Cosa sono le equazioni del movimento?
Equazioni di movimento vengono utilizzate per determinare la velocità, lo spostamento o l'accelerazione di un oggetto in movimento costante. La maggior parte delle applicazioni delle equazioni del movimento vengono utilizzate per esprimere come un oggetto si muove sotto l'influenza di una forza costante e lineare. Le variazioni dell'equazione di base vengono utilizzate per tenere conto degli oggetti che si muovono su un percorso circolare o in una configurazione a pendolo.
Un'equazione di movimento, definita anche un'equazione differenziale di movimento, mette in relazione matematicamente e fisicamente la seconda legge del movimento di Newton. La seconda legge del movimento, secondo Newton, afferma che una massa sotto l'influenza di una forza accelererà nella stessa direzione della forza. La forza e la grandezza sono direttamente proporzionali e la forza e la massa sono inversamente proporzionali.
Le equazioni standard del movimento coinvolgono cinque variabili. Una variabile è per la posizione di avvio e finale dell'oggetto, nota anche come spostamento. Due variabili rappresentano il misuratore di velocità iniziale e finaleEments, rispettivamente noto come il cambiamento di velocità. La quarta variabile descrive l'accelerazione. La quinta variabile rappresenta l'intervallo di tempo.
L'equazione classica per risolvere l'accelerazione lineare di un oggetto è scritta come il cambiamento di velocità diviso per il cambiamento nel tempo. La Legge dell'equazione del movimento è in genere impostata utilizzando tre variabili cinetiche: velocità, spostamento e accelerazione. L'accelerazione può essere risolta per l'uso di velocità e spostamento fintanto che la seconda legge del movimento si applica al problema.
Quando un oggetto è in costante accelerazione lungo una traiettoria rotazionale, le equazioni del movimento sono diverse. In questa situazione, l'equazione classica per l'accelerazione circolare di un oggetto viene scritta usando le velocità iniziali e angolari, lo spostamento angolare e l'accelerazione angolare.
Un'applicazione più complicata delle equazioni del movimento èL'equazione del movimento del pendolo. L'equazione di base è nota come equazione di Mathieu. È espresso usando la costante di gravità per l'accelerazione, la lunghezza del pendolo e lo spostamento angolare.
Esistono diverse ipotesi che devono essere soddisfatte per utilizzare tale equazione per un problema che coinvolge una configurazione a pendolo. Il primo presupposto è che l'asta che collega la massa al punto dell'asse è senza peso e rimane tesa. La seconda ipotesi è che il movimento è limitato a due direzioni, avanti e indietro. Il terzo presupposto è che l'energia persa per resistenza all'aria o attrito è trascurabile. Le variazioni dell'equazione di base vengono utilizzate per tenere conto delle oscillazioni infinitesimali, dei pendoli composti e di altre configurazioni.