Cinemática- una parte de la mecánica en la que se estudia el movimiento de un punto material, sin considerar las causas que provocan este movimiento.
movimiento mecanico del cuerpo Llamado el cambio en su posición en el espacio en relación con otros cuerpos a lo largo del tiempo.
La tarea principal de la mecánica.- determinar la posición del cuerpo en el espacio en cualquier momento.
Un movimiento en el que todos los puntos del cuerpo se mueven de la misma manera se llama movimiento de avance del cuerpo.
Un cuerpo cuyas dimensiones pueden despreciarse bajo las condiciones del movimiento estudiado se llama punto material
Cuerpo de referencia- este es cualquier cuerpo, tomado condicionalmente como estacionario, con respecto al cual se considera el movimiento de otros cuerpos.
Reloj- un instrumento en el que se utiliza el movimiento periódico para medir intervalos de tiempo.
Sistema de referencia representa un cuerpo de referencia, un sistema de coordenadas asociado y un reloj.
TRAYECTORIA, RUTA Y MOVIMIENTO
Trayectoria- una línea que un punto material describe durante su movimiento.
El camino es la longitud de la trayectoria del movimiento del cuerpo.
Al mover el cuerpo Se llama vector al que une la posición inicial del cuerpo con su posición final.
DESPLAZAMIENTO Y VELOCIDAD EN EL MOVIMIENTO UNIFORME RECTILÍNEO
movimiento rectilíneo- movimiento, cuya trayectoria es una línea recta.
El movimiento en el cual el cuerpo realiza los mismos movimientos por intervalos de tiempo iguales se llama movimiento uniforme.
Velocidad de movimiento rectilíneo uniforme- la relación entre el vector de desplazamiento del cuerpo para cualquier período de tiempo y el valor de este período:
Conociendo la velocidad, puede encontrar el desplazamiento durante un período de tiempo conocido usando la fórmula
En el movimiento uniforme rectilíneo, los vectores de velocidad y desplazamiento tienen la misma dirección.
Proyección del desplazamiento sobre el eje X: s x = x t . Dado que s x \u003d x -x 0, entonces la coordenada del cuerpo x \u003d x 0 +s x. De manera similar para el eje y: y \u003d y 0 + s y.
Como resultado, obtenemos las ecuaciones de movimiento rectilíneo uniforme del cuerpo en proyecciones sobre los ejes x e y:
RELATIVIDAD DEL MOVIMIENTO
La posición del cuerpo es relativa, es decir, es diferente en diferentes marcos de referencia. Por lo tanto, su movimiento también es relativo.
VELOCIDAD EN MOVIMIENTO IRREGULAR
Desigual Se denomina movimiento en el que la velocidad del cuerpo cambia con el tiempo.
La velocidad promedio del movimiento irregular es igual a la relación entre el vector de desplazamiento y el tiempo de viaje.
Entonces el desplazamiento con movimiento desigual
velocidad instantanea llamada velocidad del cuerpo en un momento dado o en un punto dado de la trayectoria.
ACELERACIÓN. MOVIMIENTO ACELERADO UNIFORME
uniformemente acelerado Llamado el movimiento en el que la velocidad del cuerpo para cualquier intervalos iguales de tiempo cambia igualmente.
aceleración del cuerpo se llama la relación entre el cambio en la velocidad del cuerpo y el tiempo durante el cual ocurrió este cambio.
La aceleración caracteriza la tasa de cambio de velocidad.
La aceleración es una cantidad vectorial. Muestra cómo cambia la velocidad instantánea de un cuerpo por unidad de tiempo.
Conociendo la velocidad inicial del cuerpo y su aceleración, a partir de la fórmula (1) puede encontrar la velocidad en cualquier momento:
Para ello se debe escribir la ecuación en proyecciones sobre el eje seleccionado:
V x \u003d V 0x + a x t
La gráfica de velocidad para un movimiento uniformemente acelerado es una línea recta.
DESPLAZAMIENTO Y RECORRIDO EN MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME ACELERADO
Suponga que el cuerpo se ha movido en el tiempo t, moviéndose con aceleración. Si la velocidad cambia de a y dado que,
Usando el gráfico de velocidad, puede determinar el camino recorrido por el cuerpo en un tiempo conocido: es numéricamente igual al área de la superficie sombreada.
CUERPOS DE CAÍDA LIBRE
El movimiento de cuerpos en el espacio sin aire bajo la influencia de la gravedad se llama caida libre.
La caída libre es un movimiento uniformemente acelerado. La aceleración de caída libre en un lugar dado de la Tierra es constante para todos los cuerpos y no depende de la masa del cuerpo que cae: g = 9,8 m/s 2 .
