Кинематика — это раздел физики, который изучает движение тел без учёта причин, вызывающих это движение. В географии кинематика используется для описания движения объектов на поверхности Земли, таких как реки, ледники и воздушные массы.

Основные понятия кинематики:

• Материальная точка — тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи.
• Система отсчёта — совокупность тела отсчёта, системы координат и часов.
• Траектория — линия, вдоль которой движется тело.
• Путь — длина траектории.
• Перемещение — вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела.
• Скорость — векторная величина, характеризующая быстроту перемещения тела.
• Ускорение — векторная величина, показывающая изменение скорости тела за единицу времени.

В географии кинематические методы используются для анализа движения воздушных масс, рек, ледников и других объектов. Например, с помощью кинематических методов можно определить скорость течения реки или направление движения ледника. Это позволяет прогнозировать возможные последствия этих процессов для окружающей среды и человека.

Основные законы кинематики

1. Закон равномерного прямолинейного движения: если тело движется равномерно и прямолинейно, то его координата изменяется по закону:$x = x_0 + vt$,где $x_0$ — начальная координата тела, $v$ — скорость тела, $t$ — время движения.

2. Закон равноускоренного движения: если тело движется равноускоренно, то его скорость изменяется по закону:$v = v_0 + at$,где $v_0$ — начальная скорость тела, $a$ — ускорение тела, $t$ — время движения.

3. Закон изменения координаты при равноускоренном движении: если тело движется равноускоренно из состояния покоя, то его координата изменяется по закону:$x = \frac{at^2}{2}$,где $a$ — ускорение тела, $t$ — время движения.

4. Закон сложения скоростей: если два тела движутся относительно неподвижной системы отсчёта со скоростями $v_1$ и $v2$, то скорость одного тела относительно другого равна:$v{отн} = v_1 - v_2$.

Эти законы позволяют решать различные задачи на движение тел.

Пример задачи

Автомобиль движется со скоростью 60 км/ч. За какое время он проедет расстояние 300 метров?

Решение:

1) Переведём скорость автомобиля в м/с:$60\,км/ч = 60 \cdot \frac{1000}{3600} \,м/с = 16,7\,м/c$.

2) Найдём время, за которое автомобиль проедет заданное расстояние:$t = \frac{S}{v} = \frac{300\,м}{16,7 \,м/c} = 18\,c$.

Ответ: автомобиль проедет 300 метров за 18 секунд.

Вопросы для самоконтроля:

• Что такое материальная точка?
• Какие основные понятия кинематики вы знаете?
• Как формулируется закон равномерного прямолинейного движения?
• По какому закону изменяется скорость при равноускоренном движении?
• Чему равна скорость одного тела относительно другого при их движении относительно неподвижной системы отсчёта?