механично движение. Равномерно и неравномерно движение

У дома

Водоснабдяване

Мислите ли, че се движите или не, когато четете този текст? Почти всеки от вас веднага ще отговори: не, не се движа. И ще бъде грешно. Някои може да кажат, че се местя. И те също грешат. Защото във физиката някои неща не са съвсем такива, каквито изглеждат на пръв поглед.

Например концепцията за механичното движение във физиката винаги зависи от референтната точка (или тялото). Така че човек, който лети в самолет, се движи спрямо роднините, останали у дома, но е в покой спрямо приятел, който седи до него. И така, отегчени роднини или приятел, който спи на рамото му, в този случай са референтни тела за определяне дали нашият гореспоменат човек се движи или не.

Определение за механично движение

Във физиката определението за механично движение, изучавано в седми клас, е следното:промяната в положението на тялото спрямо други тела с течение на времето се нарича механично движение. Примери за механично движение в ежедневието са движението на автомобили, хора и кораби. Комети и котки. Въздушни мехурчета във врящ чайник и учебници в тежката раница на ученик. И всеки път твърдение за движението или покоя на един от тези обекти (тела) ще бъде безсмислено, без да се посочи референтното тяло. Следователно в живота най-често, когато говорим за движение, имаме предвид движение спрямо Земята или статични обекти - къщи, пътища и т.н.

Траектория на механично движение

Също така е невъзможно да не споменем такава характеристика на механичното движение като траектория. Траекторията е линия, по която се движи тялото. Например отпечатъците в снега, отпечатъците на самолет в небето и отпечатъците от сълза върху бузата са траектории. Те могат да бъдат прави, извити или начупени. Но дължината на траекторията или сумата от дължините е пътят, изминат от тялото. Пътеката е маркирана с буквата s. И се измерва в метри, сантиметри и километри, или в инчове, ярдове и футове, в зависимост от това какви мерни единици са приети в тази страна.

Видове механични движения: равномерно и неравномерно движение

Какви са видовете механично движение? Например, по време на пътуване с кола, водачът се движи с различни скорости, когато шофира из града и с почти еднаква скорост, когато навлиза на магистралата извън града. Тоест, той се движи или неравномерно, или равномерно. Така че движението, в зависимост от изминатото разстояние за равни периоди от време, се нарича равномерно или неравномерно.

Примери за равномерно и неравномерно движение

В природата има много малко примери за равномерно движение. Земята се движи почти равномерно около Слънцето, дъждовните капки капят, в содата изскачат мехурчета. Дори куршумът, изстрелян от пистолет, се движи по права линия и равномерно само на пръв поглед. От триенето във въздуха и привличането на Земята, полетът му постепенно става по-бавен, а траекторията намалява. Тук, в космоса, куршумът може да се движи наистина право и равномерно, докато не се сблъска с друго тяло. А при неравномерното движение нещата са много по-добри - има много примери. Полетът на футболна топка по време на футболен мач, движението на лъв, който лови плячката си, движението на дъвка в устата на седмокласник и пеперуда, която пърха над цвете, са примери за неравномерно механично движение на телата.

95. Дайте примери за равномерно движение.
Много рядко е например движението на Земята около Слънцето.

96. Дайте примери за неравномерно движение.
Движението на автомобила, самолета.

97. Момче се плъзга по планината на шейна. Може ли това движение да се счита за равномерно?
Не.

98. Седейки в колата на движещ се пътнически влак и наблюдавайки движението на приближаващ товарен влак, ни се струва, че товарният влак се движи много по-бързо, отколкото нашият пътнически влак вървеше преди срещата. Защо се случва това?
Спрямо пътническия влак, товарният влак се движи с общата скорост на пътническия и товарния влак.

99. Водачът на движещ се автомобил е в движение или в покой по отношение на:
а) пътища
б) столчета за кола;
в) бензиностанции;
г) слънцето;
д) дървета покрай пътя?
В движение: a, c, d, e
В покой: b

100. Седейки във вагона на движещ се влак, ние гледаме през прозореца вагон, който върви напред, след това изглежда неподвижен и накрая се движи назад. Как можем да обясним това, което виждаме?
Първоначално скоростта на автомобила е по-висока от скоростта на влака. Тогава скоростта на автомобила става равна на скоростта на влака. След това скоростта на автомобила намалява спрямо скоростта на влака.

101. Самолетът изпълнява "мъртъв лупинг". Каква е траекторията на движение, виждана от наблюдателите от земята?
пръстеновидна траектория.

102. Дайте примери за движение на тела по криви спрямо земята.
Движението на планетите около слънцето; движението на лодката по реката; Полет на птица.

103. Дайте примери за движение на тела, които имат праволинейна траектория спрямо земята.
движещ се влак; човек върви прав.

104. Какви видове движения наблюдаваме при писане с химикал? Тебешир?
Равни и неравномерни.

105. Кои части на велосипеда по време на праволинейното му движение описват праволинейни траектории спрямо земята и кои са криволинейни?
Праволинеен: кормило, седло, рамка.
Криволинейни: педали, колела.