Para resolver varios problemas de la sección "Cinemática", se necesitan dos ecuaciones:
Ejemplo: El cuerpo, moviéndose uniformemente acelerado desde un estado de reposo, recorrió una distancia de 18 m en el quinto segundo ¿Cuál es la aceleración y qué distancia recorrió el cuerpo en 5 s?
En el quinto segundo, el cuerpo recorrió el camino s = s 5 - s 4 y s 5 y s 4 - las distancias recorridas por el cuerpo en 4 y 5 s, respectivamente.
Responder: Un cuerpo que se mueve con una aceleración de 4 m/s 2 ha recorrido 50 m en 5 s.
Tareas y pruebas sobre el tema "Tema 1. "Mecánica. Fundamentos de la cinemática"."
- Punto material (Sistema de referencia)
Lecciones: 3 Tareas: 9 Pruebas: 1
- Gráficos de la dependencia de las cantidades cinemáticas en el tiempo para un movimiento uniformemente acelerado - Leyes de interacción y movimiento de los cuerpos: fundamentos de la cinemática Grado 9
Lecciones: 2 Tareas: 9 Pruebas: 1
Lecciones: 1 Tareas: 9 Pruebas: 1
Para completar las tareas sobre el tema "Mecánica", debe conocer las leyes de Newton, las leyes de la gravitación universal, Hooke, la conservación del momento y la energía, así como las fórmulas básicas de la cinemática (ecuaciones de coordenadas, velocidad y desplazamiento).
Siga estrictamente el orden de estudio del material teórico, propuesto en las recomendaciones para el curso "Física".
Al realizar tareas en el curso "Mecánica", preste atención a los signos de la proyección de vectores en el sistema de referencia seleccionado. Este es un error estándar que cometen los estudiantes de secundaria.
No sea perezoso para dibujar diagramas (dibujos) de tareas; esto puede facilitarle enormemente la solución del problema.
Analice las condiciones de cada tarea específica, compare las respuestas con la condición y la realidad.
¡No inventes tus propias tareas con datos iniciales!
Esquema de la lección sobre el tema "Movimiento desigual. Velocidad instantánea"
fecha de :
Tema: « »
Objetivos:
educativo : Proporcionar y formar una asimilación consciente de conocimientos sobre el movimiento desigual y la velocidad instantánea;
Educativo : Continuar desarrollando habilidades de actividad independiente, habilidades de trabajo en grupo.
Educativo : Para formar un interés cognitivo en nuevos conocimientos; cultivar la disciplina.
Tipo de lección: una lección en el aprendizaje de nuevos conocimientos
Equipos y fuentes de información:
Isachenkova, L. A. Física: libro de texto. para 9 celdas. instituciones de general promedio educación con ruso idioma educación / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; edición A. A. Sokolsky. Minsk: Narodnaya Aveta, 2015
Estructura de la lección:
Momento organizativo (5 min)
Actualización de conocimientos básicos (5min)
Aprendiendo material nuevo (14 min)
Educación física (3 minutos)
Consolidación de conocimientos (13min)
Resumen de la lección (5 min)
organizando el tiempo
¡Hola, toma asiento! (Revisando a los presentes).Hoy en la lección tenemos que tratar los conceptos de movimiento desigual y velocidad instantánea. Y esto significa quetema de la lección : Movimiento desigual. Velocidad instantánea
Actualización de conocimientos básicos.
Hemos estudiado el movimiento rectilíneo uniforme. Sin embargo, los cuerpos reales - los automóviles, barcos, aeronaves, partes de mecanismos, etc. a menudo no se mueven ni en línea recta ni uniformemente. ¿Cuáles son las leyes de tales movimientos?
Aprendiendo nuevo material
Considere un ejemplo. El automóvil se mueve a lo largo de la sección de la carretera que se muestra en la Figura 68. En la subida, el movimiento del automóvil se ralentiza, mientras que en el descenso acelera. movimiento de autosy no rectilíneo, y no uniforme. ¿Cómo describir tal movimiento?
En primer lugar, para ello es necesario aclarar el conceptovelocidad .
Desde el 7mo grado, sabes cuál es la velocidad promedio. Se define como la relación entre la ruta y el intervalo de tiempo durante el cual se recorrió esta ruta:
(1 )
llamémoslavelocidad media de viaje. ella muestra lo quemanera en promedio, el cuerpo pasó por unidad de tiempo.
Además de la velocidad media del camino, es necesario entrar yvelocidad media de viaje:
(2 )
¿Cuál es el significado de la velocidad de viaje promedio? ella muestra lo queMoviente en promedio realizado por el cuerpo por unidad de tiempo.
