Klassikalise mehaanika mõistmine: 12 sammu (piltidega)

Sisukord:

Klassikalise mehaanika mõistmine: 12 sammu (piltidega)
Klassikalise mehaanika mõistmine: 12 sammu (piltidega)

Video: Klassikalise mehaanika mõistmine: 12 sammu (piltidega)

Video: Klassikalise mehaanika mõistmine: 12 sammu (piltidega)
Video: Kuu-eelarve koostamine koos ilusa Exceli templatega! Hoia oma raha-asjad korras! 2024, Märts
Anonim

Klassikaline füüsika uurib liikumist, mürske, rihmarattaid ja planeete. See käsitleb peamiselt suurte objektide liikumist läbi ruumi suhteliselt madalatel aeglastel kiirustel. Klassikaline füüsika käsitleb objekti liikumise mehaanikat vastuseks jõule. Seetõttu nimetatakse klassikalist füüsikat sageli lihtsalt mehaanikaks või kinemaatikaks.

Sammud

Osa 1 /3: Newtoni liikumis- ja säilitusseaduste õppimine

Mõistke klassikalist füüsikat 1. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 1. samm

Samm 1. Määratlege Newtoni esimene liikumisseadus

Newtoni esimene seadus ütleb meile, et kõik liikuvad objektid liiguvad edasi samas suunas sama kiirusega, välja arvatud juhul, kui sellele mõjub muu jõud. Kui objekt on paigal, jääb see paigal.

  • Seda esimest seadust nimetatakse mõnikord inertsiseaduseks.
  • See seadus ütleb, et objekt liigub konstantse kiirusega (kiirus ja suund), välja arvatud juhul, kui sellele mõjub nullivaba (tasakaalustamata) puhas jõud. Objektil, mis ei liigu, mõjub sellele nulljõud.
Mõistke klassikalist füüsikat 2. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 2. samm

Samm 2. Mõistke Newtoni teist liikumisseadust

Kui objektile mõjuv jõud suureneb, suureneb objekti kiirendus. Jõud üksi ei määra objekti kiirendust; kriitilist rolli mängib ka objekti mass. Mida suurem on objekti mass, seda aeglasemalt see kiireneb.

  • Seda seost saab seletada valemiga F = ma, kus "F" on objektile mõjuv jõud, "m" on objekti mass ja "a" on objekti kiirendus.
  • Teine võimalus sellele seadusele mõelda on see, et objekt ei kiirenda, kui sellele ei mõju tasakaalustamata (või neto) jõud.
Mõistke klassikalist füüsikat 3. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 3. samm

Samm 3. Õppige Newtoni kolmandat liikumisseadust

Kolmas seadus ütleb, et igal toimingul on võrdne ja vastupidine reaktsioon. Kui jõud mõjub objektile, tekib täpselt samas suurusjärgus jõud, mis lükkab tagasi algsele jõule vastupidises suunas.

  • Näiteks pingile istudes avaldate pingile allapoole suunatud jõudu, kuid pink avaldab teile võrdset ülespoole suunatud jõudu.
  • See seadus ütleb, et kõik jõud tulevad paaridena.
Mõistke klassikalist füüsikat 4. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 4. samm

Samm 4. Teadke energia, impulsi ja nurkkiiruse jäävuse seadusi

Energia säästmine väidab, et "energiat ei saa luua ega hävitada". Teisisõnu, energia jääb isoleeritud süsteemis konstantseks. Sama kehtib ka impulsi ja nurkkiiruse kohta: isoleeritud süsteemis jäävad hoog ja nurkkiirus konstantseks.

Oluline on märkida, et isoleeritud süsteem on selline, kus sellele ei mõju välised jõud. Tegelikkuses isoleeritud süsteemi tegelikult ei eksisteeri, kuid see on kasulik mudel füüsiliste loodusseaduste aluspõhimõtete kirjeldamiseks

Osa 2/3: Objektide liikumise mõistmine

Mõistke klassikalist füüsikat 5. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 5. samm

Samm 1. Uurige põhivõrrandite tuletamist

On neli põhivõrrandit, mis kirjeldavad objekti liikumist aja (t), kiiruse (vf: lõppkiirus; vi: algkiirus), kiirendus (a) ja nihe (d). Neid nimetatakse kinemaatilisteks võrranditeks ja neid saab soovitud muutuja lahendamiseks mitmel viisil ümber korraldada. Kui saate neid võrrandeid iseseisvalt tuletada, kinnistate nende mõistete mõistmist.

  • Looge kodus mõned põhilised füüsikalaborid ja proovige kogutud andmetest võrrandeid tuletada.
  • Kinemaatika põhivõrrandid on järgmised:

    • d = vit + ½ at2
    • vf2 = vi2 + 2ad
    • vf = vi + kl
    • d = (vi + vf)/2 * t
Mõistke klassikalist füüsikat 6. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 6. samm

Samm 2. Määratlege vektor

Vektor on matemaatikas ja füüsikas tavaliselt kasutatav suurus, millel on nii suurusjärk kui ka suund. Suurus määrab liikumise "pikkuse". Kiirusest rääkides on suurusjärk objekti liikumiskiirus. Objekti liikumissuund määrab vektori teise komponendi - suuna.