106. Защо се казва, че Слънцето изгрява и залязва? Какво е референтното тяло в този случай?
Референтното тяло е Земята.

107. Две коли се движат по магистралата, така че разстоянието между тях да не се променя. Посочете спрямо кои тела всеки от тях е в покой и спрямо кои тела се движи през този период от време.
Една спрямо друга колите са в покой. Превозните средства се движат спрямо околните обекти.

108. Шейните се търкалят от планината; топката се търкаля по наклонения улей; освободеният от ръката камък пада. Кое от тези тела се движи напред?
Шейната се движи напред от планината и камъкът се освобождава от ръцете.

109. Книга, поставена на маса във вертикално положение (фиг. 11, позиция I), пада от удара и заема позиция II. Две точки A и B на корицата на книгата описват траекториите AA1 и BB1. Можем ли да кажем, че книгата напредна? Защо?

Определение за механично движение

Траектория на механично движение

Видове механични движения: равномерно и неравномерно движение

Примери за равномерно и неравномерно движение

Най-простата форма на механично движение е движението на тялото по права линия. с постоянна скорост по модул и посока. Такова движение се нарича униформа . При равномерно движение тялото изминава равни разстояния за всякакви равни интервали от време. За кинематично описание на равномерно праволинейно движение, координатната ос ОХудобни за поставяне по линията на движение. Положението на тялото по време на равномерно движение се определя чрез задаване на една координата х. Векторът на преместване и векторът на скоростта винаги са насочени успоредно на координатната ос ОХ.

Следователно преместването и скоростта по време на праволинейно движение могат да бъдат проектирани върху оста ОХи разглеждайте техните проекции като алгебрични величини.

Ако в някакъв момент от време T 1 тяло беше в точката с координата х 1, а в по-късен момент T 2 - в точката с координата х 2 , след това проекцията на преместване Δ сна ос ОХвъв времето Δ T = T 2 - T 1 е равно на

Тази стойност може да бъде както положителна, така и отрицателна в зависимост от посоката, в която се движи тялото. При равномерно движение по права линия модулът на преместване съвпада с изминатото разстояние. Скоростта на равномерното праволинейно движение е отношението

Ако υ > 0, тогава тялото се движи към положителната посока на оста ОХ; при υ< 0 тело движется в противоположном направлении.

Координатна зависимост хот време T (закон на движението) се изразява за равномерно праволинейно движение линейно математическо уравнение :

В това уравнение υ = const е скоростта на тялото, х 0 - координатата на точката, в която тялото е било в момента T= 0. Графика на закона за движение х(T) е права линия. Примери за такива графики са показани на фиг. 1.3.1.

За закона на движението, изобразен на графика I (фиг. 1.3.1), с T= 0 тялото е било в точката с координата х 0 = -3. Между моментите във времето T 1 = 4 s и T 2 = 6 s тялото се е преместило от точката х 1 = 3 м до точката х 2 = 6 м. Така за Δ T = T 2 - T 1 = 2 s тялото, преместено с Δ с = х 2 - х 1 \u003d 3 м. Следователно скоростта на тялото е

Стойността на скоростта се оказа положителна. Това означава, че тялото се е движело в положителната посока на оста ОХ. Имайте предвид, че на графиката на движение скоростта на тялото може да бъде геометрично определена като съотношението на страните пр.н.еи ACтриъгълник ABC(виж фиг. 1.3.1)

Колкото по-голям е ъгълът α, който образува права линия с времевата ос, т.е. толкова по-голям е наклонът на графиката ( стръмност), толкова по-голяма е скоростта на тялото. Понякога казват, че скоростта на тялото е равна на тангенса на ъгъла α на наклона на правата х (T). От гледна точка на математиката това твърдение не е съвсем правилно, тъй като страните пр.н.еи ACтриъгълник ABCимат различни размери: страна пр.н.еизмерено в метри, и страната AC- за секунди.

По същия начин, за движението, показано на фиг. 1.3.1 ред II, намираме х 0 = 4 m, υ = -1 m/s.

На фиг. 1.3.2 закон на движение х (T) на тялото е изобразен с помощта на прави сегменти. В математиката такива графики се наричат частично линейни. Това движение на тялото по права линия не е еднообразен. В различните участъци на тази графика тялото се движи с различна скорост, която може да се определи и от наклона на съответния сегмент спрямо времевата ос. В точките на прекъсване на графиката тялото незабавно променя скоростта си. На графиката (фиг. 1.3.2) това се случва във времевите точки T 1 = -3 s, T 2 = 4 s, T 3 = 7 s и T 4 = 9 s. Според графика на движение е лесно да се установи, че на интервала ( T 2 ; T 1) тялото се движи със скорост υ 12 = 1 m/s, на интервала ( T 3 ; T 2) - при скорост υ 23 = -4/3 m/s и на интервала ( T 4 ; T 3) - със скорост υ 34 = 4 m/s.

Трябва да се отбележи, че съгласно частично линейния закон за праволинейно движение на тялото, изминатото разстояние лне съответства на движението с. Например, за закона за движение, изобразен на фиг. 1.3.2 движението на тялото в интервала от 0 s до 7 s е нула ( с= 0). През това време тялото е изминало път л= 8 м.

