Konsep gerakan seragam dan tidak seragam. Kelajuan, pecutan, gerakan rectilinear seragam dan dipercepatkan secara seragam

Bahagian mekanik di mana pergerakan dikaji tanpa mengambil kira punca yang menyebabkan satu atau ciri pergerakan lain dipanggil kinematik.
Pergerakan mekanikal dipanggil perubahan kedudukan badan berbanding badan lain
Sistem rujukan hubungi badan rujukan, sistem koordinat yang berkaitan dengannya dan jam.
Badan rujukan dipanggil badan, relatif kepada mana kedudukan badan lain dipertimbangkan.
titik material dipanggil badan yang dimensi dalam masalah ini boleh diabaikan.
trajektori dipanggil garis mental, yang, semasa pergerakannya, menerangkan titik material.

Mengikut bentuk trajektori, pergerakan dibahagikan kepada:
a) rectilinear- trajektori ialah segmen garis lurus;
b) melengkung- trajektori ialah segmen lengkung.

Laluan- ini ialah panjang trajektori yang diterangkan oleh titik material untuk tempoh masa tertentu. Ini ialah nilai skalar.
bergerak ialah vektor yang menghubungkan kedudukan awal titik bahan dengan kedudukan akhirnya (lihat Rajah).

Adalah sangat penting untuk memahami bagaimana laluan berbeza daripada pergerakan. Perbezaan yang paling penting ialah pergerakan adalah vektor dengan permulaan pada titik berlepas dan penghujung di destinasi (tidak kira sama sekali laluan mana yang diambil oleh pergerakan ini). Dan laluan itu, sebaliknya, nilai skalar yang mencerminkan panjang trajektori yang dilalui.

Pergerakan rectilinear seragam dipanggil pergerakan di mana titik material membuat pergerakan yang sama untuk sebarang selang masa yang sama
Kelajuan gerakan rectilinear seragam dipanggil nisbah pergerakan kepada masa pergerakan ini berlaku:

Untuk gerakan tidak seragam gunakan konsep kelajuan purata. Selalunya kelajuan purata dimasukkan sebagai kuantiti skalar. Ini ialah kelajuan gerakan seragam sedemikian, di mana badan bergerak pada laluan yang sama dalam masa yang sama seperti dengan gerakan tidak sekata:

kelajuan serta merta dipanggil kelajuan badan pada titik tertentu dalam trajektori atau pada masa tertentu.
Pergerakan rectilinear dipercepatkan secara seragam- ini ialah pergerakan rectilinear di mana kelajuan serta-merta untuk sebarang selang masa yang sama berubah dengan jumlah yang sama

pecutan dipanggil nisbah perubahan dalam halaju serta-merta jasad kepada masa semasa perubahan ini berlaku:

Kebergantungan koordinat badan pada masa dalam gerakan rectilinear seragam mempunyai bentuk: x = x 0 + V x t, di mana x 0 ialah koordinat awal badan, V x ialah kelajuan pergerakan.
jatuh bebas dipanggil gerakan pecutan seragam dengan pecutan malar g \u003d 9.8 m / s 2 bebas daripada jisim badan yang jatuh. Ia berlaku hanya di bawah pengaruh graviti.

Kelajuan dalam jatuh bebas dikira dengan formula:

Anjakan menegak dikira dengan formula:

Salah satu jenis pergerakan titik material ialah pergerakan dalam bulatan. Dengan pergerakan sedemikian, kelajuan badan diarahkan sepanjang tangen yang ditarik ke bulatan pada titik di mana jasad itu terletak (kelajuan linear). Kedudukan jasad pada bulatan boleh diterangkan menggunakan jejari yang dilukis dari pusat bulatan ke badan. Pergerakan jasad apabila bergerak sepanjang bulatan diterangkan dengan memusingkan jejari bulatan yang menghubungkan pusat bulatan dengan jasad. Nisbah sudut putaran jejari kepada selang masa semasa putaran ini berlaku mencirikan kelajuan pergerakan badan mengelilingi bulatan dan dipanggil halaju sudut ω:

Halaju sudut berkaitan dengan halaju linear oleh hubungan

di mana r ialah jejari bulatan itu.
Masa yang diperlukan oleh badan untuk melengkapkan satu revolusi dipanggil tempoh peredaran. Timbal balik tempoh - kekerapan peredaran - ν

Oleh kerana dengan gerakan seragam sepanjang bulatan, modul halaju tidak berubah, tetapi arah halaju berubah, dengan gerakan sedemikian terdapat pecutan. Dia dipanggil pecutan sentripetal, ia diarahkan sepanjang jejari ke pusat bulatan:

Konsep asas dan undang-undang dinamik

Bahagian mekanik yang mengkaji punca yang menyebabkan pecutan jasad dipanggil dinamik

Hukum pertama Newton:
Terdapat kerangka rujukan sedemikian yang mana badan itu mengekalkan kelajuannya tetap atau dalam keadaan rehat jika tiada badan lain bertindak ke atasnya atau tindakan badan lain diberi pampasan.
Sifat badan untuk mengekalkan keadaan rehat atau gerakan rectilinear seragam dengan daya luar yang seimbang yang bertindak ke atasnya dipanggil. inersia. Fenomena mengekalkan kelajuan badan dengan daya luar yang seimbang dipanggil inersia. sistem rujukan inersia dipanggil sistem di mana hukum pertama Newton dipenuhi.

