์ปริมาณหลัก เราจะตอบคำถาม: "อะไรคือเส้นทางในฟิสิกส์"
แนวคิดของเส้นทาง
เส้นทางฟิสิกส์คืออะไร? นี่คือค่าเท่ากับความยาวของส่วนในอวกาศซึ่งร่างกายภายใต้การศึกษาได้เอาชนะในระหว่างการเคลื่อนไหว ในการคำนวณเส้นทาง จำเป็นต้องรู้ตำแหน่งเริ่มต้นและตำแหน่งสุดท้ายของร่างกายไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังต้องทราบวิถีการเคลื่อนที่ด้วย คำถามเกี่ยวกับเส้นทางในฟิสิกส์สามารถตอบได้แตกต่างกัน ค่านี้เข้าใจว่าเป็นความยาวของวิถี นั่นคือเส้นจินตภาพที่ร่างกายเคลื่อนที่
ใช้อักขระต่างกันเพื่อระบุเส้นทาง ดังนั้น หากเรากำลังพูดถึงการเคลื่อนไหวแบบมิติเดียว เราก็สามารถใช้สัญลักษณ์ Δx โดยที่ Δ หมายถึงการเปลี่ยนแปลงในพิกัด x นอกเหนือจากสัญลักษณ์นี้แล้ว มักใช้ตัวอักษร s, l และ h เพื่อกำหนดปริมาณที่อยู่ในการพิจารณา ซึ่งสองตัวหลังหมายถึงความยาวและความสูงตามลำดับ ดังนั้นดังนั้น ในจลนศาสตร์ ตัวอักษร s สามารถพบได้บ่อยที่สุดเพื่อกำหนดเส้นทาง
ถ้ารู้ว่าร่างกายเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงในพื้นที่สามมิติ และทราบพิกัดของตำแหน่งเริ่มต้น (x0; y 0; z0) และสุดท้าย (x1; y1; z 1) จากนั้นเส้นทางสามารถกำหนดได้โดยสูตร:
s=√((x1 - x0)2 + (y 1 - y0)2 + (z1 - z 0)2)
สูตรจลนศาสตร์
เมื่อพิจารณาถึงวิธีแสดงเส้นทางในวิชาฟิสิกส์และค่านี้คืออะไร เราขอนำเสนอสูตรจลนศาสตร์สองสามสูตรที่ใช้คำนวณลักษณะเฉพาะของการเคลื่อนไหวที่ศึกษา ต่อไปนี้เป็นสูตร:
s=v × t;
s=v0 × t ± a × t2 / 2
ในที่นี้ นิพจน์แรกสอดคล้องกับสถานการณ์เมื่อร่างกายเคลื่อนไหวอย่างสม่ำเสมอในแนวเส้นตรงด้วยความเร็ว v ในช่วงเวลา t นิพจน์ที่สองใช้ได้สำหรับการเคลื่อนไหวที่เร่งความเร็วสม่ำเสมอ โดยที่สัญลักษณ์ v0 และแสดงถึงความเร็วเริ่มต้นและความเร่งตามลำดับ ควรใช้เครื่องหมายบวกหากร่างกายกำลังเร่งตัว และใช้เครื่องหมายลบหากกำลังเร่งตัว
ปัญหาตัวอย่าง
เมื่อวิเคราะห์เส้นทางฟิสิกส์แล้ว เรามาแก้ปัญหาต่อไปนี้กัน เรือที่มีความเร็ว 13 กม. / ชม. เคลื่อนที่ต้านกระแสน้ำเป็นเวลา 1.5 ชั่วโมงจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง เรือแล่นไปได้ไกลแค่ไหนถ้าความเร็วของแม่น้ำอยู่ที่3กม./ชม.
นี่คือปัญหาคลาสสิกของการใช้สูตรสำหรับการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอของร่างกาย ความซับซ้อนของงานเป็นเพียงการกำหนดความเร็วที่แท้จริงของเรือเท่านั้น เนื่องจากการเคลื่อนไหวของมันเกิดขึ้นกับกระแส มันจะเท่ากับความแตกต่าง: 13 - 3 \u003d 10 กม. / ชม. ตอนนี้ยังคงแทนที่ค่าที่รู้จักในสูตรสำหรับ s และรับคำตอบ:
s=v × t=10 [km/h] × 1.5 [h]=15 km
ในปัญหาการคำนวณเส้นทางจำเป็นต้องปฏิบัติตามขนาดของค่าความเร็ว เวลา และความเร่งที่ใช้เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด
