Hoe om klassieke meganika te verstaan: 12 stappe (met foto's)

INHOUDSOPGAWE:

Hoe om klassieke meganika te verstaan: 12 stappe (met foto's)
Hoe om klassieke meganika te verstaan: 12 stappe (met foto's)

Video: Hoe om klassieke meganika te verstaan: 12 stappe (met foto's)

Video: Hoe om klassieke meganika te verstaan: 12 stappe (met foto's)
Video: hoe om 'n das te bind. eenvoudige en vinnige & elegant. Windsor knoop. 2024, Maart
Anonim

Klassieke fisika is die studie van beweging, projektiele, katrolle en die planete. Dit handel hoofsaaklik oor die beweging van groot voorwerpe deur die ruimte teen 'n relatief lae stadige snelheid. Klassieke fisika handel oor die meganika van 'n voorwerp se beweging as reaksie op 'n krag. As gevolg hiervan word die klassieke fisika dikwels bloot as meganika of kinematika genoem.

Stappe

Deel 1 van 3: Leer Newton se bewegings- en bewaringswette

Verstaan klassieke fisika Stap 1
Verstaan klassieke fisika Stap 1

Stap 1. Definieer Newton se eerste bewegingswet

Newton se eerste wet sê vir ons dat enige voorwerp in beweging met dieselfde spoed in dieselfde rigting sal beweeg, tensy 'n ander krag daarop inwerk om sy beweging te verander. As 'n voorwerp stilstaan, bly dit stil.

  • Daar word soms na hierdie eerste wet verwys as die traagheidswet.
  • Hierdie wet bepaal dat 'n voorwerp met 'n konstante snelheid (spoed en rigting) beweeg, tensy daar 'n nul (ongebalanseerde) netto krag daarop inwerk. 'N Voorwerp wat nie beweeg nie, het 'n netto krag van nul wat daarop werk.
Verstaan klassieke fisika Stap 2
Verstaan klassieke fisika Stap 2

Stap 2. Verstaan Newton se tweede bewegingswet

Namate die krag wat op 'n voorwerp inwerk, toeneem, neem die versnelling van die voorwerp toe. Krag alleen bepaal nie die versnelling van 'n voorwerp nie; die massa van die voorwerp speel ook 'n kritieke rol. Hoe groter die massa van 'n voorwerp, hoe stadiger sal dit versnel.

  • Hierdie verband kan verduidelik word met behulp van die formule F = ma waar "F" die krag is wat op die voorwerp inwerk, "m" is die massa van die voorwerp en "a" is die versnelling van die voorwerp.
  • 'N Ander manier om oor hierdie wet te dink, is dat 'n voorwerp nie sal versnel tensy daar 'n ongebalanseerde (of netto) krag daarop is nie.
Verstaan klassieke fisika Stap 3
Verstaan klassieke fisika Stap 3

Stap 3. Leer Newton se derde bewegingswet

Die derde wet bepaal dat elke handeling 'n gelyke en teenoorgestelde reaksie het. As 'n krag op 'n voorwerp inwerk, is daar 'n krag van presies dieselfde grootte wat in die teenoorgestelde rigting as die oorspronklike krag terugstoot.

  • As u byvoorbeeld op 'n bank gaan sit, oefen u 'n afwaartse krag op die bank uit, maar die bank oefen 'n gelyke opwaartse krag op u uit.
  • Hierdie wet bepaal dat alle kragte in pare kom.
Verstaan klassieke fisika Stap 4
Verstaan klassieke fisika Stap 4

Stap 4. Ken die wette van die behoud van energie, momentum en hoekmomentum

Energiebesparing sê dat 'energie nie geskep of vernietig kan word nie'. Met ander woorde, energie bly konstant in 'n geïsoleerde stelsel. Dieselfde geld vir momentum en hoekmomentum: in 'n geïsoleerde stelsel bly momentum en hoekmomentum konstant.

Dit is belangrik om daarop te let dat 'n geïsoleerde stelsel 'n stelsel is waarin geen eksterne kragte daarop werk nie. In werklikheid bestaan 'n geïsoleerde stelsel nie regtig nie, maar dit is 'n nuttige model om die basiese beginsels van die fisiese natuurwette te beskryf

Deel 2 van 3: Begrip van die beweging van voorwerpe

Verstaan klassieke fisika Stap 5
Verstaan klassieke fisika Stap 5

Stap 1. Bestudeer die afleiding van die basiese vergelykings

Daar is vier basiese vergelykings wat die beweging van 'n voorwerp beskryf in terme van tyd (t), snelheid (vf: eindsnelheid; vek: aanvanklike snelheid), versnelling (a) en verplasing (d). Dit staan bekend as die kinematiese vergelykings en kan op verskillende maniere herrangskik word om die gewenste veranderlike op te los. As u hierdie vergelykings alleen kan aflei, versterk u u begrip van hierdie konsepte.

  • Herskep 'n paar basiese fisika -laboratoriums tuis en probeer die vergelykings aflei uit die data wat u versamel het.
  • Die basiese kinematiese vergelykings is:

    • d = vekt + ½at2
    • vf2 = vek2 + 2ad
    • vf = vek + by
    • d = (vek + vf)/2 * t
Verstaan klassieke fisika Stap 6
Verstaan klassieke fisika Stap 6

Stap 2. Definieer 'n vektor

'N Vector is 'n hoeveelheid wat algemeen in wiskunde en fisika gebruik word, wat beide 'n grootte en 'n rigting het. Die grootte bepaal die 'lengte' van die beweging. As ons oor snelheid praat, is die grootte die snelheid wat die voorwerp beweeg. Die rigting wat die voorwerp beweeg definieer die tweede komponent van die vektor, rigting.

As voorwerpe in beweging is, beweeg dit oor die algemeen in 'n spesifieke rigting teen 'n spesifieke tempo. Hulle beweeg teen 'n konstante snelheid of versnel, maar in beide gevalle word gesê dat die beweging beide 'n grootte en rigting het; daarom is sy beweging 'n vektor

Verstaan klassieke fisika Stap 7
Verstaan klassieke fisika Stap 7

Stap 3. Teken diagramme van die probleem

Fisika kan baie abstrak wees, maar die beste manier om by die wortel van die probleem uit te kom, is om dit uit te haal. Skets 'n basiese prentjie van wat gebeur in die beskrewe probleem en voeg dan al die kragte by wat daar is.

  • Kragte is vektore, dus onthou om dit te teken met 'n pyl met 'n grootte en rigting.
  • Moenie vergeet van onsigbare kragte soos die gravitasiekrag, die wrywingskrag en die normale krag (die krag wat werk teen 'n voorwerp wat daarop rus).
Verstaan klassieke fisika Stap 8
Verstaan klassieke fisika Stap 8

Stap 4. Oefen met enkele voorbeelde

Die beste manier om iets te leer, is om direk in te duik. Probeer 'n paar basiese probleme om u begrip te bepaal. Om 'n probleem op te los, teken die diagram, skryf die gegewens, bepaal waarvoor u oplos en pas die korrekte vergelyking toe vir u onbekende.

  • Byvoorbeeld: vind die afstand wat 'n motor met 'n snelheid van 25 m/s neem om te stop met 'n versnelling van -9 m/s2.
  • Skets 'n prentjie van die motor en teken pyle om die rigting van die reis voor te stel.
  • Skryf die kennis neer: vf = 0 m/s, vek = 25 m/s, a = -9 m/s2, d =?
  • Identifiseer die relevante vergelyking: vf2 = vek2 + 2ad
  • Sluit die kennis aan: 02 = 252 + 2 (-9) (d)
  • Los op vir d: d = (02 - 252)/-18 = 34,72 m
  • Die motor het 34,72 meter afgelê voordat hy stilgehou het.

Deel 3 van 3: Uitbreiding van u kennis

Verstaan klassieke fisika Stap 9
Verstaan klassieke fisika Stap 9

Stap 1. Lees 'n beginnersfisika -handboek

As u regtig in die klassieke fisika wil gaan, koop 'n beginnersboek en begin lees. Om net die konsepte te lees, is nie genoeg om werklik te verstaan nie. U moet ook die voorbeeldprobleme hersien en sommige vrae aan die einde van elke hoofstuk probeer.

Neem die tyd om die afleidings van die basiese bewegingsvergelykings te verwerk en verstaan werklik waarom dit werk voordat u na die volgende konsep gaan

Verstaan klassieke fisika Stap 10
Verstaan klassieke fisika Stap 10

Stap 2. Neem 'n aanlyn fisika kursus

Om self 'n handboek te lees, is dalk nie genoeg om die diepgaande kennis op te doen wat u in die fisika wil hê nie. Daar is baie oop kursusse en aanlynkursusse wat u kan volg met betrekking tot fisika. Baie van hierdie kursusse het opdragte om u begrip te ondersoek en forums om die werk te bespreek.

Hierdie tipe kursusse pas ook maklik in u skedule in, aangesien u aan die materiaal kan werk as u tyd het

Verstaan klassieke fisika Stap 11
Verstaan klassieke fisika Stap 11

Stap 3. Eksperimenteer en oefen probleme om u begrip te kontroleer

Fisika is 'n vak wat die beste aangeleer word deur praktiese aktiwiteite en die oplossing van oefenprobleme. Doen 'n paar basiese eksperimente en kyk of u die vergelykings op grond van u data kan aflei. Beantwoord al die vrae aan die einde van elke hoofstuk en kyk na u oplossings.

  • Soek meer probleemstelle aanlyn vir konsepte wat moeiliker is as ander.
  • Fisika bou op homself, dus bly oefenprobleme totdat u voel dat u die konsep onder die knie het voordat u na die volgende gaan.
Verstaan klassieke fisika Stap 12
Verstaan klassieke fisika Stap 12

Stap 4. Skryf in vir 'n basiese fisika klas by 'n plaaslike kollege

As u die beste in 'n klaskamer werk, kyk na die kursusse wat by u plaaslike gemeenskapskollege beskikbaar is. Kies 'n kursus saam met 'n professor wat goed gegradeer is gedurende 'n tyd wat goed by u skedule pas. Om 'n kursus te neem net omdat jy nuuskierig is oor die materiaal, kan baie pret wees, en jy sal meer geneig wees om op die werk te fokus en die onderwerp werklik te leer.

Aanbeveel: