ĐỘNG HỌC: LỊCH SỬ, NGUYÊN LÝ, CÔNG THỨC, BÀI TẬP - VẬT LÝ - 2026

Động học là (cụ thể hơn của cơ học cổ điển) lĩnh vực vật lý quan tâm đến việc nghiên cứu chuyển động của các vật thể mà không tính đến nguyên nhân của nó. Nó tập trung vào việc nghiên cứu quỹ đạo của các vật thể theo thời gian thông qua việc sử dụng các độ lớn như độ dịch chuyển, vận tốc và gia tốc.

Một số vấn đề được đề cập trong động học là tốc độ tàu di chuyển, thời gian xe buýt đến đích, gia tốc mà máy bay yêu cầu tại thời điểm cất cánh để đạt được tốc độ cần thiết để cất cánh, trong số khác.

Để làm điều này, động học sử dụng một hệ thống tọa độ cho phép mô tả quỹ đạo. Hệ tọa độ không gian này được gọi là hệ quy chiếu. Ngành vật lý liên quan đến việc nghiên cứu các chuyển động có tính đến nguyên nhân (lực) của chúng, là động lực học.

Lịch sử

Về mặt từ nguyên, từ động học có nguồn gốc trong thuật ngữ Hy Lạp κινηματικος (kynēmatikos), có nghĩa là chuyển động hoặc dịch chuyển. Không có gì ngạc nhiên khi hồ sơ đầu tiên về các nghiên cứu về chuyển động tương ứng với các nhà triết học và thiên văn học người Hy Lạp.

Tuy nhiên, phải đến thế kỷ XIV khi các khái niệm đầu tiên về động học xuất hiện, nằm trong học thuyết về cường độ của các dạng hoặc lý thuyết về phép tính (phép tính). Những phát triển này được thực hiện bởi các nhà khoa học William Heytesbury, Richard Swineshead và Nicolas Oresme.

Sau đó, vào khoảng năm 1604, Galileo Galilei đã thực hiện nghiên cứu của mình về chuyển động rơi tự do của các vật thể và của các quả cầu trên mặt phẳng nghiêng.

Trong số những thứ khác, Galileo quan tâm đến việc tìm hiểu cách các hành tinh và đường đạn pháo chuyển động.

Đóng góp của Pierre Varignon

Sự khởi đầu của động học hiện đại được coi là đã xảy ra với bài thuyết trình của Pierre Varignon vào tháng 1 năm 1700 tại Học viện Khoa học Hoàng gia ở Paris.

Trong bài thuyết trình này, ông đã đưa ra định nghĩa về khái niệm gia tốc và chứng minh cách nó có thể được suy ra từ tốc độ tức thời, chỉ sử dụng phép tính vi phân.

Cụ thể, thuật ngữ động học được đặt ra bởi André-Marie Ampère, người đã chỉ rõ nội dung của chuyển động học là gì và đặt nó trong lĩnh vực cơ học.

Cuối cùng, với sự phát triển của Albert Einstein Thuyết Tương đối Đặc biệt, một thời kỳ mới đã bắt đầu; Đây là cái được gọi là động học tương đối tính, trong đó không gian và thời gian không còn có tính chất tuyệt đối nữa.

Bạn học gì

Động học tập trung vào việc nghiên cứu chuyển động của các cơ thể mà không đi sâu vào phân tích nguyên nhân của nó. Đối với điều này, ông sử dụng chuyển động của một điểm vật chất, như một đại diện lý tưởng của cơ thể đang chuyển động.

Bắt đầu

Chuyển động của các vật thể được nghiên cứu từ quan điểm của một người quan sát (bên trong hoặc bên ngoài) trong khuôn khổ của một hệ quy chiếu. Do đó, động học biểu thị một cách toán học cách cơ thể chuyển động từ sự biến thiên của tọa độ vị trí của cơ thể theo thời gian.