Prinsip relativiti Galileo:
dalam semua sistem rujukan inersia di bawah keadaan awal yang sama, semua fenomena mekanikal berjalan dengan cara yang sama, i.e. mematuhi undang-undang yang sama
Berat badan adalah ukuran inersia badan
Kekuatan ialah ukuran kuantitatif interaksi badan.

Hukum kedua Newton:
Daya yang bertindak ke atas jasad adalah sama dengan hasil darab jisim jasad dan pecutan yang diberikan oleh daya ini:
$F↖(→) = m⋅a↖(→)$

Penambahan daya adalah untuk mencari paduan beberapa daya, yang menghasilkan kesan yang sama seperti beberapa daya yang bertindak serentak.

Hukum ketiga Newton:
Daya yang dua jasad bertindak antara satu sama lain terletak pada garis lurus yang sama, adalah sama besarnya dan bertentangan arah:
$F_1↖(→) = -F_2↖(→) $

Hukum Newton III menekankan bahawa tindakan jasad antara satu sama lain mempunyai sifat interaksi. Jika badan A bertindak pada badan B, maka badan B juga bertindak pada badan A (lihat rajah).

Atau secara ringkasnya, daya tindakan adalah sama dengan daya tindak balas. Persoalannya sering timbul: mengapa kuda menarik kereta luncur jika badan-badan ini berinteraksi dengan daya yang sama? Ini hanya mungkin melalui interaksi dengan jasad ketiga - Bumi. Daya yang digunakan oleh tapak kaki di atas tanah mestilah lebih besar daripada daya geseran kereta luncur di atas tanah. Jika tidak, kuku akan tergelincir dan kuda tidak akan berganjak.
Sekiranya badan mengalami ubah bentuk, maka timbul daya yang menghalang ubah bentuk ini. Kuasa sedemikian dipanggil daya elastik.

undang-undang Hooke ditulis dalam borang

di mana k ialah kekakuan spring, x ialah ubah bentuk badan. Tanda "-" menunjukkan bahawa daya dan ubah bentuk diarahkan ke arah yang berbeza.

Apabila jasad bergerak relatif antara satu sama lain, timbul daya yang menghalang pergerakan. Kuasa ini dipanggil daya geseran. Bezakan antara geseran statik dan geseran gelongsor. daya geseran gelongsor dikira mengikut formula

di mana N ialah daya tindak balas sokongan, µ ialah pekali geseran.
Daya ini tidak bergantung pada kawasan badan yang menggosok. Pekali geseran bergantung pada bahan dari mana badan dibuat dan kualiti rawatan permukaannya.

Geseran rehat berlaku apabila badan tidak bergerak secara relatif antara satu sama lain. Daya geseran statik boleh berbeza dari sifar hingga beberapa nilai maksimum

Daya graviti dipanggil daya yang mana dua badan tertarik antara satu sama lain.

Hukum graviti:
mana-mana dua jasad tertarik antara satu sama lain dengan daya yang berkadar terus dengan hasil darab jisimnya dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara keduanya.

Di sini R ialah jarak antara jasad. Hukum graviti sejagat dalam bentuk ini adalah sah sama ada untuk titik material atau untuk jasad sfera.

berat badan dipanggil daya dengan mana badan menekan pada sokongan mendatar atau meregangkan ampaian.

Graviti ialah daya tarikan semua jasad ke Bumi:

Dengan sokongan tetap, berat badan adalah sama dalam nilai mutlak dengan daya graviti:

Jika jasad bergerak menegak dengan pecutan, maka beratnya akan berubah.
Apabila jasad bergerak dengan pecutan ke atas, beratnya

Dapat dilihat bahawa berat badan lebih besar daripada berat badan yang berehat.

Apabila jasad bergerak dengan pecutan ke bawah, beratnya

Dalam kes ini, berat badan adalah kurang daripada berat badan yang berehat.

ketiadaan berat dipanggil pergerakan badan sedemikian, di mana pecutannya adalah sama dengan pecutan jatuh bebas, i.e. a = g. Ini boleh dilakukan jika hanya satu daya bertindak ke atas badan - daya graviti.
satelit bumi buatan ialah jasad dengan kelajuan V1 yang mencukupi untuk bergerak dalam bulatan mengelilingi Bumi
Hanya satu daya yang bertindak pada satelit Bumi - graviti, diarahkan ke arah pusat Bumi
kelajuan kosmik pertama- ini adalah kelajuan yang mesti dilaporkan kepada badan supaya ia berputar mengelilingi planet dalam orbit bulat.

di mana R ialah jarak dari pusat planet ke satelit.
Bagi Bumi, berhampiran permukaannya, halaju pelepasan pertama ialah

1.3. Konsep asas dan undang-undang statik dan hidrostatik

Jasad (titik bahan) berada dalam keadaan keseimbangan jika jumlah vektor daya yang bertindak ke atasnya adalah sama dengan sifar. Terdapat 3 jenis imbangan: stabil, tidak stabil dan acuh tak acuh. Jika, apabila suatu jasad dikeluarkan dari keseimbangan, timbul daya yang cenderung membawa jasad ini kembali, ini imbangan yang stabil. Jika timbul daya yang cenderung untuk membawa badan lebih jauh dari kedudukan keseimbangan, ini kedudukan tidak menentu; jika tiada kuasa timbul - acuh tak acuh(Lihat Rajah 3).


Apabila kita bercakap bukan tentang titik material, tetapi mengenai jasad yang boleh mempunyai paksi putaran, maka untuk mencapai kedudukan keseimbangan, sebagai tambahan kepada kesamaan kepada sifar jumlah daya yang bertindak ke atas badan, adalah perlu. bahawa jumlah algebra bagi momen semua daya yang bertindak ke atas jasad itu adalah sama dengan sifar.

Di sini d ialah lengan kuasa. Bahu kekuatan d ialah jarak dari paksi putaran ke garis tindakan daya.

Keadaan imbangan tuil:
hasil tambah algebra bagi momen semua daya yang memutar badan adalah sama dengan sifar.
Dengan tekanan mereka memanggil kuantiti fizik sama dengan nisbah daya yang bertindak pada tapak yang berserenjang dengan daya ini dengan luas tapak:

Untuk cecair dan gas adalah sah Hukum Pascal:
tekanan diedarkan ke semua arah tanpa perubahan.
Jika cecair atau gas berada dalam medan graviti, maka setiap lapisan yang lebih tinggi menekan yang lebih rendah, dan apabila cecair atau gas direndam di dalam, tekanan meningkat. Untuk cecair

di mana ρ ialah ketumpatan cecair, h ialah kedalaman penembusan ke dalam cecair.

Cecair homogen dalam bejana berkomunikasi ditetapkan pada tahap yang sama. Sekiranya cecair dengan ketumpatan yang berbeza dituangkan ke dalam lutut kapal yang berkomunikasi, maka cecair dengan ketumpatan yang lebih tinggi dipasang pada ketinggian yang lebih rendah. Dalam kes ini

Ketinggian lajur cecair adalah berkadar songsang dengan ketumpatan:

Tekan Hidraulik ialah bekas yang diisi dengan minyak atau cecair lain, di mana dua lubang dipotong, ditutup oleh omboh. Piston mempunyai saiz yang berbeza. Jika daya tertentu dikenakan pada satu omboh, maka daya yang dikenakan pada omboh kedua ternyata berbeza.
Oleh itu, penekan hidraulik berfungsi untuk menukar magnitud daya. Oleh kerana tekanan di bawah omboh mestilah sama, maka

Kemudian A1 = A2.
Badan yang direndam dalam cecair atau gas tertakluk kepada daya apungan ke atas dari sisi cecair atau gas ini, yang dipanggil kuasa Archimedes
Nilai daya apungan ditetapkan undang-undang Archimedes: daya apungan bertindak ke atas jasad yang direndam dalam cecair atau gas, diarahkan menegak ke atas dan sama dengan berat cecair atau gas yang disesarkan oleh jasad itu:

di mana ρ cecair ialah ketumpatan cecair di mana badan direndam; V tenggelam - isipadu bahagian badan yang tenggelam.

Keadaan badan terapung- jasad terapung dalam cecair atau gas apabila daya apungan yang bertindak ke atas jasad adalah sama dengan daya graviti yang bertindak ke atas jasad itu.

1.4. Undang-undang pemuliharaan

momentum badan dipanggil kuantiti fizik yang sama dengan hasil jisim badan dan kelajuannya:

Momentum ialah kuantiti vektor. [p] = kg m/s. Bersama-sama dengan momentum badan, mereka sering menggunakan dorongan paksa. Ia adalah hasil darab daya dengan tempohnya.
Perubahan momentum jasad adalah sama dengan momentum daya yang bertindak ke atas jasad tersebut. Untuk sistem badan terpencil (sistem yang badannya hanya berinteraksi antara satu sama lain), hukum kekekalan momentum: jumlah impuls jasad sistem terpencil sebelum interaksi adalah sama dengan jumlah impuls jasad yang sama selepas interaksi.
kerja mekanikal mereka memanggil kuantiti fizik yang sama dengan hasil daya yang bertindak ke atas jasad, sesaran jasad dan kosinus sudut antara arah daya dan sesaran:

Kuasa ialah kerja yang dilakukan setiap unit masa.

Keupayaan badan untuk melakukan kerja dicirikan oleh kuantiti yang dipanggil tenaga. Tenaga mekanikal terbahagi kepada kinetik dan potensi. Jika badan boleh melakukan kerja kerana pergerakannya, ia dikatakan mempunyai tenaga kinetik. Tenaga kinetik pergerakan translasi bagi titik bahan dikira dengan formula

Jika badan boleh melakukan kerja dengan menukar kedudukannya berbanding dengan badan lain atau dengan menukar kedudukan bahagian badan, ia telah tenaga keupayaan. Contoh tenaga berpotensi: jasad yang dinaikkan di atas tanah, tenaganya dikira dengan formula

di mana h ialah ketinggian lif

Tenaga spring termampat:

di mana k ialah pemalar spring, x ialah ubah bentuk mutlak spring.

Jumlah tenaga keupayaan dan kinetik ialah tenaga mekanikal. Untuk sistem badan terpencil dalam mekanik, undang-undang pemuliharaan tenaga mekanikal: jika daya geseran (atau daya lain yang membawa kepada pelesapan tenaga) tidak bertindak di antara jasad sistem terpencil, maka jumlah tenaga mekanikal jasad sistem ini tidak berubah (hukum pemuliharaan tenaga dalam mekanik) . Sekiranya terdapat daya geseran antara badan sistem terpencil, maka semasa interaksi sebahagian daripada tenaga mekanikal badan dipindahkan ke dalam tenaga dalaman.

1.5. Getaran mekanikal dan gelombang

turun naik dipanggil pergerakan yang mempunyai satu atau satu tahap pengulangan dalam masa. Ayunan dipanggil berkala jika nilai kuantiti fizik yang berubah dalam proses ayunan diulang pada selang masa yang tetap.
Getaran harmonik ayunan sedemikian dipanggil di mana kuantiti fizik berayun x berubah mengikut hukum sinus atau kosinus, i.e.

Nilai A, sama dengan nilai mutlak terbesar bagi kuantiti fizik berayun x, dipanggil amplitud ayunan. Ungkapan α = ωt + ϕ menentukan nilai x pada masa tertentu dan dipanggil fasa ayunan. Tempoh T Masa yang diperlukan untuk badan berayun untuk membuat satu ayunan lengkap dipanggil. Kekerapan ayunan berkala dipanggil bilangan ayunan lengkap per unit masa:

Kekerapan diukur dalam s -1 . Unit ini dipanggil hertz (Hz).

Bandul matematik ialah titik material berjisim m yang digantung pada benang tak dapat dipanjangkan tanpa berat dan berayun dalam satah menegak.
Jika satu hujung spring tetap tidak bergerak, dan beberapa jasad berjisim m dilekatkan pada hujungnya yang lain, maka apabila jasad itu dikeluarkan daripada keseimbangan, spring akan meregang dan jasad akan berayun pada spring secara mendatar atau menegak. kapal terbang. Bandul sedemikian dipanggil bandul spring.

Tempoh ayunan bandul matematik ditentukan oleh formula

di mana l ialah panjang bandul.

Tempoh ayunan beban pada spring ditentukan oleh formula

di mana k ialah kekukuhan spring, m ialah jisim beban.

Penyebaran getaran dalam media elastik.
Media dipanggil elastik jika terdapat daya interaksi antara zarahnya. Gelombang ialah proses perambatan ayunan dalam media elastik.
Gelombang dipanggil melintang, jika zarah medium berayun dalam arah berserenjang dengan arah perambatan gelombang. Gelombang dipanggil membujur, jika ayunan zarah medium berlaku ke arah perambatan gelombang.
Panjang gelombang jarak antara dua titik terdekat yang berayun dalam fasa yang sama dipanggil:

di mana v ialah kelajuan perambatan gelombang.

bunyi ombak dipanggil gelombang, ayunan yang berlaku dengan frekuensi dari 20 hingga 20,000 Hz.
Kelajuan bunyi berbeza dalam persekitaran yang berbeza. Kelajuan bunyi di udara ialah 340 m/s.
gelombang ultrasonik dipanggil gelombang, frekuensi ayunan yang melebihi 20,000 Hz. Gelombang ultrasonik tidak dapat dilihat oleh telinga manusia.

Pelajaran #3

Topik. Pergerakan rectilinear seragam. Kelajuan. Hukum penambahan kelajuan. Carta pergerakan.

Sasaran: pembentukan pengetahuan tentang gerakan rectilinear, kelajuan sebagai kuantiti fizik, hukum klasik menambah kelajuan, penyelesaian masalah utama mekanik untuk gerakan seragam rectilinear; pertimbangan graf pergantungan kelajuan, koordinat gerakan seragam rectilinear pada masa.

Jenis pelajaran: pelajaran gabungan.

1. 
   Peringkat Organisasi
2. 
   ^ Menyemak kerja rumah.

Guru secara selektif menyemak kerja rumah bertulis tiga atau empat orang pelajar atau melibatkan pelajar yang mempunyai tahap persediaan yang tinggi dalam semakan tersebut.

undian hadapan.

• 
  Apakah sistem rujukan?
• 
  Apakah trajektori? Apakah jenis gerakan fisil bergantung pada trajektori?
• 
  Apakah yang dipanggil jalan? bergerak?
• 
  Apakah perbezaan antara laluan dan pergerakan?
• 
  Apakah intipati konsep kerelatifan gerakan?

1. 
   Melaporkan topik, tujuan dan tugasan pelajaran

Rancangan kajian topik

1. 
   Pergerakan rectilinear seragam.
2. 
   Kelajuan gerakan rectilinear seragam sebagai kuantiti fizik.
3. 
   Hukum menambah kelajuan.
4. 
   Menggerakkan gerakan seragam rectilinear. Penyelesaian masalah utama mekanik untuk gerakan seragam rectilinear.
5. 
   Carta pergerakan.

1. 
   Mempelajari bahan baharu

1. Pergerakan rectilinear seragam

Jenis gerakan yang paling mudah ialah gerakan rectilinear seragam.

Pergerakan rectilinear seragam dipanggil pergerakan badan sedemikian, di mana badan untuk sebarang selang masa yang sama melakukan pergerakan yang sama dan trajektori pergerakannya ialah garis lurus.

Soalan untuk pelajar:

1. 
   Berikan contoh gerakan rectilinear seragam.
2. 
   Apakah pendapat anda, adakah kita sering menghadapi kes-kes gerakan seragam rectilinear?
3. 
   Mengapa mengkaji jenis pergerakan ini, dapat menerangkan coraknya?

^ 2. Kelajuan gerakan rectilinear seragam sebagai kuantiti fizik

Salah satu ciri gerakan rectilinear seragam ialah kelajuannya. Guru menawarkan pelajar untuk mencirikan kelajuan sebagai kuantiti fizik mengikut pelan umum ciri-ciri kuantiti fizik.

Pelan umum untuk ciri-ciri kuantiti fizik:

1. 
   Fenomena yang mencirikan nilai.
2. 
   Definisi, sebutan.
3. 
   Formula yang mengaitkan kuantiti tertentu dengan kuantiti lain.
4. 
   Unit.
5. 
   Kaedah pengukuran.

Kelajuan gerakan rectilinear seragam sebagai kuantiti fizik

1. 
   pengukuran langsung (menggunakan meter kelajuan, radar);
2. 
   pengukuran tidak langsung (mengikut formula)

Kami tentukan:

- vektor halaju;

υ x , υ y - unjuran vektor halaju pada paksi koordinat Ox, Oy;

υ - modulus kelajuan.

soalan:

Bolehkah unjuran halaju negatif? (Unjuran halaju boleh sama ada positif atau negatif bergantung pada cara badan bergerak (Rajah 1).)

1. 
   ^ Hukum penambahan kelajuan

Seperti yang kita sedia maklum, kelajuan adalah nilai relatif dan bergantung pada kerangka rujukan yang dipilih.

Jika pergerakan titik material yang sama dianggap berkenaan dengan dua sistem rujukan yang dikaitkan dengan badan tetap dan yang bergerak (contohnya, seseorang yang berdiri di tebing sungai di mana bot ini terapung, dan seseorang yang sendiri sedang memerhatikan pergerakan seseorang di sepanjang geladak bot) pada masa yang sama berada di atas bot), maka kita boleh merumuskan hukum klasik menambah kelajuan.

Hukum menambah kelajuan: kelajuan badan relatif kepada bingkai tetap rujukan adalah sama dengan jumlah vektor kelajuan badan berbanding dengan bingkai bergerak dan kelajuan sebenar bingkai bergerak relatif kepada tetap:

di mana dan ialah halaju badan berbanding dengan bingkai tetap dan bergerak rujukan, masing-masing, dan ialah kelajuan kerangka rujukan bergerak berbanding dengan tetap (Rajah 2).

1. 
   ^ Menggerakkan gerakan seragam rectilinear. Penyelesaian masalah utama mekanik untuk gerakan seragam rectilinear

Daripada formula
anda boleh menentukan modulus anjakan untuk gerakan seragam rectilinear:
.

Jika titik material, bergerak di sepanjang paksi OX, telah bergerak dari titik dengan koordinat x 0 ke satu titik dengan koordinat X , kemudian untuk masa itu t dia berpindah:
(Gamb. 3).

Oleh kerana tugas utama mekanik adalah untuk menentukan kedudukan jasad pada masa tertentu mengikut keadaan awal yang diketahui, persamaan
dan merupakan penyelesaian kepada masalah utama mekanik.

Persamaan ini juga dipanggil undang-undang asas gerakan rectilinear seragam.

1. 
   Carta pergerakan

1. 
   Plot Halaju lwn Masa

Graf Fungsi
ialah garis lurus selari dengan paksi masa t (Rajah 4, a).

Sekiranya > 0, maka garisan ini melepasi di atas paksi masa t , bagaimana jika t.

Luas rajah yang dibatasi oleh graf dan paksi t , secara berangka sama dengan modulus anjakan (Rajah 4, b).

1. 
   Graf unjuran anjakan berbanding masa

jadual
ialah garis lurus yang melalui asalan. Jika > 0, maka s x meningkat dengan masa, jika s x berkurangan dengan masa (Rajah 5, a). Kecerunan graf adalah lebih besar, lebih besar modulus halaju (Rajah 5, b).

Jika kita bercakap tentang graf laluan, maka harus diingat bahawa laluan adalah panjang trajektori, oleh itu ia tidak boleh berkurang, tetapi hanya boleh berkembang dengan masa, oleh itu, graf ini tidak boleh mendekati paksi masa (Rajah 5, c).

1. 
   ^ Plot koordinat lawan masa

Jadual
berbeza daripada carta
hanya dengan beralih x 0 sepanjang paksi koordinat.

Titik persilangan graf 1 dan 2 sepadan dengan momen apabila koordinat badan adalah sama, iaitu, titik ini menentukan momen dalam masa dan koordinat pertemuan dua badan (Rajah 6).

1. 
   Aplikasi pengetahuan yang diperolehi

Penyelesaian masalah (lisan)

1. 
   Objek bergerak diberikan dalam susunan rawak: pejalan kaki; gelombang bunyi di udara; molekul oksigen pada 0 °C; angin lemah; gelombang elektromagnet dalam vakum; angin ribut.

Cuba susun objek dalam susunan menurun mengikut kelajuan (halaju objek tidak diberikan, pelajar menggunakan pengetahuan pra-perolehan, gerak hati).

Jawab:

1. 
   gelombang elektromagnet dalam vakum (300,000 km/s);
2. 
   molekul oksigen pada 0 °C (425 m/s);
3. 
   gelombang bunyi di udara (330 m/s);
4. 
   angin ribut (21 m/s);
5. 
   angin ringan (4 m/s);
6. 
   pejalan kaki (1.3 m/s).

1. 
   Merumuskan pelajaran dan melaporkan kerja rumah

Guru merumuskan pelajaran, menilai aktiviti murid.

Kerja rumah

1. 
   Pelajari bahan teori daripada buku teks.
2. 
   Selesaikan masalah.

Ujian

Cari jawapan yang betul.

1. 
   Antara contoh gerakan berikut, yang manakah boleh dianggap seragam?

1. 
   Kereta sedang membrek
2. 
   Penumpang menuruni eskalator kereta bawah tanah
3. 
   Kapal terbang berlepas

1. 
   Pergerakan seragam rectilinear dipanggil, di mana:

1. 
   modulus halaju badan kekal tidak berubah
2. 
   kelajuan badan berubah dengan nilai yang sama dalam mana-mana selang masa yang sama
3. 
   badan melakukan pergerakan yang sama untuk sebarang selang masa

1. 
   Sebuah kereta api penumpang, bergerak secara seragam, menempuh jarak 30 km dalam masa 20 minit. Cari kelajuan kereta api.

TAPI 10 m/s B 15 m/s AT 25 m/s

1. 
   Sebuah motosikal bergerak dengan kelajuan 36 km/j. Berapa jauh ia akan bergerak dalam 20 saat?

TAPI 200 m B 720 km AT 180 m

1. 
   Pada rajah. Rajah 7 menunjukkan graf laluan gerakan seragam lawan masa. Apakah kelajuan badan?

TAPI 5 m/s B 10 m/s AT 20 m/s

1. 
   Pada rajah. Rajah 8 menunjukkan graf kelajuan gerakan seragam lawan masa. Berapakah jarak yang dilalui oleh jasad itu dalam masa 3 s?

TAPI 4 m B 18 m AT 36 m

pecutan dipanggil kuantiti fizik vektor sama dengan nisbah perubahan yang sangat kecil dalam vektor halaju kepada tempoh masa yang kecil semasa perubahan ini berlaku, i.e. ialah ukuran kadar perubahan kelajuan:

;
.

Satu meter sesaat sesaat ialah pecutan yang mana kelajuan jasad bergerak dalam garis lurus dan pecutan seragam berubah sebanyak 1 m/s dalam masa 1 s.

Arah vektor pecutan bertepatan dengan arah vektor perubahan halaju (
) pada nilai yang sangat kecil selang masa semasa halaju berubah.

Jika jasad bergerak dalam garis lurus dan kelajuannya bertambah, maka arah vektor pecutan bertepatan dengan arah vektor halaju; apabila kelajuan berkurangan, ia bertentangan dengan arah vektor kelajuan.

Apabila bergerak di sepanjang trajektori lengkung, arah vektor halaju berubah dalam proses pergerakan, dan vektor pecutan boleh diarahkan pada mana-mana sudut kepada vektor halaju.

Seragam, gerakan rectilinear dipercepat secara seragam

Bergerak pada kelajuan tetap dipanggil gerakan rectilinear seragam. Dalam gerakan rectilinear seragam, badan bergerak dalam garis lurus dan untuk sebarang selang masa yang sama meliputi laluan yang sama.

Pergerakan di mana badan membuat pergerakan yang tidak sama rata dalam selang masa yang sama dipanggil pergerakan tidak sekata. Dengan pergerakan sedemikian, kelajuan badan berubah mengikut masa.

setara dipanggil pergerakan sedemikian di mana kelajuan badan untuk sebarang selang masa yang sama berubah dengan jumlah yang sama, i.e. pergerakan dengan pecutan yang berterusan.

dipercepatkan secara seragam dipanggil gerakan berubah seragam, di mana magnitud kelajuan meningkat. sama perlahan- gerakan berubah seragam, di mana magnitud kelajuan berkurangan.

Penambahan kelajuan

Pertimbangkan pergerakan jasad dalam sistem koordinat bergerak. biarlah - pergerakan badan dalam sistem koordinat bergerak, - pergerakan sistem koordinat bergerak relatif kepada yang tetap, kemudian – pergerakan badan dalam sistem koordinat tetap adalah sama dengan:

.

Jika anjakan dan berlaku pada masa yang sama, maka:

.

Dengan cara ini

.

Kami telah mendapati bahawa kelajuan jasad relatif kepada rangka rujukan tetap adalah sama dengan jumlah kelajuan jasad dalam rangka rujukan bergerak dan kelajuan kerangka rujukan bergerak berbanding dengan tetap. Kenyataan ini dipanggil hukum klasik penambahan halaju.

Graf pergantungan kuantiti kinematik pada masa dalam gerakan seragam dan seragam dipercepatkan

Dengan gerakan seragam:

Graf halaju - garis lurus y=b;

Graf pecutan - garis lurus y= 0;

Graf sesaran ialah garis lurus y=kx+b.

Dengan gerakan dipercepatkan secara seragam:

Graf halaju - garis lurus y=kx+b;

Graf pecutan - garis lurus y=b;

Graf pergerakan - parabola:

jika a>0, bercabang ke atas;

semakin besar pecutan, semakin sempit cawangan;

puncak bertepatan dengan masa dengan saat apabila kelajuan badan adalah sifar;

biasanya melalui asal.

Badan jatuh bebas. Pecutan graviti

Jatuh bebas ialah pergerakan jasad apabila hanya daya graviti bertindak ke atasnya.

Dalam jatuh bebas, pecutan badan diarahkan menegak ke bawah dan lebih kurang sama dengan 9.8 m/s 2 . Pecutan ini dipanggil pecutan jatuh bebas dan sama untuk semua badan.

Pergerakan bulat seragam

Dengan gerakan seragam dalam bulatan, nilai kelajuan adalah tetap, dan arahnya berubah dalam proses gerakan. Halaju serta-merta jasad sentiasa diarahkan secara tangen kepada lintasan gerakan.

Kerana Jika arah halaju sentiasa berubah semasa gerakan seragam dalam bulatan, maka gerakan ini sentiasa dipercepatkan secara seragam.

Selang masa yang badan membuat revolusi lengkap apabila bergerak dalam bulatan dipanggil tempoh:

.

Kerana lilitan s adalah bersamaan dengan 2R, tempoh revolusi bagi jasad yang bergerak secara seragam pada kelajuan v di sepanjang bulatan dengan jejari R adalah sama dengan:

.

Timbal balik tempoh revolusi dipanggil kekerapan revolusi dan menunjukkan berapa banyak pusingan yang dibuat oleh badan dalam bulatan per unit masa:

.

