Кинематика

Физика - материя қозғалысының жалпы және қарапайым формаларынын, қасиеттерін зерттейтін ғылым.

Материя қозғалысының механиканың, молекулалық, электромагнитттік, химиялық, биологиялық формаларын қарастырады. Мақсаты- табиғаттың жалпы заңдарын іздеу және солардың негізнде нақтыны процестерді түсіндіру.

Механика -	денелердің бір-бірімен салыстырғанда орын ауыстыруын және қозғалыстың не себебтен болып тұрғанын қарастыратын физиканың бөлімі.
Механикада -	кинематика, динакмика, статика бөлімшелері бар.

Механикалық қозғалыс дегенімі з бір дененің басқа материалдық денелермен салыстырғанда орын ауыстыруы.

Кеңістікте қозғалыстағы денелерді қозғалмайтын басқа денелермен салыстырып қарастыратын жүйені санақ жүйесі деп атайды. Санау жүйесін құрайтын денелерге бір координаттар жүйесін байланыстыруға болады.

Коор-динаттардың бас нүктесінен берілген материалдық нүктеге жүргізілген вектор радиус-вектор деп аталады.

Қозғалыстағы материалдық нүктенің координаттары уақыт өтуімен өзгеріп отырады. Жалпы жағдайда, нүктенің қозғалысы

x=x(t), y=y(t), z=z(t), (1)

скалярлық теңдеулер жүйесімен, немесе оған балама

(2)

векторлық теңдеумен анықталады. (1) және (2) теңдеулер материалдық

нүкте қозғалысының кинематикалық теңдеуі деп аталады.

Материалдық нүкте дегеніміз массасы қарастырып отырған денені массасына тең геометрияның нүкте. Материалдық нүктенің қозғалыс кезіндегі із қандыруын оның траекториясы дейді. Тракторияның формасы қарай қозғалысты түзу сызықты және қисық сызықты деп бөледі.

Қозғалыстағы материалдық нүктенің (немесе дененің) берілген санақ жүйесінде сызған ізі – траектория. Траекторияның пішініне қарай дененің қозғалысын түзу сызықты және қисық сызықты деп бөледі. Дененің кез келген екі нүктесін қосатын түзу қозғалыс кезінде өзінің бастапқы жағдайына параллель орын ауыстырса, дененің қозғалысы ілгерілемелі деп аталады.

Қозғалыстағы нүктенің бастапқы орнынан берілген уақыт сәтіндегі орнына жүргізілген вектор орын ауыстыру деп аталады

Нүктенің берілген уақыт сәтіндегі қозғалыс шапшаңдығы мен бағыты жылдамдықпен сипатталады. Материалдық нүктенің радиус–векторы өсімшесінің осы өзгеріс болған уақыт аралығына қатынасы орташа жылдамдық деп аталады:

Уақыттың берілген сәтіндегі немесе траекторияның

3-сурет

Лездік жылдамдықтың модулі жолдың уақыт бойынша алынған бірінші туындысымен анықталады:

Үдеу: Дене жылдамдығының модулі мен бағыты-ның қаншалықты тез өзгеретінін сипаттайтын шама – үдеу. Уақыт бірлігінде материалдық нүктенің үдеуі (лездік үдеуі) деп уақыт боынша алынған жылдамдықтың бірінші туындысын айтады.

Үдеудің тангенциал құраушысы дене жылдамдығының модулінің өзгерісін (бағыты траекторияға жанама бойымен), ал нормаль құраушысы жылдамдықтың бағыты бойынша өзгерісін сипаттайды (бағыты траекторияның қисықтық центріне қарай).

,

Толық үдеу ,

Бірқалыпты қозғалған нүктенің t уақытта жүрген жолы:

Бірқалыпты үдемелі қозғалған нүктенің t уақытта жүрген жолы:

ауыстыру элементар бұрылулар (шексіз өте аз) векторы ретінде қарастырылады. Осы вектордың модулі радиустың бұрылу бұрышына тең, ал бағыты нүктенің айналуына сәйкес бұралатын бұранда ұшының ілгеріле-мелі қозғалыс бағытымен (оң бұранда ережесі бойынша)анықталады. Айналыстың бұрыштық жылдамдығы бұрыштық орын ауыстырудың  

Материалдықнүктенің қозғалмайтын оське қатысты радиусы R шеңбер бойымен айналмалы қозғалысында (5-сурет) бұрыштық орын

5-сурет

уақыт бойынша бірінші туындысына тең векторлық шама:

.

Нүктенің сызықтық және бұрыштық жылдамдықтары векторларының арасындағы байланыс:

.

Бұрыштық үдеу бұрыштық жылдамдықтың уақыт бойынша бірінші туындысына тең векторлық шама: (13)

Үдемелі айналмалы қозғалыста бұрыштық үдеу векторы бұрыштық

жылдамдық векторымен бағыттас, кемімелі қозғалыста оған қарама-қарсы болады (8-сурет).

Сызықтық және бұрыштық шамалар арасындағы байланыс:

; . (14)

; .

Дененің қозғалыс күйінің белгілі- бір шамада қайталанып отыруын тербеліс- деп атайды.

Қозғалыс күйінің тең уақыт аралығында қайталанып отыруын периодтты қозғалыс дейді.

Гармоникалық тербелмелі қозғалыс -деп нүкте қозғалысының тепе-теңдік қалпынан ауытқу шамасының синусоида немесе косинусоида бойымен периодтты түрде қайталанып отыруын айтады.

Тербелістегі нүктенің тепе-теңдік қалпынан ең үлкен ауытқуын – оның амплитудасы (А) -деп атайды. Толық бір тербеліске кететін уақыт- период -деп аталады (Т).

Тербеліс периодына кері шама-тербелістің жиілігі делінеді.

Бұрыштық жылдамдық шамамен анықталады. –тербелістің алғашқы фазасы.

Гармоникалық тербелістегі нүктенің жылдамдығы

Үдеуі

Дата добавления: 2013-12-13