علم الحركة هو أحد الأقسام المهمة في الميكانيكا ، الذي يأخذ في الاعتبار قوانين حركة الأجسام في الفضاء (يتم دراسة أسباب الحركة بالديناميات). في هذا المقال سننظر في أحد الكميات الرئيسية من الكينماتيكا ، وسنجيب على السؤال التالي: "ما هو المسار في الفيزياء؟"
مفهوم المسار
ما هو المسار في الفيزياء؟ هذه قيمة مساوية لطول القطعة في الفضاء ، والتي تغلب عليها الجسم قيد الدراسة أثناء حركته. لحساب المسار ، من الضروري معرفة ليس فقط المواضع الأولية والنهائية للجسم ، ولكن أيضًا مسار حركته. يمكن الإجابة على سؤال ماهية المسار في الفيزياء بشكل مختلف. تُفهم هذه القيمة على أنها طول المسار ، أي الخط الوهمي الذي يتحرك على طوله الجسم.
يتم استخدام أحرف مختلفة للإشارة إلى المسار. لذا ، إذا كنا نتحدث عن حركة أحادية البعد ، فيمكننا استخدام الرمز Δx ، حيث Δ تعني تغييرًا في إحداثي x. بالإضافة إلى هذا الرمز ، غالبًا ما تُستخدم الأحرف s و l و h لتعيين الكمية قيد النظر ، ويعني الأخيران الطول والارتفاع ، على التوالي. لذاوبالتالي ، في علم الحركة ، يمكن العثور على الحرف s في أغلب الأحيان لتعيين مسار.
إذا كان معروفًا أن الجسم يتحرك في خط مستقيم في فضاء ثلاثي الأبعاد ، وإحداثيات موضعه الأولي معروفة (x0؛ y0؛ z0) والنهائي (x1؛ y1؛ z1) ، ثم يمكن تحديد المسار بالصيغة:
s=√ ((x1- x0)2+ (y 1- y0 )2+ (z1- z0 )2 )
الصيغ الحركية
بعد النظر في كيفية الإشارة إلى المسار في الفيزياء وما هي هذه القيمة ، نقدم بعض الصيغ الحركية التي تُستخدم لحساب خاصية الحركة المدروسة. هذه هي الصيغ التالية:
ق=v × t ؛
s=v0× t ± a × t2/ 2
هنا يتوافق التعبير الأول مع الموقف عندما يتحرك الجسم بشكل موحد في خط مستقيم بسرعة v خلال الوقت t. التعبير الثاني صالح للحركة المتسارعة بشكل منتظم ، حيث تشير الرموز v0و a إلى السرعة الأولية والتسارع ، على التوالي. يجب استخدام علامة الجمع إذا كان الجسم يتسارع وعلامة الطرح إذا كان يتباطأ.
مثال على المشكلة
بعد تحليل ماهية المسار في الفيزياء ، فلنحل المشكلة التالية. يتحرك قارب بسرعة 13 كم / ساعة عكس تيار النهر لمدة 1.5 ساعة من نقطة إلى أخرى. ما المسافة التي يقطعها القارب إذا كانت سرعة النهر 3كم / س؟
هذه مشكلة كلاسيكية لتطبيق صيغة الحركة المنتظمة للجسم. تعقيد المهمة هو فقط تحديد السرعة الفعلية للقارب. نظرًا لأن حركتها تحدث ضد التيار ، فستكون مساوية للفرق: 13 - 3 \u003d 10 كم / ساعة. يبقى الآن استبدال القيم المعروفة في صيغة s والحصول على الإجابة:
s=v × t=10 [km / h] × 1.5 [h]=15 km
في مسائل حساب المسار من الضروري اتباع أبعاد القيم المستخدمة للسرعة والوقت والتسارع لتجنب الأخطاء.