Kui objektid on liikumises, liiguvad nad tavaliselt ühes suunas kindla kiirusega. Nad võivad liikuda püsiva kiirusega või kiirendada, kuid mõlemal juhul öeldakse, et liikumisel on nii suurusjärk kui ka suund; seetõttu on selle liikumine vektor

Mõistke klassikalist füüsikat 7. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 7. samm

Samm 3. Joonista probleemi skeemid

Füüsika võib olla väga abstraktne, kuid parim viis probleemi juurteni jõudmiseks on selle välja joonistamine. Visandage põhipilt kirjeldatud probleemis toimuvast ja lisage seejärel kõik olemasolevad jõud.

  • Jõud on vektorid, nii et ärge unustage neid joonistada nii suuruse kui ka suunaga noole abil.
  • Ärge unustage selliseid nähtamatuid jõude nagu gravitatsioonijõud, hõõrdejõud ja tavajõud (jõud, mis mõjub sellele toetuva objekti vastu).
Mõistke klassikalist füüsikat 8. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 8. samm

Samm 4. Harjutage mõne näitega

Parim viis midagi õppida on sukelduda otse sisse. Proovige oma arusaamist kontrollida mõne põhiprobleemi lahendamisel. Mis tahes probleemi lahendamiseks joonistage diagramm, kirjutage ülesanded, määrake, mille jaoks te lahendate, ja rakendage oma tundmatu jaoks õige võrrand.

  • Näiteks: leidke vahemaa, mis kulub 25 m/s sõitval autol peatumiseks, kasutades kiirendust -9 m/s2.
  • Visandage autost pilt, joonistades sõidusuunda tähistavaid nooli.
  • Kirjutage üles teadaolevad: vf = 0 m/s, vi = 25 m/s, a = -9 m/s2, d =?
  • Tehke kindlaks vastav võrrand: vf2 = vi2 + 2ad
  • Ühendage teadaolevad: 02 = 252 + 2 (-9) (d)
  • Lahendage d jaoks: d = (02 - 252)/-18 = 34,72 m
  • Auto sõitis enne peatumist 34,72 meetrit.

Osa 3 /3: oma teadmiste laiendamine

Mõistke klassikalist füüsikat 9. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 9. samm

Samm 1. Lugege algaja füüsikaõpikut

Kui soovite tõesti sukelduda klassikalisse füüsikasse, ostke algaja õpik ja hakake lugema. Mõistete lugemisest ei piisa tõeliseks mõistmiseks. Peate ka näidisprobleemid üle vaatama ja proovima oma kätt mõnes küsimuses iga peatüki lõpus.

Võtke aega, et töödelda põhiliste liikumisvõrrandite tuletisi ja mõista tõeliselt, miks need toimivad, enne kui lähete järgmisele kontseptsioonile

Mõistke klassikalist füüsikat 10. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 10. samm

Samm 2. Osale füüsika veebikursusel

Õpiku lugemisest üksi ei pruugi piisata, et saada füüsikaalaseid teadmisi. Füüsikaga seonduvaid avatud kursusi ja veebikursusi on palju. Paljudel neist kursustest on ülesanded teie arusaamise kontrollimiseks ja foorumid töö arutamiseks.

Seda tüüpi kursusi on lihtne oma ajakavasse sobitada, kuna saate materjaliga töötada, kui teil on aega

Mõistke klassikalist füüsikat 11. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 11. samm

Samm 3. Katsetage ja tehke harjutusprobleeme, et oma arusaamist kontrollida

Füüsika on aine, mida saab kõige paremini õppida praktiliste tegevuste ja praktiliste ülesannete lahendamise kaudu. Tehke mõned põhilised katsed ja vaadake, kas saate oma andmete põhjal võrrandeid tuletada. Vastake igale peatüki lõpus kõigile küsimustele ja kontrollige oma lahendusi.

  • Otsige veebist rohkem probleemikomplekte mõistete jaoks, mis on teistest tülikamad.
  • Füüsika tugineb iseendale, nii et jätkake harjutamisülesannete tegemist, kuni tunnete, et olete selle kontseptsiooni selgeks saanud, enne kui lähete järgmise juurde.
Mõistke klassikalist füüsikat 12. samm
Mõistke klassikalist füüsikat 12. samm

Samm 4. Registreeruge kohalikus kolledžis füüsika algkursusele

Kui töötate klassiruumis kõige paremini, vaadake oma kohaliku kogukonna kolledžis saadaolevaid kursusi. Valige kursus koos hästi hinnatud professoriga ajal, mis sobib hästi teie ajakavaga. Kursuse läbimine ainuüksi sellepärast, et olete materjali vastu uudishimulik, võib olla tõeliselt lõbus ning keskendute tõenäolisemalt tööle ja õpite seda ainet tõeliselt õppima.

Soovitan: