Кинематика является одним из важных разделов механики, который рассматривает законы перемещения тел в пространстве (причины возникновения движения изучает динамика). В данной статье рассмотрим одну из основных величин кинематики, ответим на вопрос: "Что такое путь в физике?"
Понятие о пути
Что такое путь в физике? Это величина, равная длине отрезка в пространстве, который преодолело в ходе своего движения изучаемое тело. Чтобы вычислить путь, необходимо знать не только начальное и конечное положения тела, но и траекторию его перемещения. На вопрос о том, что такое путь в физике, можно ответить иначе. Под этой величиной понимают длину траектории, то есть воображаемой линии, по которой тело перемещалось.
Вам будет интересно:Что такое «крон» в жизни и в мифах?
Для обозначения пути используют разные символы. Так, если речь идет об одномерном перемещении, то могут использовать символ Δx, где Δ означает изменение координаты x. Кроме этого символа, часто для обозначения рассматриваемой величины пользуются буквами s, l и h, причем две последние означают длину и высоту соответственно. Таким образом, в кинематике чаще всего для обозначения пути можно встретить букву s.
Если известно, что тело перемещается по прямой в трехмерном пространстве, а также известны координаты его положения начального (x0; y0; z0) и конечного (x1; y1; z1), тогда путь можно определить по формуле:
s = √((x1 - x0)2 + (y1 - y0)2 + (z1 - z0)2)
Формулы кинематики
Рассмотрев, как обозначается путь в физике и что собой эта величина представляет, приведем пару формул кинематики, которые применяются для вычисления изучаемой характеристики движения. Это следующие формулы:
s = v × t;
s = v0 × t ± a × t2 / 2
Здесь первое выражение соответствует ситуации, когда тело равномерно прямолинейно перемещается со скоростью v в течение времени t. Второе выражение справедливо для равноускоренного перемещения, где символами v0 и a обозначены начальная скорость и ускорение соответственно. Знак "плюс" следует использовать, если тело ускоряется, а знак "минус" - если оно замедляет свою скорость.
Пример задачи
Разобрав, что такое путь в физике, решим следующую задачу. Катер со скоростью 13 км/ч движется против течения реки в течение 1,5 часов из одного пункта в другой. Какой путь проходит катер, если скорость течения реки составляет 3 км/ч?
Это классическая задача на применение формулы для равномерного движения тела. Сложность задачи состоит только в том, чтобы определить реальную скорость перемещения катера. Поскольку его движение происходит против течения, то она будет равна разности: 13 - 3 = 10 км/ч. Теперь остается подставить известные величины в формулу для s и получить ответ:
s = v × t = 10 [км/ч] × 1,5 [ч] = 15 км
В задачах на вычисление пути необходимо следить за размерностями используемых значений скорости, времени и ускорения, чтобы не допустить ошибки.