Comparando la fórmula (2) con la fórmula (1 ) del § 7, podemos concluir:velocidad media< > es igual a la velocidad de tal movimiento rectilíneo uniforme, en el que durante un período de tiempo Δ tel cuerpo se movería Δ r.
La velocidad de viaje promedio y la velocidad de viaje promedio son características importantes de cualquier movimiento. El primero de ellos es una cantidad escalar, el segundo es un vector. Porque Δ r < s , entonces el módulo de la velocidad media de viaje no es mayor que la velocidad media de la trayectoria |<>| < <>.
La velocidad media caracteriza el movimiento durante todo el período de tiempo en su conjunto. No proporciona información sobre la velocidad de movimiento en cada punto de la trayectoria (en cada momento del tiempo). Para ello, introducevelocidad instantanea - la velocidad de movimiento en un momento dado (o en un punto dado).
¿Cómo determinar la velocidad instantánea?
Considere un ejemplo. Deje que la bola ruede por el conducto inclinado desde un punto (Fig. 69). La figura muestra la posición de la pelota en diferentes momentos.
Estamos interesados en la velocidad instantánea de la pelota en el puntoSOBRE. Dividiendo el movimiento de la pelota Δr 1 para el intervalo de tiempo correspondiente Δ promediovelocidad de viaje<>= Velocidad en el sitio<>puede ser muy diferente de la velocidad instantánea en el puntoSOBRE. Considere un desplazamiento más pequeño Δ =EN 2 . Eso ocurrir en un período de tiempo más corto Δ. velocidad media<>= aunque no igual a la velocidad en el puntoSOBRE, pero más cerca de ella que<>. Con una mayor disminución de los desplazamientos (Δ,Δ , ...) e intervalos de tiempo (Δ, Δ, ...) obtendremos velocidades medias cada vez menos diferentes entre síYde la velocidad instantánea de la pelota en el puntoSOBRE.
Esto significa que la fórmula puede encontrar un valor suficientemente preciso de la velocidad instantánea, siempre que el intervalo de tiempo Δt muy pequeña:
(3)
Designación ∆ t-» 0 recuerda que la velocidad determinada por la fórmula (3), cuanto más cerca de la velocidad instantánea, menosΔt .
La velocidad instantánea del movimiento curvilíneo del cuerpo se encuentra de manera similar (Fig. 70).
¿Cuál es la dirección de la velocidad instantánea? Está claro que en el primer ejemplo la dirección de la velocidad instantánea coincide con la dirección del movimiento de la pelota (ver Fig. 69). Y de la construcción en la Figura 70 se puede ver que con movimiento curvilíneola velocidad instantánea se dirige tangencialmente a la trayectoria en el punto donde se encuentra el móvil en ese momento.
Observe las partículas incandescentes que salen de la muela (Fig. 71,pero). La velocidad instantánea de estas partículas en el momento de la separación se dirige tangencialmente al círculo a lo largo del cual se movían antes de la separación. De manera similar, un martillo deportivo (Fig. 71, b) comienza su vuelo tangencialmente a la trayectoria a lo largo de la cual se movió cuando el lanzador lo desenrolló.
La velocidad instantánea es constante solo con movimiento rectilíneo uniforme. Al moverse a lo largo de una trayectoria curva, su dirección cambia (explique por qué). Con un movimiento desigual, su módulo cambia.
Si el módulo de la velocidad instantánea aumenta, entonces el movimiento del cuerpo se llama acelerado , si disminuye - lento.
Dése ejemplos de movimientos acelerados y lentos de cuerpos.
En el caso general, cuando un cuerpo se mueve, tanto el módulo de la velocidad instantánea como su dirección pueden cambiar (como en el ejemplo con el automóvil al comienzo del párrafo) (ver Fig. 68).
En lo que sigue, simplemente nos referiremos a la velocidad instantánea como velocidad.
Consolidación de conocimientos
La velocidad del movimiento desigual en una sección de la trayectoria se caracteriza por una velocidad promedio y, en un punto dado de la trayectoria, por una velocidad instantánea.
La velocidad instantánea es aproximadamente igual a la velocidad media determinada en un corto período de tiempo. Cuanto más corto sea este período de tiempo, menor será la diferencia entre la velocidad media y la instantánea.
La velocidad instantánea se dirige tangencialmente a la trayectoria del movimiento.
Si el módulo de la velocidad instantánea aumenta, entonces el movimiento del cuerpo se llama acelerado, si disminuye, se llama lento.