Bằng cách này, hàm cho phép thể hiện quỹ đạo của cơ thể không chỉ phụ thuộc vào thời gian, mà còn phụ thuộc vào tốc độ và gia tốc.

Trong cơ học cổ điển không gian được coi là không gian tuyệt đối. Do đó, nó là một không gian độc lập với các vật chất và sự dịch chuyển của chúng. Tương tự như vậy, nó coi rằng tất cả các quy luật vật lý được thực hiện trong bất kỳ vùng không gian nào.

Tương tự như vậy, cơ học cổ điển coi thời gian là khoảng thời gian tuyệt đối trôi qua theo cùng một cách trong bất kỳ vùng không gian nào, bất kể chuyển động của các vật thể và bất kỳ hiện tượng vật lý nào có thể xảy ra.

Công thức và phương trình

Tốc độ

Tốc độ là độ lớn cho phép chúng ta liên hệ giữa không gian di chuyển và thời gian được sử dụng để di chuyển nó. Vận tốc có thể thu được bằng cách tính vị trí theo thời gian.

v = ds / dt

Trong công thức này, s đại diện cho vị trí của vật, v là vận tốc của vật và t là thời gian.

Sự tăng tốc

Gia tốc là độ lớn có thể liên hệ sự biến thiên của tốc độ với thời gian. Gia tốc có thể đạt được bằng cách tính vận tốc theo thời gian.

a = dv / dt

Trong phương trình này, a đại diện cho gia tốc của vật chuyển động.

Chuyển động dòng thống nhất

Như tên gọi của nó, nó là một chuyển động trong đó chuyển động xảy ra trên một đường thẳng. Vì nó là chuyển động đều, nó là chuyển động trong đó vận tốc không đổi và do đó, gia tốc bằng không. Phương trình của chuyển động thẳng đều là:

s = s ₀ + v / t

Trong công thức này, s ₀ đại diện cho vị trí ban đầu.

Chuyển động thẳng đều được gia tốc đều

Một lần nữa, nó là một chuyển động trong đó chuyển động xảy ra trên một đường thẳng. Vì nó được gia tốc đều, nó là một chuyển động trong đó tốc độ không phải là hằng số, vì nó thay đổi do hệ quả của gia tốc. Phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều có gia tốc như sau:

v = v ₀ + a ∙ t

s = s ₀ + v ₀ ∙ t + 0,5 ∙ lúc ²

Trong đó v ₀ là vận tốc ban đầu và là gia tốc.

Bài tập đã giải quyết

Phương trình chuyển động của vật được biểu diễn bằng biểu thức sau: s (t) = 10t + t ² . Mục đích:

a) Các dạng chuyển động.

Đó là một chuyển động có gia tốc biến đổi đều, vì nó có gia tốc không đổi là 2 m / s ² .

v = ds / dt = 2t

a = dv / dt = 2 m / s ²

b) Vị trí 5 giây sau khi bắt đầu chuyển động.

s (5) = 10 ∙ 5 + 5 ² = 75 m

c) Vận tốc kể từ khi bắt đầu chuyển động được 10 giây.

v = ds / dt = 2t

v (10) = 20 m / s

d) Thời gian để vật đạt vận tốc 40 m / s.

v = 2t

40 = 2 t

t = 40/2 = 20 giây

Người giới thiệu

1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Vật lý tập 1. Cecsa.
2. Thomas Wallace Wright (1896). Các yếu tố của Cơ học bao gồm Động học, Động học và Tin học. E và FN Spon.
3. PP Teodorescu (2007). Động học. Hệ thống cơ học, Mô hình cổ điển: Cơ học hạt. Springer.
4. Động học. (nd). Trong Wikipedia. Được lấy vào ngày 28 tháng 4 năm 2018, từ es.wikipedia.org.
5. Động học. (nd). Trong Wikipedia. Truy cập ngày 28 tháng 4 năm 2018, từ en.wikipedia.org.