Ebaühtlase liikumise definitsioon füüsikas. Kiirendus. Ühtlane, ühtlaselt kiirendatud lineaarne liikumine

Võrdlussüsteem.

Võrdlusraam- see on võrdluskeha, seotud koordinaatsüsteemi ja aja võrdlussüsteemi kogum, mille suhtes vaadeldakse mis tahes materiaalsete punktide või kehade liikumist (või tasakaalu).

Trajektoor, tee ja liikumine.

Liiguta vektorit- vektor, mille alguspunkt ühtib liikuva punkti algpositsiooniga ja vektori lõpp lõppasendiga.

Materiaalse punkti liikumise trajektoor– selle ruumipunktiga kirjeldatud joon (sirg- või kõverjoon).

Tee punkt– vaadeldava aja jooksul punktist läbitud trajektoori kõikide lõikude pikkuste summa.

Materiaalne punkt.

Materiaalne punkt- keha, millel on mass ja kiirus, kuid mille mõõtmed ja kujud ei oma selle probleemi tingimustes olulist tähtsust.

Keskmine kiirus.

Liikuva punkti keskmine kiirus ajavahemikul t- vektori suurus, mis on võrdne nihkevektori ja ajaperioodi suhtega, mille jooksul see nihe toimus.

Keskmine (maa)kiirus

Keskmine liikumiskiirus (vektori keskmine)



Liikumise suhtelisus.

Relatiivsus mehaaniline liikumine – see on keha liikumise trajektoori, läbitud vahemaa, nihke ja kiiruse sõltuvus võrdlussüsteemi valikust.

Kiiruste liitmise seadus klassikalises mehaanikas.

Vabs = Vrel + Vper

Materiaalse punkti absoluutne kiirus on võrdne kaasaskantava ja suhtelise kiiruse vektori summaga.

Sirgjooneline ühtlane liikumine.

Sirgjooneline ühtlane liikumine— liikumine püsiva kiirusega nii suuruses kui ka suunas.

Liikumisvõrrandid ja graafikud x(t), vx(t), s(t) ühtlase sirgjoonelise liikumise jaoks.

Materiaalse punkti ühtlase sirgjoonelise liikumise võrrand:

(17)

Või


Ühtlase sirgjoonelise liikumise valemid
= konst= konst
S = v (t – t 0)

Kiirusgraafikud, kiiruse projektsioon, tee ja koordinaadid versus aeg ühtlaseks lineaarseks liikumiseks

Kiirusgraafik v = v(t)

= konst
Ühtlase liikumise kiirusgraafik on x-teljega (t-teljega) paralleelne sirgjoon.
Õigeaegselt v = v(t) saate leida ajaintervalli t jooksul läbitud vahemaa: see on arvuliselt võrdne OABC kujundi pindalaga (ristkülik):
q(ristküliku OABC pindala) = OA OC v 1 t 1 S
Tee graafik S = S(t)

S = vt, Kus v = konst
Ühtlase liikumise tee graafik on sirgjoon, mis moodustab ajateljega nurga.
Sellel graafikul, aga v~tg(ühtlase liikumise kiirus on võrdeline nurga puutujaga, mille teegraafik ajateljega moodustab).
Punktide koordinaatide ja aja graafik: x = x(t)
Võrrand x = x 0 + v x (t – t 0) on lineaarne funktsioon, seega graafik x = x(t)- sirgjoon, mis moodustab ajateljega nurga.

Mehaanika on füüsika haru, mis uurib kehade liikumise ja vastastikmõju seadusi.Kinemaatika on mehaanika haru, mis ei uuri kehade liikumise põhjuseid.

Mehaaniline liikumine– keha asukoha muutumine ruumis teiste kehade suhtes aja jooksul.

Materiaalne punkt on keha, mille mõõtmed võib antud tingimustel tähelepanuta jätta.

Progressiivne nimetatakse liikumiseks, mille käigus kõik keha punktid liiguvad võrdselt. Translatsioon on liikumine, mille käigus keha läbiv sirgjoon jääb iseendaga paralleelseks.

Liikumise kinemaatilised omadused

Trajektoorliikumisjoon. S - teetee pikkus.


S – liigub- vektor, keha alg- ja lõppasendi ühendamine.

Liikumise suhtelisus. Võrdlussüsteem - võrdluskeha, koordinaatsüsteemi ja aja (tundide) mõõtmise seadme kombinatsioon

koordinaatsüsteem

Sirgjooneline ühtlane liikumine on liikumine, mille käigus keha teeb võrdseid liigutusi mis tahes võrdsete ajavahemike järel.Kiirus - füüsiline kogus, mis on võrdne nihkevektori ja ajaperioodi suhtega, mille jooksul see nihe toimus.Ühtlase sirgjoonelise liikumise kiirus on arvuliselt võrdne nihkega ajaühikus.


Ebaühtlase liikumise keskmine kiirus

Mehaanika (OZM) põhiülesanne on määrata keha asukoht ruumis igal ajahetkel. Hetkekiirus on keha kiirus antud ajahetkel.

Klassikaline kiiruste liitmise seadus



Keha kiirus liikuvas CO on võrdne keha kiiruse vektorsummaga paigalseisvas CO ja kõige liikuvama CO kiiruse

Kiirendus nimetatakse vektorfüüsikaliseks suuruseks, mis on võrdne kiirusvektori väga väikese muutuse ja lühikese ajaperioodi suhtega, mille jooksul see muutus toimus, s.t. See on kiiruse muutumise kiiruse mõõt:

;
.

Meeter sekundis sekundis on kiirendus, mille korral sirgjooneliselt ja ühtlaselt kiireneva keha kiirus muutub 1 s ajaga 1 m/s.

Kiirendusvektori suund langeb kokku kiiruse muutuse vektori suunaga (
) väga väikeste ajavahemike väärtuste jaoks, mille jooksul kiirus muutub.

Kui keha liigub sirgjooneliselt ja selle kiirus suureneb, siis kiirendusvektori suund langeb kokku kiirusvektori suunaga; kui kiirus väheneb, on see vastupidine kiirusvektori suunale.

Liikudes mööda kõverat rada, muutub liikumise käigus kiirusvektori suund ning kiirendusvektorit saab suunata kiirusvektori suhtes mis tahes nurga all.

Ühtlane, ühtlaselt kiirendatud lineaarne liikumine

Liikumist konstantsel kiirusel nimetatakse ühtlane sirgjooneline liikumine. Ühtlase sirgjoonelise liikumise korral liigub keha sirgjooneliselt ja läbib sama vahemaa mis tahes võrdse aja jooksul.

Liikumist, mille käigus keha teeb võrdsete ajavahemike järel ebavõrdseid liigutusi, nimetatakse ebaühtlane liikumine. Sellise liikumise korral muutub keha kiirus ajas.

Sama muutlik on liikumine, mille käigus keha kiirus muutub mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul sama palju, s.t. liikumine pideva kiirendusega.

Ühtlaselt kiirendatud nimetatakse ühtlaselt vahelduvaks liikumiseks, mille puhul kiiruse suurus suureneb. Sama aeglane– ühtlaselt vahelduv liikumine, mille puhul kiirus väheneb.

Kiiruse lisamine

Vaatleme keha liikumist liikuvas koordinaatsüsteemis. Lase – keha liikumine liikuvas koordinaatsüsteemis, – liikuva koordinaatsüsteemi liikumine fikseeritud süsteemi suhtes, siis – keha liikumine fikseeritud koordinaatsüsteemis on võrdne:

.

Kui liigub Ja tehakse samaaegselt, siis:

.

Seega

.

Leidsime, et keha kiirus fikseeritud tugiraamistiku suhtes on võrdne liikuvas tugisüsteemis oleva keha kiiruse ja liikuva tugiraamistiku suhtes liikuva tugisüsteemi kiiruse summaga. Seda väidet nimetatakse klassikaline kiiruste liitmise seadus.

Kinemaatiliste suuruste ja aja graafikud ühtlasel ja ühtlaselt kiirendatud liikumisel

Ühtlase liikumisega:

    Kiirusgraafik – sirge y=b;

    Kiirendusgraafik – sirge y= 0;

    Nihkegraafik on sirge y=kx+b.

Ühtlaselt kiirendatud liikumisega:

    Kiirusgraafik – sirge y=kx+b;

    Kiirendusgraafik – sirge y=b;

    Liikumise graafik – parabool:

    kui a>0, hargneb üles;

    mida suurem on kiirendus, seda kitsamad on oksad;

    tipp langeb ajas kokku hetkega, mil keha kiirus on null;

    tavaliselt läbib päritolu.

Kehade vaba langemine. Gravitatsiooni kiirendus

Vabalangemine on keha liikumine, kui sellele mõjub ainult gravitatsioonijõud.

Vabalangemisel on keha kiirendus suunatud vertikaalselt allapoole ja on ligikaudu võrdne 9,8 m/s 2 . Seda kiirendust nimetatakse vabalangemise kiirendus ja sama kõigi kehade jaoks.

Ühtlane liikumine ümber ringi

Ühtlasel ringil liikumisel on kiiruse väärtus konstantne, kuid liikumise suund muutub. Keha hetkekiirus on alati suunatud tangentsiaalselt liikumise trajektoorile.

Sest Kiiruse suund ühtlasel ringil liikumisel muutub pidevalt, siis see liikumine on alati ühtlaselt kiirenenud.

Ajavahemikku, mille jooksul keha teeb ringis liikudes täieliku pöörde, nimetatakse perioodiks:

.

Sest ümbermõõt s on võrdne 2R, pöördeperiood kiirusega v keha ühtlaseks liikumiseks raadiusega R ringis on võrdne:

.

Pöördeperioodi pöördväärtust nimetatakse pöördesageduseks ja see näitab, mitu pööret ümber ringi teeb keha ajaühikus:

.

Nurkkiirus on keha pöördenurga ja pöörlemisaja suhe:

.

Nurkkiirus on arvuliselt võrdne pöörete arvuga 2sekundis.

Kas arvate, et liigute seda teksti lugedes või mitte? Peaaegu igaüks teist vastab kohe: ei, ma ei liigu. Ja ta eksib. Mõni võib öelda: kolimine. Ja nad eksivad ka. Sest füüsikas pole mõned asjad päris need, mis esmapilgul näivad.

Näiteks mehaanilise liikumise mõiste füüsikas sõltub alati võrdluspunktist (või kehast). Seega liigub lennukis lendav inimene oma koju jäänud sugulaste suhtes, kuid on puhkeasendis tema kõrval istuva sõbra suhtes. Niisiis, igavlevad sugulased või õlal magav sõber on sees sel juhul, et teha kindlaks, kas meie eelnimetatud isik liigub või mitte.

Mehaanilise liikumise määratlus

Füüsikas on seitsmendas klassis õpitud mehaanilise liikumise definitsioon järgmine: keha asendi muutumist teiste kehade suhtes aja jooksul nimetatakse mehaaniliseks liikumiseks. Mehaanilise liikumise näideteks igapäevaelus on autode, inimeste ja laevade liikumine. Komeedid ja kassid. Õhumullid keevas veekeetjas ja õpikud raskes koolipoisi seljakotis. Ja iga kord, kui väide mõne sellise objekti (keha) liikumise või puhke kohta on ilma viitekogumit märkimata mõttetu. Seetõttu peame elus kõige sagedamini liikumisest rääkides silmas liikumist Maa või staatiliste objektide – majade, teede jne – suhtes.

Mehaaniline liikumistee

Samuti ei saa mainimata jätta sellist mehaanilise liikumise tunnust nagu trajektoor. Trajektoor on joon, mida mööda keha liigub. Näiteks saapajäljed lumes, lennuki jälg taevas ja pisara jälg põsel on kõik trajektoorid. Need võivad olla sirged, kõverad või katkised. Kuid trajektoori pikkus või pikkuste summa on keha läbitud tee. Tee on tähistatud tähega s. Ja seda mõõdetakse meetrites, sentimeetrites ja kilomeetrites või tollides, jardides ja jalgades, olenevalt sellest, milliseid mõõtühikuid selles riigis aktsepteeritakse.

Mehaanilise liikumise tüübid: ühtlane ja ebaühtlane liikumine

Millised on mehaanilise liikumise tüübid? Näiteks autoga reisides liigub juht kaasa erinevatel kiirustel linnas ringi sõites ja linnast väljas maanteel sõites peaaegu sama kiirusega. See tähendab, et see liigub kas ebaühtlaselt või ühtlaselt. Nii et liikumist, sõltuvalt võrdse aja jooksul läbitud vahemaast, nimetatakse ühtlaseks või ebaühtlaseks.

Näited ühtlasest ja ebaühtlasest liikumisest

Looduses on väga vähe näiteid ühtlasest liikumisest. Maa liigub peaaegu ühtlaselt ümber Päikese, vihmapiisad tilguvad, soodas hõljuvad mullid. Ka püstolist lastud kuul liigub ainult esmapilgul sirgelt ja ühtlaselt. Tänu hõõrdumisele õhuga ja Maa gravitatsioonile muutub selle lend järk-järgult aeglasemaks ja trajektoor väheneb. Kosmoses võib kuul liikuda tõesti sirgelt ja ühtlaselt, kuni põrkub kokku mõne teise kehaga. Kuid ebaühtlase liikumisega on olukord palju parem - näiteid on palju. Palli lend jalgpalli mängides, saaki jahtiva lõvi liikumine, närimiskummi rännak seitsmenda klassi õpilase suus ja lille kohal lehviv liblikas on kõik näited kehade ebaühtlasest mehaanilisest liikumisest.

Tunniplaan teemal “Teemaliste teadmiste üldistamine ja süstematiseerimine” »

kuupäev :

Teema: "Teemaliste teadmiste üldistamine ja süstematiseerimine"Ühtlane ja ebaühtlane liikumine. Kiiruse lisamine»

Eesmärgid:

Hariduslik : moodustamine praktilised oskusedülesannete lahendamisel teemal „Ebaühtlane liikumine. Kiiruste lisamine";

Arendav : parandada intellektuaalseid oskusi (vaatleda, võrrelda, reflekteerida, teadmisi rakendada, teha järeldusi), arendada tunnetuslikku huvi;

Hariduslik : sisendada vaimse töö kultuuri, täpsust, õpetada nägema teadmistest praktilist kasu, jätkata suhtlemisoskuste kujundamist, kasvatada tähelepanelikkust ja tähelepanelikkust.

