La cinemàtica és una de les seccions importants de la mecànica, que considera les lleis del moviment dels cossos a l'espai (les causes del moviment s'estudien mitjançant la dinàmica). En aquest article, considerarem una de les principals magnituds de la cinemàtica, respondrem a la pregunta: "Què és un camí en física?"
El concepte del camí
Què és un camí en física? Es tracta d'un valor igual a la longitud del segment en l'espai, que el cos estudiat ha superat en el transcurs del seu moviment. Per calcular el recorregut, cal conèixer no només les posicions inicial i final del cos, sinó també la trajectòria del seu moviment. La pregunta de quin és un camí a la física es pot respondre de manera diferent. Aquest valor s'entén com la longitud de la trajectòria, és a dir, la línia imaginària al llarg de la qual es movia el cos.
S'utilitzen diferents caràcters per indicar el camí. Per tant, si estem parlant de moviment unidimensional, podem utilitzar el símbol Δx, on Δ significa un canvi en la coordenada x. A més d'aquest símbol, sovint s'utilitzen les lletres s, l i h per designar la quantitat considerada, aquestes dues últimes signifiquen longitud i alçada, respectivament. TanAixí, en cinemàtica, la lletra s es pot trobar més sovint per designar un camí.
Si se sap que el cos es mou en línia recta en l'espai tridimensional i es coneixen les coordenades de la seva posició inicial (x0; y 0; z0) i final (x1; y1; z 1), aleshores el camí es pot determinar amb la fórmula:
s=√((x1 - x0)2 + (y 1 - y0)2 + (z1 - z 0)2)
Fórmules cinemàtiques
Tenint en compte com es denota la trajectòria en física i quin és aquest valor, presentem un parell de fórmules cinemàtiques que serveixen per calcular la característica estudiada del moviment. Aquestes són les següents fórmules:
s=v × t;
s=v0 × t ± a × t2 / 2
Aquí la primera expressió correspon a la situació en què el cos es mou uniformement en línia recta amb una velocitat v durant el temps t. La segona expressió és vàlida per al moviment uniformement accelerat, on els símbols v0 i a denoten la velocitat inicial i l'acceleració, respectivament. S'ha d'utilitzar el signe més si el cos s'està accelerant i el signe menys si es desaccelera.
Exemple de problema
Un cop analitzat què és un camí a la física, resolem el problema següent. Un vaixell amb una velocitat de 13 km/h es mou a contracorrent del riu durant 1,5 hores d'un punt a un altre. Quina distància recorre el vaixell si la velocitat del riu és 3km/h?
Aquest és un problema clàssic d'aplicació de la fórmula per al moviment uniforme d'un cos. La complexitat de la tasca és només determinar la velocitat real del vaixell. Com que el seu moviment es produeix contra corrent, serà igual a la diferència: 13 - 3 \u003d 10 km / h. Ara queda substituir els valors coneguts a la fórmula per s i obtenir la resposta:
s=v × t=10 [km/h] × 1,5 [h]=15 km
En problemes de càlcul de camins, cal seguir les dimensions dels valors utilitzats de velocitat, temps i acceleració per evitar errors.
