Движение в одном измерении [Кинематика] | Глава 2 | Общая физика

2.1 Перемещение, скорость и ускорение Чад знакомит с основами кинематики, рассматривая такие понятия, как перемещение, скорость и ускорение. Перемещение определяется как изменение положения или расстояние по прямой линии между двумя точками и соответствующее направление, и измеряется в единицах СИ — метрах (м). Перемещение — это векторная величина, в отличие от расстояния, которое является скалярной величиной. Скорость определяется как перемещение, деленное на изменение времени, и измеряется в единицах СИ — метрах в секунду (м/с). Скорость — это векторная величина, имеющая как величину, так и направление, и в отличие от скорости, которая является скалярной величиной. Также вводятся понятия средней скорости и мгновенной скорости, и показано, что величина мгновенной скорости равна наклону касательной к кривой графика зависимости положения от времени. Ускорение определяется как изменение скорости, деленное на изменение времени, и измеряется в единицах СИ — метрах в секунду в квадрате (м/с²). Ускорение — это векторная величина, имеющая как величину, так и направление. Чэд также использует диаграммы движения для сравнения и сопоставления нулевой скорости, постоянной скорости и переменной скорости. Он представляет аналогичные диаграммы движения для ускорения, чтобы сравнить и сопоставить нулевое ускорение (т.е. постоянную скорость), равномерное ускорение (т.е. постоянное ускорение) и переменное ускорение. 2.2 Кинематика в одном измерении Чэд представляет введение в кинематику в одном измерении, в котором он закладывает основы для выполнения кинематических расчетов в физике, а затем решает несколько практических задач по кинематике в одном измерении. Он показывает, что на самом деле существует только два сценария для таких расчетов: постоянная скорость и постоянное ускорение (т.е. равномерное ускорение). Либо ускорение отсутствует (т.е. постоянная скорость), либо присутствует равномерное ускорение (т.е. постоянное ускорение). Когда ускорение отсутствует, на самом деле существует только одно соответствующее кинематическое уравнение, выведенное из определения скорости. d=vt Чэд далее показывает, как решить пару задач по физике с постоянной скоростью. При равномерном ускорении существует лишь несколько соответствующих уравнений: d=(vavg)t d=vit+1/2at^2 vf^2=vi^2+1/2ad vf=vi+at Затем Чад решает несколько задач по физике, связанных с постоянным ускорением, чтобы продемонстрировать, как и когда используется каждое из этих уравнений. 2.3 Свободно падающие тела Чад проводит урок физики о свободно падающих телах и приводит несколько задач о свободном падении с решениями. Эти задачи касаются частного случая постоянного ускорения, поскольку ускорение свободного падения, при условии, что объект находится относительно близко к поверхности Земли, достаточно постоянно и составляет 9,8 м/с². Свободное падение — это лишь конкретный пример кинематики в одном измерении с постоянным ускорением, и здесь снова используются те же четыре уравнения физики, которые были введены для равномерного ускорения на прошлом уроке. Примеры свободного падения, выбранные Чадом, дают студентам возможность решить задачи на перемещение, конечную скорость и время, чтобы студенты могли убедиться, что они ознакомились с широким спектром задач по физике, связанных со свободным падением. 2.4 Графики зависимости движения от времени Чад проводит всесторонний урок по графикам движения в физике. Урок начинается с графиков зависимости положения от времени, на которых положение объекта откладывается по оси Y и может использоваться для определения перемещения. Кроме того, наклон графика зависимости положения от времени равен мгновенной скорости. Чад приводит пример графика зависимости положения от времени и демонстрирует, как ответить на ряд практических вопросов по нему. Затем Чад переходит к графикам зависимости скорости от времени, на которых скорость объекта откладывается по оси Y. Наклон графика зависимости скорости от времени равен ускорению, а площадь под кривой равна перемещению. Чад приводит пример графика зависимости скорости от времени и демонстрирует, как ответить на ряд практических вопросов по нему. Наконец, Чад знакомит с графиками зависимости ускорения от времени. Студенты, скорее всего, не будут выполнять вычисления с графиками зависимости ускорения от времени, но должны понимать, как выглядит такой график в трех различных ситуациях: постоянная скорость (т.е. ускорение равно нулю), постоянное ускорение и переменное ускорение. Чад приводит примеры графиков зависимости ускорения от времени для всех трех этих случаев. 00:00 Введение 01:21 2.1 Перемещение, скорость и ускорение 34:10 2.2 Кинематика в одном измерении 01:03:21 2.3 Свободно падающие тела 01:26:24 2.4 Графики движения во времени Посмотрите мастер-курс Чада по общей физике: https://www.chadsprep.com/physics-youtube #generalphysics #physicstutorial