Tunni tüüp: teadmiste üldistamine ja süstematiseerimine

Varustus ja teabeallikad:

    Isachenkova, L. A. Füüsika: õpik. 9. klassi jaoks. avalikud institutsioonid keskm. haridus vene keeles keel koolitus / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; toimetanud A. A. Sokolsky. Minsk: Rahva Asveta, 2015

Tunni struktuur:

    Aja organiseerimine(5 minutit)

    Põhiteadmiste värskendamine (5 min)

    Teadmiste kinnistamine (30 min)

    Tunni kokkuvõte (5 min)

Tunni sisu

    Aja organiseerimine

Tere, istuge maha! (Koosolijate kontrollimine).Täna tunnis peame omandatud teadmisi selle lahendamisega kinnistama.See tähendab, etTunni teema : « Teemakohaste teadmiste üldistamine ja süstematiseerimine “ Ühtlane ja ebaühtlane liikumine. Kiiruse lisamine »

    Viiteteadmiste uuendamine

    Millist liikumist nimetatakse ühtlaseks?

    Millist liikumist nimetatakse ebaühtlaseks? Kas on võimalik väita, et keha liigub ühtlaselt, kui vahemaad läbib keha iga tund. kas need on samad?

    Mida näitab keskmine sõidukiirus? Keskmine liikumiskiirus? Kuidas neid arvutatakse?

    Mida tähendab Galileo kiiruste liitmise seadus?

    Teadmiste kinnistamine

Liigume nüüd probleemide lahendamise juurde:

1

Kui kaks keha liiguvad mööda üht sirgjoont samas suunas kiirustega, mille moodulid on ja, siis on kehade suhtelise liikumiskiiruse moodul alati võrdne:

a) ; V) ;

b);d) ;

2

Kui kaugele läbis jalakäija keskmise maakiirusega?< > = 4,8 perioodi Δ kohtat= 0,5 tundi?

3

Uisutaja jooksis ajaga distantsi esimese osaΔ = 20 s kiirusega, mille moodul = 7,6, ja teine ​​- ajasΔ t 2 = 36 s kiirusel, mille moodulv 2 = 9,0. Defineeriuisutaja keskmine kiirus kogu distantsi jooksul.

4

Auto, mis liigub mööda sirget maanteelõiku kiirusega, mille moodul on= 82, möödub mootorratturist. Kui suur on mootorratturi kiiruse moodul, kui aja möödudes on Δt = 2,8 minutit möödasõidu hetkest muutus auto ja mootorratturi vaheL=1,4 km?

5

Auto sõitis esimese poole teekonnast keskmise kiirusegav 1 = 60 km/h , ja teine ​​- keskmise kiirusegav 2 = 40 km/h Määrake auto keskmine kiirus kogu teekonna jooksul.

    Teadmiste kinnistamine

    Ebaühtlase liikumise kiirust trajektoori lõigul iseloomustab keskmine kiirus ja trajektoori antud punktis hetkekiirus.

    Hetkekiirus on ligikaudu võrdne lühikese aja jooksul määratud keskmise kiirusega. Mida lühem on see ajavahemik, seda väiksem erinevus keskmine kiirus hetkelisest.

    Hetkeline kiirus on suunatud tangentsiaalselt liikumistrajektoorile.

    Kui hetkekiiruse moodul suureneb, siis nimetatakse keha liikumist kiirendatuks, kui see väheneb, siis aeglaseks.

    Ühtlase sirgjoonelise liikumise korral on hetkekiirus trajektoori mis tahes punktis sama.

    Keha nihkumine paigalseisva tugisüsteemi suhtes on võrdne selle nihke vektorsummaga liikuva süsteemi suhtes ja liikuva süsteemi nihkega paigalseisva süsteemi suhtes.

    Statsionaarses tugisüsteemis oleva keha kiirus on võrdne tema kiiruse vektorsummaga liikuva süsteemi suhtes ja liikuva süsteemi kiiruse paigalseisva suhtes.

    Tunni kokkuvõte

Niisiis, teeme kokkuvõtte. Mida sa täna tunnis õppisid?

Organisatsioon kodutöö

§6-10, nt. 3 nr 5, nt. 6 nr 11.

Peegeldus.

Jätkake fraase:

    Täna tunnis õppisin...

    See oli huvitav…

    Tunnis saadud teadmised tulevad kasuks

Jaga