Halaju sudut ialah nisbah sudut yang melaluinya jasad telah bertukar kepada masa putaran:

.

Halaju sudut adalah secara berangka sama dengan bilangan pusingan dalam 2 saat.

LAJU DALAM PERGERAKAN TIDAK TERATUR

Tak sekatadipanggil pergerakan di mana kelajuan badan berubah mengikut masa.

Purata kelajuan pergerakan tidak sekata adalah sama dengan nisbah vektor anjakan dengan masa perjalanan

Kemudian anjakan dengan gerakan tidak sekata

kelajuan serta merta dipanggil kelajuan badan pada masa tertentu atau pada titik tertentu dalam trajektori.

Kelajuanadalah ciri kuantitatif pergerakan badan.

kelajuan purata ialah kuantiti fizik yang sama dengan nisbah vektor anjakan titik kepada selang masa Δt semasa anjakan ini berlaku. Arah vektor halaju purata bertepatan dengan arah vektor sesaran . Kelajuan purata ditentukan oleh formula:

Kelajuan Segera , iaitu, kelajuan pada masa tertentu ialah kuantiti fizik yang sama dengan had yang kelajuan purata cenderung dengan penurunan tak terhingga dalam selang masa Δt:

Dalam erti kata lain, kelajuan serta-merta pada masa tertentu ialah nisbah pergerakan yang sangat kecil kepada tempoh masa yang sangat kecil semasa pergerakan ini berlaku.

Vektor halaju serta-merta dihalakan secara tangen ke trajektori jasad (Rajah 1.6).

nasi. 1.6. Vektor halaju segera.

Dalam sistem SI, kelajuan diukur dalam meter sesaat, iaitu, unit kelajuan dianggap sebagai kelajuan gerakan rectilinear seragam, di mana dalam satu saat badan bergerak jarak satu meter. Unit kelajuan dilambangkan Cik. Selalunya kelajuan diukur dalam unit lain. Contohnya, semasa mengukur kelajuan kereta, kereta api, dll. Unit ukuran yang biasa digunakan ialah kilometer sejam:

1 km/j = 1000 m / 3600 s = 1 m / 3.6 s

atau

1 m/s = 3600 km / 1000 j = 3.6 km/j

Penambahan kelajuan

Halaju badan dalam sistem rujukan yang berbeza disambungkan oleh klasik hukum penambahan kelajuan.

kelajuan badan berbanding rangka rujukan tetap adalah sama dengan jumlah halaju badan masuk kerangka rujukan bergerak dan bingkai rujukan yang paling mudah alih berbanding dengan yang tetap.

Sebagai contoh, kereta api penumpang sedang bergerak di sepanjang jalan kereta api pada kelajuan 60 km/j. Seseorang sedang berjalan di sepanjang gerabak kereta api ini dengan kelajuan 5 km/j. Jika kita menganggap kereta api itu pegun dan mengambilnya sebagai kerangka rujukan, maka kelajuan seseorang berbanding kerangka rujukan (iaitu, berbanding dengan kereta api) akan sama dengan penambahan kelajuan kereta api. dan orang itu, iaitu, 60 + 5 = 65, jika orang itu pergi ke arah yang sama, seperti kereta api; dan 60 - 5 = 55 jika orang itu dan kereta api bergerak ke arah yang berbeza. Walau bagaimanapun, ini hanya benar jika orang itu dan kereta api bergerak di sepanjang laluan yang sama. Jika seseorang bergerak pada sudut, maka sudut ini perlu diambil kira, mengingati kelajuan itu kuantiti vektor.

Sekarang mari kita lihat contoh yang diterangkan di atas dengan lebih terperinci - dengan butiran dan gambar.

Jadi, dalam kes kami, kereta api adalah rangka rujukan tetap. Kereta api yang bergerak di sepanjang jalan ini ialah kerangka rujukan bergerak. Kereta yang dinaiki orang itu adalah sebahagian daripada kereta api.

Kelajuan seseorang berbanding kereta (berbanding dengan kerangka rujukan bergerak) ialah 5 km/j. Mari kita panggil ia C.

Kelajuan kereta api (dan dengan itu gerabak) berbanding dengan kerangka rujukan tetap (iaitu, berbanding dengan kereta api) ialah 60 km/j. Mari kita nyatakan dengan huruf B. Dalam erti kata lain, kelajuan kereta api ialah kelajuan kerangka rujukan bergerak berbanding kerangka rujukan tetap.

Kelajuan seseorang berbanding kereta api (berbanding dengan kerangka rujukan tetap) masih tidak diketahui oleh kami. Mari kita nyatakan dengan huruf.

Mari kita kaitkan sistem koordinat XOY dengan sistem rujukan tetap (Rajah 1.7), dan sistem koordinat X P O P Y P dengan sistem rujukan bergerak (lihat juga bahagian Sistem Rujukan). Dan sekarang mari kita cuba mencari kelajuan seseorang berbanding dengan kerangka rujukan tetap, iaitu, berbanding dengan kereta api.

Untuk tempoh masa yang singkat Δt, peristiwa berikut berlaku:

Kemudian untuk tempoh masa ini pergerakan seseorang berbanding dengan kereta api:

H+B

ia undang-undang penambahan anjakan. Dalam contoh kita, pergerakan seseorang relatif kepada kereta api adalah sama dengan jumlah pergerakan seseorang relatif kepada gerabak dan gerabak relatif kepada kereta api.