Con movimiento rectilíneo uniforme, la velocidad instantánea es la misma en cualquier punto de la trayectoria.
Resumen de la lección
Entonces, resumamos. ¿Qué aprendiste en clase hoy?
Organización de tareas
§ 9, ej. 5 #1,2
Reflexión.
Continúa las frases:
Hoy en clase aprendí...
fue interesante…
El conocimiento que recibí en la lección será útil.
Disposiciones básicas:
movimiento desigual es un movimiento de velocidad variable.
La velocidad instantánea es una cantidad física vectorial igual al límite de la relación entre el desplazamiento del cuerpo y el intervalo de tiempo, que tiende a cero.
Si durante intervalos de tiempo arbitrariamente iguales un punto pasa por caminos de diferentes longitudes, entonces el valor numérico de su velocidad cambia con el tiempo. Tal movimiento se llama desigual. En este caso, se utiliza un valor escalar, llamado velocidad de avance promedio de movimiento desigual en esta parte de la trayectoria. Es igual a la relación entre la distancia recorrida y el intervalo de tiempo en el que se recorrió este camino:
velocidad media en caso de movimiento desigual: la relación entre el vector de desplazamiento del cuerpo y el intervalo de tiempo durante el cual ocurrió este movimiento.
Para caracterizar el cambio en la velocidad del movimiento, se introduce el concepto aceleración.
Aceleración media el movimiento no uniforme en el intervalo de tiempo de t a se denomina cantidad vectorial igual a la relación entre el cambio de velocidad y el intervalo de tiempo:
aceleración instantánea, o aceleración punto material en el tiempo t, habrá un límite de aceleración promedio:
Un movimiento con aceleración constante se llama igualmente variables.
Ecuación de movimiento de igual variable: 
.
El vector de aceleración generalmente se descompone en dos componentes: tangencial y centrípeta aceleración.
La aceleración tangencial muestra la tasa de cambio en el módulo de velocidad y la aceleración normal caracteriza la tasa de cambio en la dirección de la velocidad durante el movimiento curvilíneo.
Aceleración completa cuerpo es la suma geométrica de las componentes tangencial y normal:
;
.
Preguntas de prueba:
1. Definir movimiento no uniforme.
2. ¿Qué se llama movimiento igualmente variable?
3. Dar la definición de velocidad instantánea.
4. ¿Cómo se dirige el vector de velocidad instantánea?
5. Defina aceleración instantánea. ¿En qué unidades se mide?
6. ¿Cómo se dirigen las aceleraciones tangencial y centrípeta en relación con la curvatura de la trayectoria?
7. Dé la definición de velocidad angular. Sus unidades de medida.
Completa las tareas:
1. Escribe fórmulas de dependencia:
a) la frecuencia de rotación del período;
b) velocidad angular versus período;
c) velocidad angular y lineal;
d) velocidad angular versus frecuencia;
e) aceleración centrípeta de la velocidad;
f) velocidad lineal versus frecuencia de rotación;
g) velocidad lineal versus período.
Plan de lección sobre el tema " »
Fecha de:
Tema: Movimiento desigual (variable). velocidad media
Objetivos:
Educativo: formación de conocimientos e ideas sobre el movimiento desigual (variable), así como sobre la velocidad promedio;
Desarrollando: desarrollo y formación de habilidades prácticasusar conceptos físicos y cantidades para describir el movimiento rectilíneo uniforme;desarrollar interés cognitivo;
Educativo: inculcar una cultura de trabajo mental, precisión, enseñar a ver los beneficios prácticos del conocimiento, continuar la formación de habilidades de comunicación, cultivar la atención, la observación.
Tipo de lección: una lección en el aprendizaje de nuevos conocimientos
Equipos y fuentes de información:
Isachenkova, L. A. Física: libro de texto. para 7 celdas. instituciones de general promedio educación con ruso idioma educación / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; edición A. A. Sokolsky. Minsk: Narodnaya Asveta, 2017.
Estructura de la lección:
Momento organizativo (5 min)
Actualización de conocimientos básicos (5min)
Aprendiendo material nuevo (14 min)
Educación física (1 minuto)
Consolidación de conocimientos (15 min)
Resumen de la lección (5 min)
Contenido de la lección
organizando el tiempo (revisando a los presentes en la clase, revisando la tarea, expresando el tema y los objetivos principales de la lección)
Actualización de conocimientos básicos.
¿Qué representa un gráfico de ruta?
¿Para qué movimiento el gráfico de trayectoria es una línea recta?
¿Cómo determinar la distancia recorrida a partir de la gráfica de velocidad?
