Kustība un Kinemātika

Vektors vai Skalārs Daudzums

Skatīt Darbību

Vārdnīca

Skatīt Darbību

Pārvietošanās Laika Grafiks

Skatīt Darbību

Diskusiju Starteris

Skatīt Darbību

Salīdziniet Grafikus

Skatīt Darbību

Paātrinājuma un Ātruma Vektori

Skatīt Darbību

Kinemātika / kustības fona informācija

Kinemātika ir klasiskās fizikas studiju joma, kas nodarbojas ar kustību. Daži cilvēki pat varētu apgalvot, ka tā faktiski ir matemātikas joma. Objektu kustību mēs varam aprakstīt, aplūkojot dažādus izmērāmus lielumus, piemēram, pārvietojumu, ātrumu un paātrinājumu . Nobīde ir attālums ar virzienu. Ātrums jeb ātrums ir tas, cik ātri kaut kas kustas. Lai aprēķinātu vidējo ātrumu, jums jāzina divas lietas: objekta nobrauktais attālums un laiks, kas vajadzīgs objektam šī attāluma nobraukšanai. Zinātne izmanto SI vienības ātrumam, m / s (metros sekundē). Ikdienas valodā mēs varam aprakstīt ātrumu arī mph vienībās (jūdzes stundā) vai km / h (kilometros stundā). Ātruma vienādojumu dala no attāluma, kas dalīts ar patērēto laiku (ātrums = d ÷ t). Tūlītējs ātrums ir ātrums noteiktā brīdī, turpretī vidējais ātrums ir vidējais ātrums lielā attālumā. Paātrinājums ir ātruma maiņas ātruma mērs. Paātrinājums var būt pozitīvs, tas nozīmē, ka ātrums palielinās, vai negatīvs, tas nozīmē, ka ātrums samazinās.

Objekta kustību var aprakstīt, izmantojot diagrammas. Ir svarīgi, lai studenti spētu interpretēt ātruma un laika grafikus un pārvietojuma laika grafikus. Abos šajos grafikos laiks rit pa x asi ar ātrumu vai pārvietojumu uz y ass. Nobīdes laika grafikam līnijas gradients vai slīpums norāda virzienu un objekta pārvietošanās ātrumu. Līnija ar nulles gradientu (horizontāla līnija) nozīmē, ka objekts nepārvietojas. Ja līnija izliekas, tas norāda, ka objekts paātrinās vai nu negatīvi, vai pozitīvi.

Zinātnē ir divu veidu lielumi: vektoru lielumi un skalārie daudzumi. Vektoru daudzums ir daudzums, kam ir gan lielums, gan virziens. Ātrums ir viens no vektoru piemēriem, kura aprēķināšanai ir nepieciešams gan lieluma, gan virziena lielums. Skala lielumus mēra tikai pēc lieluma. Skalārā lieluma piemērs ir laiks. Laikam nav virziena, bet tam ir lielums.

Ātrums un paātrinājums ir vektoru lielumi, un tos var attēlot ar bultiņu. Kad paātrinājuma vektors atrodas vienā virzienā ar ātruma vektoru, objektam šajā virzienā palielinās ātrums. Kad paātrinājuma bultiņa atrodas pretējā virzienā ātruma vektoram, objekta ātrums samazinās. Ja paātrinājuma nav, tad objekts pārvietojas ar nemainīgu ātrumu; tas nepalielināsies vai nesamazināsies.

Vairāk iespēju

Kopējiet šo Stāstu Tabulu

Būtiski kustības jautājumi

1. Kas ir skalārs / vektora daudzums?
2. Kā mēs varam aprakstīt kustību?
3. Kā mēs varam aprēķināt ātrumu?

Citas kustības aktivitātes idejas

1. Izveidojiet stāstījuma scenāriju, kurā parādīts cilvēka kustība visas dienas garumā. Izveidojiet pārvietošanas laika grafiku, lai to pievienotu.
2. Plānojiet ātruma vai pārvietojuma izmeklēšanu, izmantojot Storyboard That pētījumu plānošanas resursus.
3. T-diagrammā salīdziniet dažādus skalāros un vektoru pārus, piemēram, ātrumu un ātrumu.

Bieži uzdotie jautājumi par kustību un kinemātiku

Kāda ir atšķirība starp skalarajiem un vektoru daudzumiem kustībā?

Skalarie daudzumi ir tikai ar lielumu (piemēram, laiku vai attālumu), kamēr vektoru daudzumi ir ar gan lielumu, gan virzienu (piemēram, ātrumu vai paātrinājumu). Šīs koncepcijas izpratne palīdz studentiem pareizi raksturot kustību fizikā.

Kā skolotāji var paskaidrot ātrumu un vektoru K–12 skolēniem?

Skolotāji var izmantot reālus piemērus un vizuālus palīglīdzekļus, lai parādītu, ka ātrums mēra, cik ātri kaut kas kustas, bet vektors ietver gan ātrumu, gan virzienu. Vienkāršas aktivitātes, piemēram, zīmējot skolēna pastaigas grafiku vai izmantojot bultas, padara šīs koncepcijas skaidras.

Kādas ir interesantas aktivitātes klasē, mācot kinematiku?

Interesantas aktivitātes ietver nobraukuma-laika grafiku veidošanu, ātruma eksperimentu plānošanu un stāstu veidošanu kustībai. Šīs praktiskās nodarbības palīdz skolēniem vizualizēt un saprast galvenos kinematikas jēdzienus.

Kā interpretēt nobraukuma-laika grafiku fizikā?

Par nobraukuma-laika grafiku, slīpums norāda ātrumu un virzienu. Horizontāla līnija nozīmē, ka kustība nav notikusi, savukārt izliekta līnija norāda uz paātrinājumu. Analizējot grafiku, skolēni mācās, kā objekti kustas laikā.

Kāds ir labākais veids, kā aprēķināt vidējo ātrumu kustības nodarbībā?

Aprēķinot vidējo ātrumu, daliet kopējo nobraukto attālumu ar laiku (ātrums = d ÷ t). Izmantojiet SI vienības, piemēram, metrus sekundē, vai ikdienas vienības, piemēram, jūdzes stundā, lai padarītu nodarbības saistītākas ar ikdienas dzīvi.