Hukum penambahan sesaran boleh ditulis seperti berikut:

= ∆ H ∆t + ∆ B ∆t

Rangka pelajaran mengenai topik "Generalisasi dan sistematisasi pengetahuan mengenai topik" »

tarikh :

Topik: "Generalisasi dan sistematisasi pengetahuan mengenai topik"Pergerakan yang seragam dan tidak sekata. Penambahan kelajuan»

Matlamat:

pendidikan : pembentukan kemahiran praktikal dalam menyelesaikan masalah mengenai tajuk “Pergerakan tidak sekata. Penambahan kelajuan";

Pendidikan : meningkatkan kemahiran intelek (memerhati, membandingkan, mencerminkan, menggunakan pengetahuan, membuat kesimpulan), mengembangkan minat kognitif;

Pendidikan : untuk menyemai budaya kerja mental, ketepatan, untuk mengajar untuk melihat faedah praktikal pengetahuan, untuk meneruskan pembentukan kemahiran komunikasi, untuk memupuk perhatian, pemerhatian.

Jenis pelajaran: generalisasi dan sistematisasi pengetahuan

Peralatan dan sumber maklumat:

Isachenkova, L. A. Fizik: buku teks. untuk 9 sel. institusi am purata pendidikan dengan bahasa Rusia lang. pendidikan / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; ed. A. A. Sokolsky. Minsk: Narodnaya Aveta, 2015

Struktur pelajaran:

Detik organisasi (5 min)

Pengemaskinian pengetahuan asas (5 min)

Penyatuan pengetahuan (30 min)

Ringkasan pelajaran (5 min)

Isi pelajaran

mengatur masa

Hello, duduk! (Menyemak mereka yang hadir).Hari ini dalam pelajaran kita mesti menyatukan pengetahuan yang diperoleh dengan menyelesaikan Dan ini bermakna bahawaTopik pelajaran : « Generalisasi dan sistematisasi pengetahuan mengenai topik " Pergerakan yang seragam dan tidak sekata. Penambahan kelajuan »

Pengemaskinian pengetahuan asas

Apakah yang dipanggil gerakan seragam?

Apakah pergerakan yang dipanggil tidak sekata? Bolehkah dikatakan bahawa badan bergerak secara seragam jika laluan yang dilalui oleh badan dalam setiap jam. sama?

Apakah purata kelajuan perjalanan? Kelajuan perjalanan purata? Bagaimana mereka dikira?

Apakah maksud hukum penambahan halaju Galileo?

Penyatuan ilmu

Dan sekarang mari kita teruskan untuk menyelesaikan masalah:

№ 1

Jika dua jasad bergerak sepanjang garis lurus yang sama dalam arah yang sama dengan halaju yang modulnya adalah dan, maka modul halaju relatif jasad itu sentiasa sama dengan:

a) ; dalam);

b);d);

№ 2

Berapakah jarak yang dilalui oleh pejalan kaki yang bergerak pada kelajuan tanah purata< > = 4.8 setiap selang masa Δt= 0.5 jam?

№ 3

Pemain luncur itu berlari bahagian pertama jarak pada masa ituΔ \u003d 20 s dengan kelajuan yang modulnya \u003d 7.6, dan yang kedua - dalam masaΔ t 2 = 36 s pada kelajuan yang modulusnyav 2 = 9.0. Tentukankelajuan purata pemain luncur sepanjang keseluruhan jarak.

№ 4

Sebuah kereta yang bergerak di sepanjang bahagian lurus lebuh raya pada kelajuan yang modulusnya= 82 , memotong seorang penunggang motosikal. Apakah modulus kelajuan penunggang motosikal, jika selepas tempoh masa Δt = 2.8 minit dari saat memotong, jarak antara kereta dan penunggang motosikal menjadiL\u003d 1.4 km?

№ 5

Kereta itu bergerak pada separuh pertama perjalanan dengan kelajuan puratav 1 = 60 km/j , dan yang kedua - pada kelajuan puratav 2 = 40 km/j Tentukan purata kelajuan kereta untuk keseluruhan perjalanan.

Penyatuan ilmu

Kelajuan pergerakan tidak sekata pada bahagian trajektori dicirikan oleh kelajuan purata, dan pada titik tertentu trajektori - dengan kelajuan serta-merta.

Kelajuan serta-merta adalah lebih kurang sama dengan kelajuan purata yang ditentukan dalam tempoh masa yang singkat. Semakin pendek tempoh masa ini, semakin kecil perbezaan antara kelajuan purata dan yang serta-merta.

Halaju serta-merta dihalakan secara tangensial kepada trajektori gerakan.

Jika modulus halaju serta-merta meningkat, maka pergerakan badan dipanggil dipercepatkan, jika ia berkurangan, ia dipanggil perlahan.

Dengan gerakan rectilinear seragam, kelajuan serta-merta adalah sama pada mana-mana titik trajektori.

Anjakan jasad relatif kepada rangka rujukan tetap adalah sama dengan jumlah vektor sesarannya berbanding rangka bergerak dan sesaran kerangka bergerak berbanding dengan pegun.

Kelajuan badan dalam rangka rujukan tetap adalah sama dengan jumlah vektor kelajuannya berbanding dengan bingkai bergerak dan kelajuan bingkai bergerak berbanding dengan tetap.

Ringkasan pelajaran

Jadi, mari kita ringkaskan. Apa yang anda pelajari dalam kelas hari ini?

Organisasi kerja rumah

§6-10, cth. 3 No. 5, cth. 6 no 11.

Refleksi.

Teruskan frasa:

Hari ini di kelas saya belajar ...

Ia menarik…

Pengetahuan yang saya terima dalam pelajaran akan berguna