Aprendiendo nuevo material
Analizar el movimiento del autobús. Disminuye la velocidad antes de detenerse. Luego, durante un período de tiempo, se detiene, es decir, su velocidad es cero, después de lo cual la velocidad aumenta. Esto quiere decir que la velocidad del autobús cambia durante el movimiento, es decir, es una variable.
El movimiento en el que la velocidad cambia se llama desigual (variable).
Casi todos los movimientos observados en la naturaleza y la tecnología son desiguales.DESDEcambiando la velocidad se mueven, por ejemplo, personas, pájaros (Fig. 103), delfines (Fig. 104), trenes, objetos que caen (Fig. 105). Pero, ¿cómo caracterizar entonces este movimiento?
El movimiento irregular se caracteriza por una velocidad media. ¿Cómo determinar la velocidad media? Considere un ejemplo. Vas a hacer una excursión a Brest en tren. El tren va de Minsk a Brest.s= 330 kilómetros. Se necesita tiempo para recorrer este camino.t = 4.5 horas Durante este tiempo, el tren se detiene en las estaciones, se mueve con velocidad creciente o decreciente.
Denote la velocidad promedio( v ) y escribe la fórmula:
Luego, el tren "Minsk - Brest" se mueve a una velocidad promedio
¿No te sorprendió que usáramos la fórmula de movimiento uniforme? Sí, de hecho,formalmente, encontramos la velocidad promedio como si el trens= 330 km moviéndose uniformemente a una velocidad constantev = 73 Esto, por supuesto, no significa que en realidad se movió de manera uniforme. En secciones separadas de la vía, la velocidad del tren fue significativamente
mayor que(120 , y menos de 73, e incluso igual a cero (Fig. 106).
La velocidad media da solo una idea aproximada de la velocidad del movimiento del cuerpo. La descripción del movimiento variable es más complicada que la descripción del movimiento uniforme.
Por ejemplo, si la velocidad de un tren en la sección de aceleración aumenta de 0 a 90, entonces en diferentes puntos de la trayectoria toma diferentes valores de este intervalo. Por lo tanto, podemos hablar no solo de la velocidad promedio en una sección dada de la trayectoria, sino también de la velocidad en un punto dado de la trayectoria. Esta velocidad se llama en físicavelocidad instantánea.
Considere un ejemplo de cómo resolver el problema de la página 66
minuto de educación física
Consolidación de conocimientos
Y ahora trabajemos con tarjetas sobre el tema "Movimiento desigual (variable). Velocidad media" (Apéndice 1)
Llena la mesa.
Responder:
El movimiento al que cambia la velocidad se llama desigual (variable).La velocidad promedio se encuentra dividiendo la ruta completa por el período de tiempo completo durante el cual se ha recorrido esta ruta.
Responder: Con movimiento uniforme, el cuerpo recorre la misma distancia en el mismo tiempo, y con movimiento desigual, distancias diferentes.
Responder: según la fórmula
Responder: “total” es todo el camino que ha recorrido el cuerpo, “todo” es todo el tiempo que ha recorrido este camino
Una manzana cayó desde una alturah= 2,2 m por tiempot
Responder:
Responder: Primero, el motociclista aceleró a una velocidad de 6 m/s en 3 segundos, luego condujo a una velocidad constante de 6 m/s durante 6 segundos y luego comenzó a reducir la velocidad y se detuvo después de 3,5 segundos.
Resumen de la lección
Así que vamos a resumirlo:
Una característica del movimiento irregular es la velocidad media.
Para calcular la velocidad promedio, debe dividir el camino por el período total de tiempo que pasó en el paso de este camino.
Organización de tareas
§18, responder preguntas de control.
Para resolver una tarea:
Encuentra tu velocidad promedio de casa a la escuela. Evalúa el resultado.
Reflexión
Continúa las frases:
Hoy en clase aprendí...
fue interesante…
El conocimiento que recibí en la lección será útil.
Anexo 1
Tarjeta sobre el tema "Movimiento desigual (variable). Velocidad media"
Completar tareas y resolver problemas.
Rellena la tabla, responde oralmente a las preguntas de control, resuelve los problemas.
¿Cuál es la diferencia entre el movimiento no uniforme de un cuerpo y el movimiento uniforme?
¿Cómo encontrar la velocidad promedio de un movimiento desigual?
¿Cuál es el significado físico de las palabras "total" y "todos" en la definición de velocidad promedio?
Una manzana cayó desde una alturah= 2,2 m por tiempot= 0,67 s. Encuentre la velocidad promedio de caída de la manzana.
De acuerdo con el gráfico (ver figura), describe el movimiento del motociclista.
Llena la mesa.
