7 Voorbeelde van Dinamika

Die eerste persoon wat die fundamentele wette van fisika formuleer wat die dinamika in klassieke nie-relativistiese fisika beheer, is sir Isaac Newton. Dinamiese krag is 'n groot deel van Lineêre dinamika. Enkele voorbeelde van dinamika of dinamiese kragtoepassing is soos volg:

Kom ons leer oor voorbeeld van dinamika in detail.

Voorbeeld van Dinamika

Dinamiese krag verwys na die tipe krag wat 'n voorwerp in staat stel om sy vorm, grootte, posisie, spoed of rigting te verander of te verander. Dinamiese kragte is afhanklik van tyd. Dinamiese krag word gebruik in 'n aantal dae tot dag aktiwiteite of verskynsels soos:

1. Aardbewing

Die verskynsel van aardbewing vind plaas wanneer die Aarde se tektoniese plate van hul oorspronklike posisie verplaas word en met mekaar bots. Hierdie botsing van tektoniese plate lei tot die vorming van seismiese golwe. Hierdie beweging van tektoniese plate vind binne die kern van die aarde plaas, maar die effek van hierdie botsing word ook op die oppervlak gesien waar die voorwerp soos huise, geboue, bome, pale, ens. begin bewe. Hierdie beweging op die oppervlak van die Aarde word veroorsaak deur die seismiese krag wat 'n tipe dinamiese krag is.

Beweging van tektoniese plate tydens 'n aardbewing. (voorbeeld van dinamika) Beeldbron: Kaart24Soorte foute, gemerk as publieke domein, voorbeeld van dinamika meer besonderhede oor Wikimedia Commons

2. Beweging van motors

'n Motorenjin verskaf 'n dryfkrag wat die voertuig help om te versnel en vorentoe te beweeg. Hierdie dryfkrag van die motorenjin is 'n vorm van dinamiese krag wat op die motor uitgeoefen word om dit te help om sy posisie van een plek na 'n ander met tyd te verander. Dinamiese kragte is tydafhanklik dws die verandering in posisie vind plaas met betrekking tot tyd.

3. Slaan 'n krieketbal

'n Bouler gooi 'n krieketbal teen 'n sekere pas na die kolwer. Die kolwer slaan die inkomende bal by die kolf en verander sy posisie, rigting en spoed. Die krag wat die kolwer met behulp van 'n kolf op die bal uitoefen, is 'n dinamiese krag.

4. Hamer 'n metaal

Metaal word in verskillende vorms en groottes gevorm deur die verhitting- en slaanprosedure. Metale is rekbaar en smeebaar van aard. Om 'n rou stuk metaal in 'n plaat of 'n draad te omskep, word 'n prosedure gebruik wat die oppervlak van die metaal herhaaldelik met 'n sekere krag met behulp van 'n stywe voorwerp getref het. Die krag wat uitgeoefen word help om die vorm van die metaal te verander en is dus 'n dinamiese krag.

5. Gooi 'n voorwerp.

Ons gooi 'n voorwerp deur die gebruik van die spierkrag in ons liggaam. Nadat die voorwerp gegooi is, verander sy spoed met betrekking tot tyd. Hierdie spierkrag wat deur ons liggaam uitgeoefen word, is 'n vorm van dinamiese krag. Dit kan bewys word deur die eerste bewegingswet deur Newton wat bepaal dat 'n voorwerp nie sy spoed kan verander sonder die toepassing van eksterne krag nie.

6. Die opblaas van 'n ballon

Ballonne bestaan ​​uit elastiese rubbermembrane. Om 'n ballon op te blaas, oefen ons krag uit op die elastiese membraan deur 'n ballon met lug te prop. Die krag wat op die mure van die ballon uitgeoefen word, verander sy vorm en grootte en is dus 'n dinamiese krag.

7. Karn melk

Die proses om melk te karn behels die spin van melk teen hoë spoed deur 'n blender, menger te gebruik, of selfs met die hand deur 'n lepel te gebruik. Na 'n sekere tyd veroorsaak die spin dat die room van die melk geskei word en opkom. Die konstante draaibeweging veroorsaak dat die melk sy toestand verander van vloeibaar na semi-vloeibaar. Daarom kan ons sê dat die krag wat uitgeoefen word om die melk te spin 'n tipe dinamiese krag is.

Kom ons kyk nou in detail na die term "dinamika" vir 'n beter begrip.

Die term Dinamika verwys na 'n veld in klassieke meganika wat handel oor die studie van kragte en die effek van kragte op beweging. Die twee hooftipes dinamika is:

Lineêre dinamika:

Die term lineêre dinamika geld vir voorwerpe wat in 'n reguit lyn voortplant of beweeg, maw voorwerpe wat 'n lineêre beweging het. Wiskundig word lineêre dinamika deur lineêre algebraïese vergelykings voorgestel.

Die hoeveelhede wat onder lineêre dinamika val, is krag (produk van massa en versnelling), traagheid of massa, snelheid (dws verplasing per eenheid tyd), verplasing (in dieselfde eenheid as afstand), versnelling (verplasing per eenheid tyd kwadraat), en momentum (produk van massa en snelheid). Vir die meeste lineêre dinamika-berekeninge word die voorwerp wat geneem word, beskou as 'n puntgrootte deeltjie waarvan die massa op een punt gekonsentreer is. Met ander woorde, ons kan sê dat al die kragte op die massamiddelpunt van daardie spesifieke voorwerp inwerk. 

Voorbeelde van dinamika
Lineêre beweging demonstrasie. (voorbeeld van dinamika) Beeldbron: SilberwolfLineêre tabel geanimeerdCC BY-SA 2.5

Lineêre dinamika en lineêre beweging word hoofsaaklik deur Sir Isaac Newton se drie bewegingswette beheer.:

Eerste wet– ’n Voorwerp wat in rus is, bly in rus tensy ’n eksterne krag daarop inwerk. 'n Voorwerp in beweging bly in beweging met 'n konstante snelheid totdat en tensy 'n eksterne krag daarop inwerk.

Imet ander woorde, ons kan sê dat 'n voorwerp wat nie 'n eksterne krag het wat daarop inwerk nie, óf in rus óf in 'n beweging met konstante spoed in een rigting kan wees.

Tweede wet- Die versnelling van 'n bewegende voorwerp is gerig in die rigting van die netto eksterne krag wat daarop inwerk.

Daar word gesê dat versnelling direk eweredig is aan die netto eksterne krag wat op 'n voorwerp inwerk en omgekeerd eweredig is aan die massa van die voorwerp. Nog 'n manier om die tweede wet te definieer is dat 'n voorwerp se veranderingstempo van lineêre momentum gelykstaande is aan die netto eksterne krag wat op die voorwerp inwerk. Wiskundig kan dit voorgestel word as F = my & dp/dt = Fnetto.

Derde wet- Elke aksie het 'n gelyke en teenoorgestelde reaksie.

Dit beteken dat krag wat op 'n voorwerp inwerk, kom in die vorm van 'n paar wat gelyk en teenoorgesteld van aard is. Ons kan sê dat as 'n voorwerp P krag op 'n ander voorwerp Q uitoefen, die voorwerp Q ook 'n gelyke hoeveelheid krag uitoefen in die rigting teenoor dié van P. Wiskundig kan 10 as F voorgestel wordp = – Fq.

Demonstrasie van Newton se derde bewegingswet. (voorbeeld van dinamika) Beeldbron: voorbeeld van dinamika WalberNewton-reciprokaCC BY-SA 4.0

**Daar moet kennis geneem word dat die drie bewegingswette deur Isaac Newton slegs geldig is in 'n traagheidsverwysingsraamwerk. 

Nie-lineêre/rotasiedinamika:

Demonstrasie van rotasiebeweging. (voorbeeld van dinamika) Beeldbron: BorisFromStockdale, voorbeelde van dinamika Roterende SfeerCC BY-SA 3.0

Die term nie-lineêre rotasiedinamika geld vir voorwerpe wat in 'n roterende of geboë pad voortplant of beweeg. Fisiese groothede wat deur rotasiedinamika beskryf word, is wringkrag (kruisproduk van die kragvektor en die posisievektor), hoekverplasing (in grade of radiale), die traagheidsmoment of rotasietraagheid (produk van die massa van 'n voorwerp en die kwadraat van die afstand tussen die middelpunt van die voorwerp en die verwysingsas), hoekversnelling (radiane bedek per tydeenheid kwadraat), hoeksnelheid (radiane bedek per eenheid tyd), en hoekmomentum (produk van traagheidsmoment en hoeksnelheid).

Rotasiedinamika kan ook deur die gewysigde drie bewegingswette beheer word:

Eerste wet- 'n Voorwerp in rus het 'n neiging om in rus te bly en 'n roterende voorwerp het 'n neiging om voort te draai met 'n konstante hoeksnelheid totdat en tensy die voorwerp 'n netto eksterne wringkrag ervaar. 

Tweede wet: Die hoekversnelling van 'n voorwerp is direk eweredig aan die netto eksterne wringkrag. Die traagheidsmoment van die voorwerp en sy hoekversnelling is omgekeerd eweredig. Wiskundig word dit deur die vergelyking voorgestel τ = Iα. Ons kan ook sê dat die tempo van verandering van hoekmomentum die netto eksterne wringkrag gee wat op die voorwerp inwerk.

Derde wet- Elke aksie het 'n gelyke en teenoorgestelde reaksie. In hierdie geval praat ons van die wringkrag wat op 'n voorwerp uitgeoefen word as die aksie.

Wat is die beginsel van dinamika?

Tipies neem navorsers en wetenskaplikes wat dinamika bestudeer die veranderinge wat oor tyd in die fisiese stelsel plaasvind waar en ontleed dan die oorsaak van daardie veranderinge.

Dinamika word bestudeer deur die waarneming en ontleding van die meganikastelsel wat deur Sir Isaac Newton ontwikkel is. Dinamika word beheer deur die fundamentele fisiese wette wat deur Newton ontwikkel is. Die tweede wet van beweging wat deur Newton gegee word, is veral baie belangrik in die bestudering van dinamika. As gevolg van die feit dat al die drie bewegingswette in 'n mate onderling verband hou, moet ons al die drie wette in ag neem terwyl ons die Dinamika van 'n sisteem waarneem.

In die geval van klassieke elektromagnetisme word die kinematika van 'n sisteem deur Maxwell se vergelykings bestudeer. In 'n klassieke stelsel behels dinamika 'n kombinasie van beide elektromagnetisme en meganika wat beskryf word deur Maxwell se vergelykings, Newton se wette en Lorentz krag saam. 

Wat is Lorentz-krag?

Lorentz-krag lei 'n groot gedeelte van klassieke elektromagnetisme-studies.

Die krag wat 'n gelaaide deeltjie q ervaar terwyl hy met die snelheid v onder die invloed van beweeg magnetiese veld B en elektries veld E word Lorentz-krag genoem. Lorentz-krag is vernoem na die Nederlandse fisikus Hendrik A. Lorentz. Die gelaaide deeltjie ervaar 'n elektromagnetiese krag F (dws die Lorentz-krag) wat gegee word deur die vergelyking F = qE + qv × B.

Wat is Maxwell se vergelykings?

James Clerk Maxwell het 'n stel gekoppelde parsiële differensiaalvergelykings geformuleer deur die Lorentz-kragwet, klassieke optika, elektriese stroombane en die wette van die grondslag van klassieke elektromagnetisme saam te stel. Hierdie vergelykings staan ​​nou bekend as Maxwell se vergelykings van elektromagnetika. 

Die vier Maxwell-vergelykings wat die veld van elektromagnetika beheer, is: 

1. Gauss se wet vir elektriese velde- Dit stel dat as ons die uitgaande elektriese veld E oor 'n area integreer, die resultaat gelyk is aan die totale lading Q binne die volume gedeel deur deurlaatbaarheid van ruimte.

2. Gauss se wet vir 'n magnetiese veld- Dit stel dat die integraal van magnetiese veld B oor 'n ingeslote area gelyk is aan nul. 

3. Faraday se wet van magnetiese induksie- Dit stel dat die integraal van die elektriese veld oor 'n geslote lyn soos 'n draad die verandering in totale spanning rondom die stroombaan gee. Hierdie spanning word gegenereer deur die wisselende magnetiese veld regdeur die stroombaan. 

4. Ampere se wet met Maxwell se verplasingsstroom- Dit verskaf die totale magnetiese krag rondom 'n stroombaan in terme van die stroom deur die stroombaan met enige wisselende elektriese veld wat deur die verplasingsstroom veroorsaak word.

Ons hoop dat hierdie pos al die vereiste inligting oor die voorbeeld van dinamika in fisika aangebied het.

Scroll na bo