Nêu định nghĩa về chuyển động cơ học và các loại chuyển động của nó. Chuyển động của một điểm vật chất

Chủ đề Bộ mã hóa kỳ thi thống nhất: chuyển động cơ học và các loại của nó, tính tương đối của chuyển động cơ học, tốc độ, gia tốc.

Khái niệm chuyển động rất tổng quát và bao hàm nhiều hiện tượng. Họ học vật lý các loại khác nhau sự di chuyển. Đơn giản nhất trong số này là chuyển động cơ học. Nó được nghiên cứu ở cơ khí.
Chuyển động cơ học - đây là sự thay đổi vị trí của một vật thể (hoặc các bộ phận của nó) trong không gian so với các vật thể khác theo thời gian.

Nếu vật A thay đổi vị trí so với vật B thì vật B cũng thay đổi vị trí so với vật A. Nói cách khác, nếu vật A chuyển động so với vật B thì vật B cũng chuyển động so với vật A. Chuyển động cơ học là liên quan đến- để mô tả một chuyển động, cần phải chỉ ra nó đang được xem xét liên quan đến cơ thể nào.

Vì vậy, ví dụ, chúng ta có thể nói về chuyển động của một đoàn tàu so với mặt đất, một hành khách so với một đoàn tàu, một con ruồi so với một hành khách, v.v. chuyển động tuyệt đối và sự đứng yên tuyệt đối không có ý nghĩa gì: một hành khách đứng yên so với đoàn tàu sẽ chuyển động cùng với nó so với cột trên đường, thực hiện một vòng quay hàng ngày với Trái đất và di chuyển quanh Mặt trời.
Vật thể liên quan đến chuyển động được xem xét được gọi là nội dung tham khảo.

Nhiệm vụ chính của cơ khí là xác định vị trí của một vật chuyển động bất cứ lúc nào. Để giải quyết vấn đề này, thật thuận tiện khi tưởng tượng chuyển động của một vật là sự thay đổi tọa độ các điểm của nó theo thời gian. Để đo tọa độ, bạn cần một hệ tọa độ. Để đo thời gian bạn cần một chiếc đồng hồ. Tất cả điều này cùng nhau tạo thành một hệ quy chiếu.

Khung tham chiếu- đây là một vật thể tham chiếu cùng với hệ tọa độ và đồng hồ được kết nối cứng nhắc với nó (“đóng băng” trong đó).
Hệ thống tham chiếu được hiển thị trong Hình. 1. Chuyển động của một điểm được xét trong hệ tọa độ. Nguồn gốc của tọa độ là một cơ quan tham chiếu.

Bức tranh 1.

Vectơ được gọi là vectơ bán kính dấu chấm Tọa độ của một điểm đồng thời là tọa độ của vectơ bán kính của nó.
Lời giải cho bài toán cơ học chính của một điểm là tìm tọa độ của nó dưới dạng hàm của thời gian: .
Trong một số trường hợp, bạn có thể bỏ qua hình dạng và kích thước của vật thể đang nghiên cứu và coi nó đơn giản như một điểm chuyển động.

Điểm vật chất - đây là một vật thể có kích thước có thể bị bỏ qua trong điều kiện của bài toán này.
Vì vậy, một đoàn tàu có thể được coi là điểm trọng yếu khi nó di chuyển từ Moscow đến Saratov, chứ không phải khi hành khách lên tàu. Trái đất có thể được coi là một điểm vật chất khi mô tả chuyển động của nó quanh Mặt trời, nhưng không phải là điểm vật chất. luân chuyển hàng ngày quanh trục của chính nó.

Các đặc điểm của chuyển động cơ học bao gồm quỹ đạo, đường đi, độ dịch chuyển, tốc độ và gia tốc.

Quỹ đạo, đường đi, chuyển động.

Trong phần tiếp theo, khi nói về một vật chuyển động (hoặc đứng yên), chúng ta luôn cho rằng vật đó có thể được coi là một điểm vật chất. Những trường hợp không thể lý tưởng hóa một điểm vật chất sẽ được thảo luận đặc biệt.

Quỹ đạo - đây là đường mà cơ thể di chuyển. Trong bộ lễ phục. 1, quỹ đạo của một điểm là một cung màu xanh, mà phần cuối của vectơ bán kính mô tả trong không gian.
Con đường - đây là độ dài đoạn quỹ đạo mà vật đi qua trong một khoảng thời gian nhất định.
Di chuyển là một vectơ nối vị trí ban đầu và vị trí cuối cùng của vật thể.
Giả sử rằng vật bắt đầu chuyển động tại một điểm và kết thúc chuyển động tại một điểm (Hình 2). Khi đó quãng đường mà vật đi được là độ dài quỹ đạo. Sự dịch chuyển của một cơ thể là một vectơ.

Hình 2.

Tốc độ và khả năng tăng tốc.

Xét chuyển động của vật trong hệ thống hình chữ nhật tọa độ với cơ sở (Hình 3).

Hình 3.

Giả sử tại thời điểm vật ở một điểm có vectơ bán kính

Sau một thời gian ngắn cơ thể thấy mình ở một điểm với
vectơ bán kính

Chuyển động cơ thể:

(1)

Tốc độ tức thời tại một thời điểm - đây là giới hạn của tỷ lệ chuyển động với khoảng thời gian, khi giá trị của khoảng này có xu hướng bằng 0; nói cách khác, tốc độ của một điểm là đạo hàm của vectơ bán kính của nó:

Từ (2) và (1) ta có:

Các hệ số của vectơ cơ sở trong giới hạn cho ta các đạo hàm:

(Đạo hàm theo thời gian thường được biểu thị bằng dấu chấm phía trên chữ cái.) Vì vậy,

Ta thấy rằng hình chiếu của vectơ vận tốc lên các trục tọa độ là đạo hàm của tọa độ điểm:

Khi nó tiến tới 0, điểm tiến đến điểm đó và vectơ dịch chuyển quay theo hướng tiếp tuyến. Hóa ra trong giới hạn, vectơ có hướng tiếp tuyến chính xác với quỹ đạo tại điểm . Điều này được thể hiện trong hình. 3.

Khái niệm gia tốc được giới thiệu theo cách tương tự. Giả sử tốc độ của cơ thể bằng nhau tại thời điểm thời gian, và sau một khoảng thời gian ngắn tốc độ trở nên bằng nhau.
Sự tăng tốc - đây là giới hạn của tỷ số giữa sự thay đổi tốc độ với khoảng thời gian khi khoảng này tiến tới 0; nói cách khác, gia tốc là đạo hàm của tốc độ:

Do đó, gia tốc là “tốc độ thay đổi vận tốc”. Chúng ta có:

Do đó, các phép chiếu gia tốc là đạo hàm của phép chiếu vận tốc (và do đó, là đạo hàm bậc hai của tọa độ):

Định luật cộng vận tốc.