« Физика - 10 клас"

При решаването на задачи по тази тема е необходимо преди всичко да се избере референтно тяло и да се свърже с него координатна система. В този случай движението се извършва по права линия, така че една ос е достатъчна, за да го опише, например оста OX. След като избрахме началото, записваме уравненията на движението.

Задача I.

Определете модула и посоката на скоростта на точка, ако при равномерно движение по оста OX нейната координата за времето t 1 \u003d 4 s се промени от x 1 \u003d 5 m на x 2 \u003d -3 m.

Решение.

Модулът и посоката на вектора могат да бъдат намерени от неговите проекции върху координатните оси. Тъй като точката се движи равномерно, намираме проекцията на нейната скорост върху оста OX по формулата

Отрицателният знак на проекцията на скоростта означава, че скоростта на точката е насочена обратно на положителната посока на оста OX. Модул на скоростта υ = |υ x | = |-2 m/s| = 2 m/s.

Задача 2.

От точки A и B, разстоянието между които по права магистрала l 0 = 20 km, едновременно два автомобила са започнали да се движат равномерно един към друг. Скоростта на първия автомобил υ 1 = 50 km/h, а скоростта на втория автомобил υ 2 = 60 km/h. Определете позицията на автомобилите спрямо точка А след времето t = 0,5 часа след началото на движението и разстоянието I между автомобилите в този момент от времето. Определете пътищата s 1 и s 2, изминати от всяка кола за време t.

Решение.

Нека вземем точка A за начало на координатите и насочим координатната ос OX към точка B (фиг. 1.14). Движението на автомобилите ще бъде описано с уравненията

x 1 = x 01 + υ 1x t, x 2 = x 02 + υ 2x t.

Тъй като първата кола се движи в положителната посока на оста OX, а втората в отрицателната посока, тогава υ 1x = υ 1, υ 2x = -υ 2. В съответствие с избора на произход x 01 = 0, x 02 = l 0 . Следователно, след известно време t

x 1 \u003d υ 1 t \u003d 50 км / ч 0,5 ч \u003d 25 км;

x 2 \u003d l 0 - υ 2 t \u003d 20 км - 60 км / ч 0,5 ч \u003d -10 км.

Първият автомобил ще бъде в точка C на разстояние 25 km от точка A вдясно, а вторият в точка D на разстояние 10 km вляво. Разстоянието между колите ще бъде равно на модула на разликата между техните координати: l = |x 2 - x 1 | = |-10 км - 25 км| = 35 км. Изминатите разстояния са:

s 1 \u003d υ 1 t \u003d 50 km / h 0,5 h \u003d 25 km,

s 2 \u003d υ 2 t \u003d 60 km / h 0,5 h \u003d 30 km.

Задача 3.

Първата кола напуска точка А за точка В със скорост υ 1 След време t 0, втора кола напуска точка В в същата посока със скорост υ 2. Разстоянието между точките A и B е равно на l. Определете координатите на срещата на автомобилите спрямо точка B и времето от момента на тръгване на първия автомобил, през който ще се срещнат.

Решение.

Нека вземем точка A за начало на координатите и насочим координатната ос OX към точка B (фиг. 1.15). Движението на автомобилите ще бъде описано с уравненията

x 1 = υ 1 t, x 2 = l + υ 2 (t - t 0).

По време на срещата координатите на колите са равни: x 1 \u003d x 2 \u003d x in. След това υ 1 t в \u003d l + υ 2 (t в - t 0) и времето до срещата

Очевидно решението има смисъл за υ 1 > υ 2 и l > υ 2 t 0 или за υ 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

Задача 4.

Фигура 1.16 показва графиките на зависимостта на координатите на точките от времето. Определете от графиките: 1) скоростта на точките; 2) след колко време след началото на движението ще се срещнат; 3) пътищата, изминати от точките преди срещата. Напишете уравненията на движението на точките.

Решение.

За време, равно на 4 s, промяната в координатите на първата точка: Δx 1 \u003d 4 - 2 (m) \u003d 2 m, втората точка: Δx 2 = 4 - 0 (m) = 4 м.

1) Скоростта на точките се определя по формулата υ 1x = 0,5 m/s; υ 2x = 1 m/s. Имайте предвид, че същите стойности могат да бъдат получени от графиките чрез определяне на тангентите на ъглите на наклон на правите линии към времевата ос: скоростта υ 1x е числено равна на tgα 1, а скоростта υ 2x е числено равна към tgα 2 .

2) Времето на среща е моментът във времето, когато координатите на точките са равни. Очевидно е, че t в \u003d 4 s.

3) Пътищата, изминати от точките, са равни на техните движения и са равни на промените в координатите им за времето преди срещата: s 1 = Δх 1 = 2 m, s 2 = Δх 2 = 4 m.

Уравненията на движението за двете точки имат формата x = x 0 + υ x t, където x 0 = x 01 = 2 m, υ 1x = 0,5 m / s - за първата точка; x 0 = x 02 = 0, υ 2x = 1 m / s - за втората точка.

Раздели