Qu'est-ce qu'un chemin en physique et comment est-il noté ? Formules et exemple de problème

2024 Auteur: Angel Austin | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-02 17:46

La cinématique est l'une des sections importantes de la mécanique, qui considère les lois du mouvement des corps dans l'espace (les causes du mouvement sont étudiées par la dynamique). Dans cet article, nous allons considérer l'une des grandeurs principales de la cinématique, nous répondrons à la question: "Qu'est-ce qu'un chemin en physique ?"

Le concept de chemin

Qu'est-ce qu'un chemin en physique ? C'est une valeur égale à la longueur du segment dans l'espace, que le corps étudié a franchi au cours de son mouvement. Pour calculer le chemin, il est nécessaire de connaître non seulement les positions initiale et finale du corps, mais également la trajectoire de son mouvement. La question de savoir ce qu'est un chemin en physique peut être répondue différemment. Cette valeur est comprise comme la longueur de la trajectoire, c'est-à-dire la ligne imaginaire le long de laquelle le corps s'est déplacé.

Différents caractères sont utilisés pour indiquer le chemin. Donc, si nous parlons d'un mouvement unidimensionnel, nous pouvons utiliser le symbole Δx, où Δ signifie un changement de la coordonnée x. En plus de ce symbole, les lettres s, l et h sont souvent utilisées pour désigner la grandeur considérée, ces deux dernières signifiant respectivement la longueur et la hauteur. AlorsAinsi, en cinématique, on retrouve le plus souvent la lettre s pour désigner une trajectoire.

Si on sait que le corps se déplace en ligne droite dans un espace tridimensionnel et que les coordonnées de sa position initiale sont connues (x₀; y ₀; z₀) et finale (x₁; y₁; z _{1), alors le chemin peut être déterminé par la formule:}

s=√((x₁ - x₀)² + (y 1 _{- y}0₎2 ^{+ (z}1 _{- z} 0₎2⁾

Formules cinématiques

Après avoir considéré comment le chemin est désigné en physique et quelle est cette valeur, nous présentons quelques formules cinématiques qui sont utilisées pour calculer la caractéristique étudiée du mouvement. Ce sont les formules suivantes:

s=v × t;

s=v₀ × t ± a × t^{2 / 2}

Ici la première expression correspond à la situation où le corps se déplace uniformément en ligne droite avec une vitesse v pendant le temps t. La deuxième expression est valable pour un mouvement uniformément accéléré, où les symboles v_{0 et a désignent respectivement la vitesse et l'accélération initiales. Le signe plus doit être utilisé si le corps accélère et le signe moins s'il décélère.}

Exemple de problème

Après avoir analysé ce qu'est un chemin en physique, résolvons le problème suivant. Un bateau d'une vitesse de 13 km / h se déplace à contre-courant de la rivière pendant 1,5 heure d'un point à un autre. Quelle distance parcourt le bateau si la vitesse de la rivière est de 3km/h ?

C'est un problème classique d'application de la formule du mouvement uniforme d'un corps. La complexité de la tâche consiste uniquement à déterminer la vitesse réelle du bateau. Étant donné que son mouvement se produit à contre-courant, il sera égal à la différence: 13 - 3 \u003d 10 km / h. Il reste maintenant à substituer les valeurs connues dans la formule pour s et obtenir la réponse:

s=v × t=10 [km/h] × 1,5 [h]=15 km

Dans les problèmes de calcul de trajectoire, il est nécessaire de respecter les dimensions des valeurs utilisées de vitesse, de temps et d'accélération afin d'éviter les erreurs.