Giả sử có hai hệ quy chiếu. Một trong số chúng được liên kết với một vật thể tham chiếu cố định. Chúng ta sẽ biểu thị hệ quy chiếu này và gọi nó là bất động.
Hệ quy chiếu thứ hai, ký hiệu là , được liên kết với một vật thể tham chiếu chuyển động tương đối so với vật thể đó với tốc độ . Chúng tôi gọi đây là hệ quy chiếu di chuyển . Ngoài ra, chúng ta giả sử rằng các trục tọa độ của hệ chuyển động song song với chính chúng (hệ tọa độ không quay), do đó vectơ có thể được coi là tốc độ của hệ chuyển động so với hệ đứng yên.

Một hệ quy chiếu cố định thường gắn liền với trái đất. Nếu một đoàn tàu chuyển động đều trên đường ray với một tốc độ thì hệ quy chiếu gắn với toa tàu này sẽ là hệ quy chiếu chuyển động.

Lưu ý rằng tốc độ bất kìđiểm của ô tô (trừ bánh xe quay!) bằng . Nếu một con ruồi đậu bất động tại một điểm nào đó trong xe thì so với mặt đất con ruồi sẽ chuyển động với vận tốc . Con ruồi được vận chuyển bởi cỗ xe nên tốc độ của hệ chuyển động so với hệ đứng yên được gọi là tốc độ di động .

Bây giờ giả sử có một con ruồi bò dọc theo toa xe. Tốc độ bay so với ô tô (nghĩa là trong một hệ thống chuyển động) được ký hiệu và gọi là tốc độ tương đối. Tốc độ của bay so với mặt đất (nghĩa là trong hệ quy chiếu đứng yên) được ký hiệu và gọi là tốc độ tuyệt đối .

Chúng ta hãy tìm hiểu xem ba tốc độ này có liên quan với nhau như thế nào - tuyệt đối, tương đối và di động.
Trong bộ lễ phục. Bay thứ 4 được biểu thị bằng dấu chấm.
- vectơ bán kính của một điểm trong hệ cố định;
- vectơ bán kính của một điểm trong hệ chuyển động;
- vectơ bán kính của vật quy chiếu trong một hệ đứng yên.

Hinh 4.

Như có thể thấy từ hình,

Đạo hàm đẳng thức này, ta có:

(3)

(đạo hàm của một tổng bằng tổng các đạo hàm không chỉ đối với trường hợp hàm vô hướng, mà còn đối với vectơ).
Đạo hàm là tốc độ của một điểm trong hệ thống, nghĩa là tốc độ tuyệt đối:

Tương tự, đạo hàm là tốc độ của một điểm trong hệ thống, tức là tốc độ tương đối:

Nó là gì? Đây là tốc độ của một điểm trong một hệ thống đứng yên, nghĩa là tốc độ di động của một hệ thống chuyển động so với một hệ thống đứng yên:

Kết quả từ (3) ta thu được:

Định luật cộng vận tốc. Tốc độ của một điểm so với hệ quy chiếu đứng yên bằng tổng vectơ của tốc độ của hệ chuyển động và tốc độ của điểm so với hệ quy chiếu chuyển động. Nói cách khác, tốc độ tuyệt đối là tổng của tốc độ di động và tốc độ tương đối.

Do đó, nếu một con ruồi bò dọc theo một cỗ xe đang chuyển động thì tốc độ của con ruồi so với mặt đất bằng tổng vectơ giữa tốc độ của cỗ xe và tốc độ của con ruồi so với cỗ xe. Kết quả rõ ràng bằng trực giác!

Các loại chuyển động cơ học.

Các loại chuyển động cơ học đơn giản nhất của một điểm vật chất là chuyển động đều và chuyển động thẳng.
Phong trào đó được gọi là đồng phục, nếu độ lớn của vectơ vận tốc không đổi (hướng của vận tốc có thể thay đổi).

Phong trào đó được gọi là thẳng thắn , nếu hướng của vectơ vận tốc không đổi (và độ lớn của vận tốc có thể thay đổi). Quỹ đạo của chuyển động thẳng là đường thẳng chứa vectơ vận tốc.
Ví dụ, một chiếc ô tô đang di chuyển với tốc độ không đổi Qua con đường quanh co, tạo ra một chuyển động đều (nhưng không thẳng). Một ô tô đang tăng tốc trên đoạn đường thẳng sẽ chuyển động theo đường thẳng (nhưng không đều).

Nhưng nếu khi chuyển động một vật mà cả mô đun vận tốc và hướng của nó không đổi thì chuyển động đó được gọi là chuyển động đường thẳng đều.

Xét về vectơ vận tốc, chúng ta có thể đưa ra các định nghĩa ngắn hơn cho các loại chuyển động này:

Trường hợp đặc biệt quan trọng nhất chuyển động không đều là chuyển động có gia tốc đều, tại đó độ lớn và hướng của vectơ gia tốc không đổi:

Cùng với điểm vật chất, cơ học còn xem xét một cách lý tưởng hóa khác - một vật rắn.
Chất rắn - Đây là một hệ thống các điểm vật chất, khoảng cách giữa chúng không thay đổi theo thời gian. Người mẫu chất rắnđược sử dụng trong trường hợp chúng ta không thể bỏ qua kích thước của cơ thể, nhưng không thể tính đến thay đổi kích thước và hình dạng của cơ thể khi vận động.

Loại chuyển động cơ học đơn giản nhất của vật rắn là chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay.
Chuyển động của cơ thể được gọi là cấp tiến, nếu một đường thẳng nối hai điểm bất kỳ của vật chuyển động song song với hướng ban đầu của nó. Trong quá trình chuyển động tịnh tiến, quỹ đạo của tất cả các điểm trên cơ thể là giống hệt nhau: chúng thu được từ nhau bằng một sự dịch chuyển song song (Hình 5).

Hình 5.

Chuyển động của cơ thể được gọi là luân phiên , nếu tất cả các điểm của nó mô tả các đường tròn nằm trong mặt phẳng song song. Trong trường hợp này, tâm của các đường tròn này nằm trên một đường thẳng, vuông góc với tất cả các mặt phẳng này và được gọi là trục quay.

Trong bộ lễ phục. 6 cho thấy một quả bóng quay xung quanh trục đứng. Đây là cách họ thường vẽ Trái đất trong các bài toán động học tương ứng.

Hình 6.

Chuyển động cơ học

Chuyển động cơ học của một vật thể là sự thay đổi vị trí của nó trong không gian so với các vật thể khác theo thời gian. Trong trường hợp này, các vật thể tương tác theo các định luật cơ học.

Phần mô tả cơ học tính chất hình học chuyển động không xét đến nguyên nhân gây ra chuyển động đó gọi là động học.

Trong hơn Nghĩa tổng quát sự chuyển động gọi là sự thay đổi trạng thái hệ thống vật lý tăng ca. Ví dụ, chúng ta có thể nói về sự chuyển động của sóng trong môi trường.

