Kinematika
Kinematika - mozgástan
Pontszerű test mozgásának kinetikai leírása során, olyan mozgásegyenletet írunk fel, amelyből bármely pillanatban ki tudjuk számolni a test által megtett utat, a test sebességét, gyorsulását.
Mechanikai mozgás
Mechanikai mozgás során, a testek a helyüket vagy a helyzetüket változtatják meg más testekhez képest.
Egy test helyét, mozgás állapotát mindig valamely más testhez viszonyítva tudjuk megadni. Pl.: az autót a kilométer kőhőz vagy az előtte haladó autóhoz.
Egy test helye, tehát viszonylagos, hiszen egy másik test kell annak meghatározásához.
Vonatkoztatási test: az a test, amelyhez képest a többi test helyét viszonyitjuk.
Vonatkoztatási rendszer: a vonatkoztatási testhez rögzített koordináta-rendszer.
A nyugalom mindig viszonylagos. A nyugalomban lévő test mozgás állapota megegyezik a választott vonatkoztatási rendszer mozgás állapotával.
A testeket leegyszerűsítve kiterjedés nélküli pontszerű testeknek képzeljük el.
A mozgás pályája az a vonal, amelyet a test mozgás során befuthat.
Megtett út: az a pálya mentén mért távolság, amelyet a test adott idő alatt ténylegesen le fut. Jele: s; mértékegysége: m (méter).
Elmozdulás: a mozgás kezdő pontját és végpontját összekötő szakasz.
Egyenes vonalú egyenletes mozgás
Kísérlet
A buborék egyenlő idő alatt, egyenlő utat tesz meg. 2-3x hosszabb idő alatt a buborék által megtett út is 2-3x-el nagyobb. A buborék által megtett út és az út megtételéhez szükséges idő között egyenes arányosság van.
Ha két mennyiség egymással egyenesen arányos akkor a 2 hányadosa egy állandót határozz meg.
A megtett út jele: \Delta s
A megtételhez szükséges idő: \Delta t
Az egyenes arányosság jelölése: \Delta s \sim \Delta t => vagyis hányadosa állandó.
\frac{\Delta s}{\Delta t} = \text{Állandó/konstans}
Az egyenes vonalú egyenletes mozgásnak nevezzük a mozgást akkor, ha a mozgás pályája egyenes vonal és a megtett út egyenesen arányos az út megtételéhez szükséges idővel.
Az út és az idő hányadosa által meghatározott fizikai mennyiségét sebességnek nevezzük.
\frac{\Delta s}{\Delta t} = v
Az egyenes vonalú egyenletes mozgásnál az út egyenesen arányos az eltelt idővel, az arányossági tényező a mozgás állandó mennyisége, a sebesség.
A mozgás állandó mennyisége a sebesség. Ezért sebesség-idő grafikonja vízszintes időtengelyel párhuzamos egyenes.
Egyenes vonalú egyenletes mozgásnak az út-idő grafikon az origóból kiinduló félegyenes.
A sebesség-idő grafikon alatti terület nagysága a megtett út nagyságával egyezik meg.
1\frac{m}{s} = 3,6\frac{km}{h}
1h=60min=3600sec
1km=1000m
1\frac{m}{s}=\frac{\frac{1}{1000}km}{\frac{1}{3600}h}=\frac{1}{1000}km * \frac{1}{3600}h = 3,6\frac{km}{h}
\frac{m}{s} \xrightarrow[*3.6]{\text{}} \frac{m}{s}
\frac{m}{s} \xleftarrow[/3.6]{\text{}} \frac{m}{s}