Các loại chuyển động cơ học

Chuyển động cơ học có thể được xem xét cho các vật thể cơ học khác nhau:

• Chuyển động của một điểm vật chất hoàn toàn được xác định bởi sự thay đổi tọa độ của nó theo thời gian (ví dụ: hai trên một mặt phẳng). Điều này được nghiên cứu bởi động học của một điểm. Đặc biệt, đặc điểm quan trọng chuyển động là quỹ đạo của một điểm vật chất, độ dịch chuyển, tốc độ và gia tốc.
  • Đơn giản chuyển động của một điểm (khi nó luôn nằm trên một đường thẳng thì vận tốc của nó song song với đường thẳng này)
  • chuyển động đường cong� - chuyển động của một điểm dọc theo quỹ đạo không phải là đường thẳng, với gia tốc và tốc độ tùy ý tại bất kỳ thời điểm nào (ví dụ: chuyển động theo đường tròn).
• Chuyển động cơ thể cứng nhắc bao gồm chuyển động của bất kỳ điểm nào của nó (ví dụ: khối tâm) và chuyển động quay xung quanh điểm này. Nghiên cứu bằng động học cơ thể cứng nhắc.
  • Nếu không có chuyển động quay thì gọi là chuyển động cấp tiến và hoàn toàn được xác định bởi chuyển động của điểm đã chọn. Chuyển động không nhất thiết phải tuyến tính.
  • Để mô tả chuyển động quay�- chuyển động của cơ thể so với một điểm đã chọn, ví dụ, cố định tại một điểm�- sử dụng Góc Euler. Số của họ trong trường hợp không gian ba chiều bằng ba.
  • Ngoài ra đối với một cơ thể rắn chắc còn có chuyển động phẳng� là một chuyển động trong đó quỹ đạo của tất cả các điểm nằm trên các mặt phẳng song song, trong khi nó hoàn toàn được xác định bởi một trong các phần của cơ thể, và phần của cơ thể được xác định bởi vị trí của hai điểm bất kỳ.
• Chuyển động liên tục. Ở đây người ta giả định rằng chuyển động của từng hạt riêng lẻ trong môi trường khá độc lập với nhau (thường chỉ bị giới hạn bởi các điều kiện liên tục của trường vận tốc), do đó số lượng tọa độ xác định là vô hạn (các hàm trở nên không xác định).

Hình học của chuyển động

Tính tương đối của chuyển động

Thuyết tương đối là sự phụ thuộc của chuyển động cơ học của vật thể vào hệ quy chiếu. Nếu không xác định rõ hệ quy chiếu thì sẽ vô nghĩa khi nói về chuyển động.

Khái niệm cơ học. Cơ học là một phần của vật lý nghiên cứu chuyển động của các vật thể, sự tương tác của các vật thể hoặc chuyển động của các vật thể dưới một loại tương tác nào đó.

nhiệm vụ chinh cơ khí- đây là việc xác định vị trí của cơ thể bất cứ lúc nào.

Các phần của cơ học: động học và động lực học. Động học là một nhánh của cơ học nghiên cứu các tính chất hình học của chuyển động mà không tính đến khối lượng và lực tác dụng lên chúng. Động lực học là một nhánh của cơ học nghiên cứu chuyển động của các vật thể dưới tác dụng của các lực tác dụng lên chúng.

Sự chuyển động. Đặc điểm chuyển động. Chuyển động là sự thay đổi vị trí của một vật trong không gian theo thời gian so với các vật khác. Đặc điểm chuyển động: quãng đường đi được, chuyển động, tốc độ, gia tốc.

Chuyển động cơ học – Đây là sự thay đổi vị trí của một vật thể (hoặc các bộ phận của nó) trong không gian so với các vật thể khác theo thời gian.

Chuyển động tiến về phía trước

Chuyển động cơ thể đồng đều. Chứng minh qua video với lời giải thích.

Chuyển động cơ học không đều- đây là chuyển động trong đó cơ thể thực hiện các chuyển động không đều nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau.

Tính tương đối của chuyển động cơ học. Chứng minh qua video với lời giải thích.

Điểm quy chiếu và hệ quy chiếu trong chuyển động cơ học. Cơ thể liên quan đến chuyển động được xem xét được gọi là điểm tham chiếu. Hệ quy chiếu trong chuyển động cơ học là điểm quy chiếu và hệ tọa độ của đồng hồ.

Hệ thống tài liệu tham khảo. Đặc điểm của chuyển động cơ học. Hệ thống tham chiếu được thể hiện bằng một video kèm theo lời giải thích. Chuyển động cơ học có các đặc điểm sau: Quỹ đạo; Con đường; Tốc độ; Thời gian.

Quỹ đạo đường thẳng- Đây là đường mà cơ thể di chuyển.

chuyển động đường cong. Chứng minh qua video với lời giải thích.

Đường đi và khái niệm đại lượng vô hướng. Chứng minh qua video với lời giải thích.

Công thức vật lý và đơn vị đo đặc tính chuyển động cơ học:

Chỉ định số lượng	Đơn vị đo lường	Công thức xác định giá trị
Con đường-S	m, km	S= vt
Thời gian- t	s, giờ	T = s/v
Tốc độ -v	m/s, km/h	V. = S/ t

P khái niệm gia tốc. Tiết lộ với một video trình diễn, kèm theo lời giải thích.

Công thức xác định độ lớn gia tốc:

3. Định luật động lực học của Newton.

Nhà vật lý vĩ đại I. Newton. I. Newton đã vạch trần những ý tưởng cổ xưa cho rằng các quy luật chuyển động của trái đất và Thiên thể hoàn toàn khác. Toàn bộ Vũ trụ tuân theo các định luật thống nhất có thể được hình thành bằng toán học.

Hai vấn đề cơ bản được giải quyết bởi vật lý của I. Newton:

1. Tạo ra cơ sở tiên đề cho cơ học, chuyển ngành khoa học này sang phạm trù lý thuyết toán học chặt chẽ.

2. Tạo ra động lực kết nối hành vi của cơ thể với đặc điểm của các tác động (lực) bên ngoài tác động lên nó.

1. Mọi vật tiếp tục được duy trì ở trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều cho đến khi và trừ khi bị các lực tác dụng buộc phải thay đổi trạng thái này.

2. Sự thay đổi động lượng tỷ lệ với lực tác dụng và xảy ra theo hướng của đường thẳng mà lực này tác dụng.

3. Một hành động luôn có phản lực ngang nhau và ngược chiều nhau, nếu không thì lực tác dụng của hai vật lên nhau là bằng nhau và ngược chiều nhau.

I. Định luật động lực học đầu tiên của Newton. Mọi vật tiếp tục được duy trì ở trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều và thẳng cho đến khi và trừ khi nó bị các lực tác dụng buộc phải thay đổi trạng thái này.

Khái niệm quán tính và quán tính của vật. Quán tính là hiện tượng vật thể cố gắng duy trì trạng thái ban đầu. Quán tính là đặc tính của cơ thể để duy trì trạng thái chuyển động. Tính chất quán tính được đặc trưng bởi khối lượng cơ thể.

Sự phát triển của Newton về lý thuyết cơ học của Galileo. Trong một thời gian dài, người ta tin rằng để duy trì bất kỳ chuyển động nào, cần phải thực hiện các hoạt động không đền bù ảnh hưởng bên ngoài từ các cơ thể khác. Newton đã phá vỡ những niềm tin do Galileo đưa ra.

Hệ quán tínhđếm ngược. Khung tham chiếu, liên quan đến cơ thể miễn phí chuyển động thẳng đều và đều gọi là quán tính.

Định luật đầu tiên của Newton - định luật của hệ quán tính. Định luật thứ nhất của Newton là một tiên đề về sự tồn tại của hệ quy chiếu quán tính. Trong hệ quy chiếu quán tính hiện tượng cơ họcđược mô tả một cách đơn giản nhất.

I. Định luật động lực học thứ hai của Newton. Trong hệ quy chiếu quán tính, chuyển động thẳng và chuyển động đều chỉ có thể xảy ra nếu các lực khác không tác dụng lên vật hoặc tác dụng của chúng được bù trừ, tức là. cân đối. Chứng minh qua video với lời giải thích.

Nguyên lý chồng chất của lực. Chứng minh qua video với lời giải thích.

Khái niệm trọng lượng cơ thể. Khối lượng là một trong những đại lượng vật lý cơ bản nhất. Khối lượng đặc trưng cùng một lúc một số tính chất của cơ thể và có một số tính chất quan trọng.

Lực là khái niệm trung tâm của định luật thứ hai của Newton. Định luật thứ hai của Newton xác định rằng một vật khi đó sẽ chuyển động với gia tốc khi có một lực tác dụng lên nó. Lực là thước đo sự tương tác của hai (hoặc nhiều) vật thể.

Hai kết luận của cơ học cổ điển từ định luật thứ hai của I. Newton:

1. Gia tốc của một vật có liên quan trực tiếp đến lực tác dụng lên vật.

2. Gia tốc của một vật có liên quan trực tiếp đến khối lượng của nó.

Chứng minh sự phụ thuộc trực tiếp của gia tốc của một vật vào khối lượng của nó

I. Định luật động lực học thứ ba của Newton. Chứng minh qua video với lời giải thích.

Tầm quan trọng của các định luật cơ học cổ điển đối với vật lý hiện đại . Cơ học dựa trên các định luật Newton được gọi là cơ học cổ điển. Trong khuôn khổ cơ học cổ điển, chuyển động của những vật thể không nhỏ với tốc độ không cao đã được mô tả rõ ràng.

Bản demo:

Trường vật lý xung quanh các hạt cơ bản.

Mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford và Bohr.

Chuyển động như một hiện tượng vật lý.

Chuyển động về phía trước.

Đồng phục chuyển động thẳng

Chuyển động cơ học tương đối không đều.

Video hoạt hình của hệ thống tham chiếu.

Chuyển động đường cong.

Đường đi và quỹ đạo.

Sự tăng tốc.

Quán tính của phần còn lại.

Nguyên lý chồng chất.

Định luật thứ 2 của Newton.

Động lực kế.

Sự phụ thuộc trực tiếp của gia tốc của vật vào khối lượng của nó.

Định luật thứ 3 của Newton.

Câu hỏi điều khiển:.

Hãy đưa ra định nghĩa và đề tài khoa học vật lý.

Công thức tính chất vật lý, chung cho mọi hiện tượng tự nhiên.

Xây dựng các giai đoạn chính trong quá trình phát triển của bức tranh vật lý của thế giới.

Kể tên 2 nguyên tắc cơ bản của khoa học hiện đại.

Kể tên những đặc điểm của mô hình cơ học của thế giới.

Bản chất của lý thuyết động học phân tử là gì.

Xây dựng các đặc điểm chính của bức tranh điện từ của thế giới.

Giải thích khái niệm trường vật lý.

Nêu đặc điểm và sự khác nhau giữa điện trường và từ trường.

Giải thích các khái niệm về trường điện từ và trường hấp dẫn.

Giải thích khái niệm “Mô hình hành tinh của nguyên tử”

Xây dựng các đặc điểm của bức tranh vật lý hiện đại của thế giới.

Xây dựng các quy định chính của bức tranh vật lý hiện đại của thế giới.

Giải thích ý nghĩa thuyết tương đối của A. Einstein.

Giải thích khái niệm: Cơ học.

Kể tên các phần chính của cơ học và cho chúng định nghĩa.

Kể tên những cái chính tính chất vật lý sự di chuyển.

Xây dựng dấu hiệu của chuyển động cơ học về phía trước.

Hình thành các dấu hiệu của chuyển động cơ học đều và không đều.

Xây dựng các dấu hiệu của tính tương đối của chuyển động cơ học.

Giải thích ý nghĩa các khái niệm vật lý: “Điểm quy chiếu và hệ quy chiếu trong chuyển động cơ học”.

Kể tên các đặc điểm chính của chuyển động cơ học trong hệ quy chiếu.

Kể tên các đặc điểm chính của quỹ đạo chuyển động thẳng.

Kể tên các đặc điểm chính của chuyển động cong.

Định nghĩa khái niệm vật lý: "Con đường".

Định nghĩa khái niệm vật lý: “Đại lượng vô hướng”.

Tái tạo các công thức vật lý và đơn vị đo đặc tính của chuyển động cơ học.

Công thức ý nghĩa vật lý Khái niệm: "Gia tốc".

Chơi công thức vật lýđể xác định độ lớn gia tốc.

Kể tên hai vấn đề cơ bản được giải quyết bởi vật lý của I. Newton.

Tái hiện ý nghĩa và nội dung chính của định luật động lực học thứ nhất của I. Newton.

Hình thành ý nghĩa vật lý của khái niệm quán tính, quán tính của một vật.

Newton đã phát triển lý thuyết cơ học của Galileo như thế nào?

Xây dựng ý nghĩa vật lý của khái niệm: “Hệ quy chiếu quán tính”.

Tại sao định luật đầu tiên của Newton là định luật của hệ quán tính?

Tái hiện ý nghĩa và nội dung chính của định luật động lực học thứ hai của I. Newton.

Xây dựng ý nghĩa vật lý của nguyên lý chồng chất lực, do I. Newton rút ra.

Hình thành ý nghĩa vật lý của khái niệm khối lượng cơ thể.

Chứng minh rằng sức mạnh là khái niệm trung tâmĐịnh luật thứ hai của Newton.

Xây dựng hai kết luận của cơ học cổ điển dựa trên định luật thứ hai của I. Newton.

Tái hiện ý nghĩa và nội dung chính của định luật động lực học thứ ba của I. Newton.

Giải thích ý nghĩa của các định luật cơ học cổ điển đối với vật lý hiện đại.

Văn học:

1. Akhmedova T.I., Mosyagina O.V. Khoa học: Hướng dẫn/ T.I. Akhmedova, O.V. Mosyagina. – M.: RAP, 2012. – Trang 34-37.

Điểm tham chiếu là gì? Chuyển động cơ học là gì?

Andreus-bố-ndrey

Chuyển động cơ học của một vật thể là sự thay đổi vị trí của nó trong không gian so với các vật thể khác theo thời gian. Trong trường hợp này, các vật thể tương tác theo các định luật cơ học. Nhánh cơ học mô tả các tính chất hình học của chuyển động mà không tính đến nguyên nhân gây ra chuyển động đó gọi là động học

Theo nghĩa tổng quát hơn, chuyển động là bất kỳ sự thay đổi không gian hoặc thời gian nào về trạng thái của một hệ vật lý. Ví dụ, chúng ta có thể nói về sự chuyển động của sóng trong môi trường.

* Chuyển động của một điểm vật chất hoàn toàn được xác định bởi sự thay đổi tọa độ của nó theo thời gian (ví dụ: hai trên một mặt phẳng). Điều này được nghiên cứu bởi động học của một điểm.
o Chuyển động thẳng của một điểm (khi điểm luôn nằm trên đường thẳng thì vận tốc song song với đường thẳng này)
o Chuyển động cong là chuyển động của một điểm dọc theo một quỹ đạo không phải là đường thẳng, với gia tốc và tốc độ tùy ý tại bất kỳ thời điểm nào (ví dụ chuyển động theo đường tròn).
* Chuyển động của một vật rắn bao gồm chuyển động của một điểm bất kỳ của nó (ví dụ khối tâm) và chuyển động quay quanh điểm này. Nghiên cứu bằng động học cơ thể cứng nhắc.
o Nếu không có chuyển động quay thì chuyển động gọi là chuyển động tịnh tiến và hoàn toàn được xác định bởi chuyển động của điểm đã chọn. Lưu ý rằng nó không nhất thiết phải tuyến tính.
o Để mô tả chuyển động quay - chuyển động của một vật thể so với một điểm đã chọn, ví dụ, cố định tại một điểm, Người ta sử dụng Góc Euler. Số lượng của chúng trong trường hợp không gian ba chiều là ba.
o Ngoài ra đối với một vật rắn, chuyển động phẳng được phân biệt - một chuyển động trong đó quỹ đạo của tất cả các điểm nằm trên các mặt phẳng song song, trong khi nó hoàn toàn được xác định bởi một trong các phần của cơ thể và tiết diện của cơ thể được xác định bởi vị trí của hai điểm bất kỳ.
* Chuyển động liên tục. Ở đây người ta giả định rằng chuyển động của từng hạt riêng lẻ trong môi trường khá độc lập với nhau (thường chỉ bị giới hạn bởi các điều kiện liên tục của trường vận tốc), do đó số lượng tọa độ xác định là vô hạn (các hàm trở nên không xác định).
Thuyết tương đối - sự phụ thuộc của chuyển động cơ học của một vật thể vào một hệ quy chiếu mà không xác định hệ quy chiếu - sẽ vô nghĩa khi nói về chuyển động.

Daniil Yuryev

Các loại chuyển động cơ học [sửa | chỉnh sửa văn bản wiki]
Chuyển động cơ học có thể được xem xét cho các vật thể cơ học khác nhau:
Chuyển động của một điểm vật chất hoàn toàn được xác định bởi sự thay đổi tọa độ của nó theo thời gian (ví dụ, đối với một mặt phẳng - bởi sự thay đổi của trục hoành và tọa độ). Điều này được nghiên cứu bởi động học của một điểm. Đặc biệt, các đặc điểm quan trọng của chuyển động là quỹ đạo của một điểm vật chất, độ dịch chuyển, tốc độ và gia tốc.
Chuyển động thẳng của một điểm (khi điểm luôn nằm trên một đường thẳng thì vận tốc của nó song song với đường thẳng này)
Chuyển động cong là chuyển động của một điểm dọc theo một quỹ đạo không phải là đường thẳng, với gia tốc và tốc độ tùy ý tại bất kỳ thời điểm nào (ví dụ: chuyển động theo đường tròn).
Chuyển động của một vật rắn bao gồm chuyển động của bất kỳ điểm nào của nó (ví dụ: khối tâm) và chuyển động quay quanh điểm này. Nghiên cứu bằng động học cơ thể cứng nhắc.
Nếu không có chuyển động quay thì chuyển động được gọi là chuyển động tịnh tiến và hoàn toàn được xác định bởi chuyển động của điểm đã chọn. Chuyển động không nhất thiết phải tuyến tính.
Để mô tả chuyển động quay - chuyển động của một vật thể so với một điểm đã chọn, ví dụ, cố định tại một điểm - Góc Euler được sử dụng. Số lượng của chúng trong trường hợp không gian ba chiều là ba.
Ngoài ra, đối với một vật rắn, chuyển động phẳng được phân biệt - một chuyển động trong đó quỹ đạo của tất cả các điểm nằm trên các mặt phẳng song song, trong khi nó hoàn toàn được xác định bởi một trong các phần của cơ thể và tiết diện của cơ thể được xác định bởi vị trí của hai điểm bất kỳ.
Chuyển động của một môi trường liên tục. Ở đây người ta giả định rằng chuyển động của từng hạt riêng lẻ trong môi trường khá độc lập với nhau (thường chỉ bị giới hạn bởi các điều kiện liên tục của trường vận tốc), do đó số lượng tọa độ xác định là vô hạn (các hàm trở nên không xác định).

Chuyển động cơ học. Con đường. Tốc độ. Sự tăng tốc

Lara

Chuyển động cơ học là sự thay đổi vị trí của một cơ thể (hoặc các bộ phận của nó) so với các cơ thể khác.
Vị trí của cơ thể được xác định bởi tọa độ.
Đường mà một điểm vật chất di chuyển được gọi là quỹ đạo. Độ dài của quỹ đạo được gọi là đường đi. Đơn vị của đường đi là mét.
Đường đi = tốc độ * thời gian. S=v*t.

Chuyển động cơ học được đặc trưng bởi ba đại lượng vật lý: chuyển động, tốc độ và gia tốc.

Đoạn đường có hướng được vẽ từ vị trí ban đầu của điểm chuyển động đến vị trí cuối cùng của nó được gọi là chuyển vị (s). Độ dời là một đại lượng vectơ. Đơn vị của chuyển động là mét.

Tốc độ là một đại lượng vật lý vectơ đặc trưng cho tốc độ chuyển động của cơ thể, về mặt số lượng bằng tỷ lệ chuyển động trong một khoảng thời gian ngắn với giá trị của khoảng thời gian đó.
Công thức tốc độ là v = s/t. Đơn vị của tốc độ là m/s. Trong thực tế, đơn vị tốc độ được sử dụng là km/h (36 km/h = 10 m/s).

Gia tốc là một đại lượng vật lý vectơ đặc trưng cho tốc độ thay đổi tốc độ, về mặt số lượng bằng tỷ lệ giữa sự thay đổi tốc độ và khoảng thời gian mà sự thay đổi này xảy ra. Công thức tính gia tốc: a=(v-v0)/t; Đơn vị của gia tốc là mét/(giây bình phương).

Chuyển động cơ học Một vật thể được gọi là sự thay đổi vị trí của nó trong không gian so với các vật thể khác theo thời gian. Ví dụ, một người đi thang cuốn trong tàu điện ngầm đang đứng yên so với chính thang cuốn và chuyển động so với các bức tường của đường hầm.

Các loại chuyển động cơ học:

• đường thẳng và đường cong - theo hình dạng của quỹ đạo;
• đồng đều và không đồng đều - theo quy luật chuyển động.

Chuyển động cơ học tương đối. Điều này được thể hiện ở chỗ hình dạng quỹ đạo, độ dịch chuyển, tốc độ và các đặc điểm khác của chuyển động của cơ thể phụ thuộc vào việc lựa chọn hệ quy chiếu.

Vật thể liên quan đến chuyển động được xem xét được gọi là cơ quan tham khảo. Hệ tọa độ, vật thể tham chiếu được liên kết với nó và thiết bị đếm thời gian hệ thống tài liệu tham khảo , liên quan đến chuyển động của cơ thể được xem xét.

Đôi khi có thể bỏ qua kích thước của cơ thể so với khoảng cách tới nó. Trong những trường hợp này, cơ thể được coi là điểm vật chất.

Xác định vị trí của cơ thể bất cứ lúc nào là nhiệm vụ chính của cơ khí.

Đặc điểm quan trọng của chuyển động là quỹ đạo của một điểm vật chất, độ dịch chuyển, tốc độ và gia tốc. Đường mà một điểm vật chất di chuyển được gọi là quỹ đạo . Độ dài của quỹ đạo được gọi là đường đi (L). Đơn vị đo đường đi là 1m. Vector nối điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo được gọi là độ dời (). Đơn vị dịch chuyển-1 tôi.

Loại chuyển động đơn giản nhất là chuyển động thẳng đều. Một chuyển động trong đó cơ thể thực hiện những chuyển động giống nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau được gọi là chuyển động thẳng chuyển động đồng đều. Tốc độ() là một đại lượng vật lý vectơ đặc trưng cho tốc độ chuyển động của một vật thể, về mặt số lượng bằng tỷ lệ chuyển động trong một khoảng thời gian ngắn với giá trị của khoảng thời gian này. Công thức xác định vận tốc có dạng v = s/t. Đơn vị tốc độ - bệnh đa xơ cứng. Tốc độ được đo bằng đồng hồ tốc độ.

Chuyển động của một vật có vận tốc thay đổi như nhau trong một khoảng thời gian gọi là chuyển động gia tốc đều hoặc biến đổi như nhau.

— một đại lượng vật lý đặc trưng cho tốc độ thay đổi tốc độ và bằng số với tỷ số của vectơ thay đổi tốc độ trên một đơn vị thời gian.Đơn vị gia tốc SI — m/s 2 .

gia tốc đều, nếu mô đun vận tốc tăng thì điều kiện chuyển động có gia tốc đều. Ví dụ: tăng tốc các phương tiện - ô tô, xe lửa và rơi tự do các vật thể gần bề mặt Trái đất ( = ).

Chuyển động luân phiên đều nhau gọi điện chậm như nhau, nếu mô-đun tốc độ giảm. - trạng thái chuyển động chậm đều.

Tốc độ tức thời chuyển động thẳng có gia tốc đều

Cơ Khí - ngành vật lý nghiên cứu chuyển động cơ học.

Cơ học được chia thành động học, động lực học và tĩnh học.

Động học là một nhánh của cơ học trong đó chuyển động của các vật thể được xem xét mà không xác định được nguyên nhân của chuyển động này. Động học nghiên cứu các cách mô tả chuyển động và mối quan hệ giữa các đại lượng đặc trưng cho các chuyển động này.

Vấn đề động học: sự định nghĩa đặc tính động học chuyển động (quỹ đạo chuyển động, độ dịch chuyển, quãng đường di chuyển, tọa độ, tốc độ và gia tốc của cơ thể), cũng như thu được các phương trình cho sự phụ thuộc của các đặc điểm này vào thời gian.

Chuyển động cơ học của cơ thể gọi sự thay đổi vị trí của nó trong không gian so với các vật thể khác theo thời gian.

Chuyển động cơ học tương đối, Cụm từ “một vật chuyển động” là vô nghĩa cho đến khi nó được xác định trong mối liên hệ với chuyển động đang được xem xét. Chuyển động của cùng một vật so với cơ thể khác nhau hóa ra lại khác. Để mô tả chuyển động của một vật thể, cần phải chỉ ra chuyển động đang được xem xét có liên quan đến vật thể nào. Thân này được gọi là cơ quan tham khảo. Sự nghỉ ngơi cũng chỉ mang tính tương đối (ví dụ: một hành khách trên tàu đang đứng yên nhìn đoàn tàu đi qua)

Nhiệm vụ chính của cơ khí – có thể tính toán tọa độ của các điểm cơ thể bất cứ lúc nào.

Để giải quyết vấn đề này, bạn cần phải có một vật thể để đo tọa độ, liên kết hệ tọa độ với nó và có một thiết bị đo các khoảng thời gian.

Hệ tọa độ, vật thể tham chiếu được liên kết với nó và thiết bị đếm thời gian hệ thống tài liệu tham khảo, liên quan đến chuyển động của cơ thể được xem xét.

Hệ thống tọa độ có:

1. một chiều– vị trí của vật trên đường thẳng được xác định bởi tọa độ x.

2. hai chiều– vị trí của một điểm trên mặt phẳng được xác định bởi hai tọa độ x và y.

3. ba chiều– vị trí của một điểm trong không gian được xác định bởi ba tọa độ x, y và z.

Mỗi cơ thể đều có những kích thước nhất định. Các bộ phận khác nhau của cơ thể ở những nơi khác nhau trong không gian. Tuy nhiên, trong nhiều bài toán cơ học không cần thiết phải chỉ ra vị trí của từng bộ phận riêng lẻ của vật thể. Nếu kích thước của một vật thể nhỏ so với khoảng cách đến các vật thể khác thì vật thể này có thể được coi là điểm vật chất của nó. Điều này có thể được thực hiện chẳng hạn khi nghiên cứu chuyển động của các hành tinh quanh Mặt trời.

Nếu tất cả các bộ phận của cơ thể chuyển động như nhau thì chuyển động đó được gọi là chuyển động tịnh tiến.

Ví dụ, các cabin trong điểm thu hút “Bánh xe khổng lồ”, một chiếc ô tô trên đoạn đường thẳng, v.v. chuyển động tịnh tiến, khi một vật chuyển động về phía trước cũng có thể được coi là một điểm vật chất.

Điểm vật chất là một vật thể có kích thước có thể bỏ qua trong những điều kiện nhất định.

Khái niệm về điểm vật chất đóng vai trò vai trò quan trọng trong cơ học. Một vật thể có thể được coi là một điểm vật chất nếu kích thước của nó nhỏ so với quãng đường nó di chuyển hoặc so với khoảng cách từ nó đến các vật thể khác.

Ví dụ. Kích thước trạm quỹ đạo, nằm trên quỹ đạo gần Trái đất, có thể bỏ qua, và khi tính quỹ đạo chuyển động tàu không gian Khi kết nối với một trạm, bạn không thể làm gì nếu không tính đến kích thước của nó.

Đặc điểm của chuyển động cơ học: chuyển động, tốc độ, gia tốc.

Chuyển động cơ học được đặc trưng bởi ba đại lượng vật lý: chuyển động, tốc độ và gia tốc.

Di chuyển theo thời gian từ điểm này sang điểm khác, một vật thể (điểm vật chất) mô tả một đường nhất định, gọi là quỹ đạo của vật thể.

Đường mà một điểm trên vật chuyển động được gọi là quỹ đạo của chuyển động.

Độ dài quỹ đạo gọi là quãng đường đi được đường.

được chỉ định tôi,đo bằng mét. (quỹ đạo – dấu vết, đường đi – khoảng cách)

Khoảng cách đi du lịchtôi bằng chiều dài cung của quỹ đạo mà vật đi qua trong khoảng thời gian t. Con đường– đại lượng vô hướng.

Bằng cách di chuyển cơ thểđược gọi là đoạn thẳng có hướng nối vị trí ban đầu của vật thể với vị trí tiếp theo của nó. Độ dời là một đại lượng vectơ.

Vectơ nối điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo được gọi là di chuyển.

được chỉ định S, được đo bằng mét. (độ dời là một vectơ, mô-đun độ dời là vô hướng)

Tốc độ - một đại lượng vật lý vectơ đặc trưng cho tốc độ chuyển động của một vật thể, về mặt số lượng bằng tỷ lệ chuyển động trong một khoảng thời gian ngắn với giá trị của khoảng thời gian này.

được chỉ định v

Công thức tốc độ: hoặc

Đơn vị đo SI – bệnh đa xơ cứng.

Trong thực tế, đơn vị tốc độ được sử dụng là km/h (36 km/h = 10 m/s).

Đo tốc độ đồng hồ tốc độ.

Sự tăng tốc- đại lượng vật lý vectơ đặc trưng cho tốc độ thay đổi tốc độ, bằng số với tỷ lệ giữa sự thay đổi tốc độ và khoảng thời gian mà sự thay đổi này xảy ra.

Nếu tốc độ thay đổi như nhau trong toàn bộ chuyển động thì gia tốc có thể được tính bằng công thức:

Gia tốc được đo gia tốc kế

Đơn vị SI m/s 2

Vì vậy, các đại lượng vật lý chính trong động học của một điểm vật chất là quãng đường di chuyển tôi, chuyển động, tốc độ và gia tốc. Con đường tôi là đại lượng vô hướng. Độ dời, tốc độ và gia tốc là các đại lượng vectơ. Để đặt đại lượng vectơ, bạn cần đặt độ lớn của nó và chỉ ra hướng. Các đại lượng vectơ tuân theo một số điều nhất định quy tắc toán học. Các vectơ có thể được chiếu lên các trục tọa độ, chúng có thể được cộng, trừ, v.v.

Chuyển động cơ học là gì và nó được đặc trưng như thế nào? Những thông số nào được đưa ra để hiểu loại chuyển động này? Những thuật ngữ nào thường được sử dụng nhất trong trường hợp này? Trong bài viết này chúng ta sẽ trả lời những câu hỏi này, xem xét chuyển động cơ học với điểm khác nhau view, chúng tôi sẽ đưa ra các ví dụ và giải quyết các vấn đề vật lý về chủ đề liên quan.

Các khái niệm cơ bản

Kể từ khi đi học, chúng ta đã được dạy rằng chuyển động cơ học là sự thay đổi vị trí của một vật tại bất kỳ thời điểm nào so với các vật khác trong hệ. Trên thực tế, nó là như vậy. Hãy coi ngôi nhà bình thường mà chúng ta đang ở là số 0 của hệ tọa độ. Hãy tưởng tượng một cách trực quan rằng ngôi nhà sẽ là gốc tọa độ, và trục hoành và trục tọa độ sẽ xuất hiện từ nó theo bất kỳ hướng nào.

Trong trường hợp này, chuyển động của chúng ta trong cũng như bên ngoài ngôi nhà sẽ thể hiện rõ ràng chuyển động cơ học của cơ thể trong hệ quy chiếu. Hãy tưởng tượng rằng một điểm đang di chuyển dọc theo một hệ tọa độ, tại mỗi thời điểm, tọa độ của nó thay đổi so với cả trục hoành và trục tọa độ. Mọi thứ sẽ đơn giản và rõ ràng.

Đặc điểm của chuyển động cơ học

Đây có thể là loại chuyển động gì? Chúng ta sẽ không đi sâu vào rừng vật lý. Chúng ta hãy xem xét các trường hợp đơn giản nhất khi một điểm vật chất chuyển động. Nó được chia thành chuyển động tuyến tính, cũng như chuyển động cong. Về nguyên tắc, mọi thứ đều đã rõ ràng ngay từ tiêu đề, nhưng hãy nói về vấn đề này cụ thể hơn, đề phòng.

Chuyển động thẳng của một điểm vật chất sẽ được gọi là chuyển động xảy ra dọc theo một quỹ đạo có dạng đường thẳng. Ví dụ, một chiếc ô tô chạy thẳng dưới một con đường không có lối rẽ. Hoặc dọc theo một đoạn đường tương tự. Đây sẽ là một chuyển động tuyến tính. Trong trường hợp này, nó có thể đồng đều hoặc tăng tốc đồng đều.

Chuyển động cong của một điểm vật chất sẽ được gọi là chuyển động được thực hiện dọc theo một quỹ đạo không có dạng đường thẳng. Quỹ đạo có thể là một đường đứt đoạn, cũng như đường khép kín. Đó là, một quỹ đạo tròn, một quỹ đạo hình elip, v.v.

Sự di chuyển cơ học của dân cư

Kiểu chuyển động này hầu như không liên quan gì đến vật lý. Mặc dù, tùy thuộc vào quan điểm mà chúng ta nhìn nhận nó từ đó. Nói chung, cái gì được gọi là sự chuyển động cơ học của dân cư? Nó đề cập đến việc tái định cư của các cá nhân, xảy ra do quá trình di cư. Đây có thể là cả di chuyển bên ngoài và nội bộ. Căn cứ vào thời gian, sự di chuyển cơ học của dân số được chia thành thường xuyên và tạm thời (cộng với con lắc và theo mùa).

Nếu chúng ta xem xét quá trình này từ góc độ vật lý, thì chỉ có thể nói một điều: chuyển động này sẽ thể hiện một cách hoàn hảo sự chuyển động của các điểm vật chất trong hệ quy chiếu gắn liền với hành tinh của chúng ta - Trái đất.

Chuyển động cơ học đồng đều

Đúng như tên gọi, đây là kiểu chuyển động trong đó tốc độ của cơ thể có giá trị cụ thể, giữ nguyên modulo. Nói cách khác, tốc độ của một vật chuyển động đều không thay đổi. TRONG đời thực chúng ta khó có thể nhận thấy ví dụ lý tưởng chuyển động cơ học đều. Bạn có thể phản đối khá hợp lý rằng bạn có thể lái ô tô với tốc độ 60 km một giờ. Vâng, chắc chắn là đồng hồ tốc độ phương tiện giao thông có thể cho thấy một giá trị tương tự, nhưng điều này không có nghĩa là trên thực tế tốc độ của ô tô sẽ chính xác là sáu mươi km một giờ.

Nó nói về cái gì vậy? Như chúng ta đã biết, trước hết mọi dụng cụ đo đều có một sai số nhất định. Thước, cân, dụng cụ cơ khí, điện tử - chúng đều có sai sót, thiếu chính xác nhất định. Bạn có thể tự mình nhận thấy điều này bằng cách lấy hàng tá thước kẻ và gắn chúng lại với nhau. Sau này, bạn có thể nhận thấy một số khác biệt giữa vạch milimet và ứng dụng của chúng.

Điều tương tự cũng xảy ra với đồng hồ tốc độ. Nó có một lỗi nhất định. Đối với dụng cụ, độ không chính xác về mặt số học bằng một nửa giá trị phép chia. Trên ô tô, đồng hồ tốc độ sẽ không chính xác ở mức 10 km/h. Đó là lý do tại sao tại một thời điểm nhất định không thể nói chắc chắn rằng chúng ta đang chuyển động với tốc độ này hay tốc độ khác. Yếu tố thứ hai gây ra sự thiếu chính xác sẽ là các lực tác dụng lên ô tô. Nhưng lực có mối liên hệ chặt chẽ với gia tốc nên chúng ta sẽ nói về chủ đề này sau.

Rất thường xuyên, chuyển động đều xảy ra trong các bài toán có tính chất toán học hơn là các bài toán vật lý. Ở đó, người đi xe máy, xe tải và ô tô chuyển động với tốc độ như nhau, độ lớn bằng nhau ở những thời điểm khác nhau.

Chuyển động có gia tốc đều

Trong vật lý, loại chuyển động này xảy ra khá thường xuyên. Ngay cả trong các bài toán phần “A” của cả lớp 9 và lớp 11, cũng có những nhiệm vụ mà bạn cần có khả năng thực hiện các phép tính với gia tốc. Ví dụ: “A-1”, trong đó biểu đồ chuyển động của cơ thể được vẽ theo trục tọa độ và bạn cần tính xem ô tô đã đi được bao xa trong một khoảng thời gian nhất định. Hơn nữa, một trong các khoảng có thể biểu thị chuyển động đều, trong khi ở khoảng thứ hai trước tiên cần tính gia tốc và chỉ sau đó mới tính quãng đường đã đi.

Làm thế nào để bạn biết rằng chuyển động được tăng tốc đều? Thông thường, các tác vụ cung cấp thông tin trực tiếp về điều này. Nghĩa là, có một chỉ báo bằng số về gia tốc hoặc các thông số được đưa ra (thời gian, sự thay đổi tốc độ, khoảng cách) cho phép chúng ta xác định gia tốc. Cần lưu ý rằng gia tốc là một đại lượng vectơ. Điều này có nghĩa là nó không chỉ có thể tích cực mà còn có thể tiêu cực. Trong trường hợp đầu tiên, chúng ta sẽ quan sát gia tốc của vật, trong trường hợp thứ hai - sự giảm tốc của nó.

Nhưng điều đó xảy ra là thông tin về loại chuyển động được dạy cho học sinh ở một dạng hơi bí mật, nếu bạn có thể gọi như vậy. Ví dụ, người ta nói rằng không có gì tác động lên cơ thể hoặc tổng của tất cả các lực bằng không. Vâng, trong trường hợp này bạn cần phải hiểu rõ ràng rằng Chúng ta đang nói vềồ chuyển động đều hoặc về phần còn lại của cơ thể trong hệ thống cụ thể tọa độ Nếu bạn nhớ định luật thứ hai của Newton (phát biểu rằng tổng của tất cả các lực không gì khác hơn là tích của khối lượng của một vật và gia tốc truyền dưới tác dụng của các lực tương ứng), bạn sẽ dễ dàng nhận thấy một điều thú vị: nếu tổng lực bằng 0 thì tích của khối lượng và gia tốc cũng sẽ bằng 0.

Phần kết luận

Nhưng đối với chúng ta, khối lượng là một đại lượng không đổi và tiên nghiệm nó không thể bằng không. Trong trường hợp này, kết luận hợp lý sẽ là nếu không có hành động các lực lượng bên ngoài(hoặc với tác dụng bù trừ của chúng) vật không có gia tốc. Điều này có nghĩa là nó đứng yên hoặc chuyển động với tốc độ không đổi.

Công thức tính chuyển động có gia tốc đều

Đôi khi được tìm thấy ở tài liệu khoa học một cách tiếp cận theo đó các công thức đơn giản được đưa ra trước tiên, sau đó, có tính đến các yếu tố nhất định, chúng trở nên phức tạp hơn. Chúng ta sẽ làm ngược lại, cụ thể là trước tiên chúng ta sẽ xét chuyển động có gia tốc đều. Công thức tính quãng đường đi được như sau: S = V0t + at^2/2. Ở đây V0 là tốc độ bắt đầu của vật, a là gia tốc (có thể âm thì dấu + trong công thức sẽ đổi thành -), và t là thời gian trôi qua kể từ lúc bắt đầu chuyển động cho đến khi vật dừng lại.

Công thức chuyển động đều

Nếu nói về chuyển động đều, chúng ta nhớ rằng trong trường hợp này gia tốc bằng 0 (a = 0). Thay số 0 vào công thức và nhận được: S = V0t. Nhưng tốc độ dọc theo toàn bộ quãng đường là không đổi, nói một cách đại khái, tức là chúng ta sẽ phải bỏ qua các lực tác dụng lên vật. Nhân tiện, điều này được thực hành ở mọi nơi trong động học, vì động học không nghiên cứu nguyên nhân của chuyển động; động lực học giải quyết vấn đề này. Vì vậy, nếu tốc độ dọc theo toàn bộ đoạn đường không đổi thì giá trị ban đầu trùng với bất kỳ trung gian nào, cũng như cuối cùng. Do đó, công thức khoảng cách sẽ như sau: S = Vt. Đó là tất cả.