Kinematika- mechanikos dalis, kurioje tiriamas materialaus taško judėjimas, neįvertinant priežasčių, sukeliančių šį judėjimą.
mechaninis kūno judėjimas vadinamas jo padėties erdvėje kitų kūnų atžvilgiu pasikeitimas laikui bėgant.
Pagrindinė mechanikos užduotis- bet kuriuo metu nustatyti kūno padėtį erdvėje.
Vadinamas judėjimas, kurio metu visi kūno taškai juda vienodai kūno judėjimas į priekį.
Kūnas, kurio matmenys tiriamo judėjimo sąlygomis gali būti nepaisomi, vadinamas materialus taškas
Nuorodos korpusas- tai bet koks kūnas, sąlygiškai laikomas nejudančiu, kurio atžvilgiu laikomas kitų kūnų judėjimas.
Laikrodis- prietaisas, kuriame periodinis judesys naudojamas laiko intervalams matuoti.
Atskaitos sistema reiškia atskaitos kūną, su juo susietą koordinačių sistemą ir laikrodį.
TRAJEKTORIJA, TAKAS IR JUDĖJIMAS
Trajektorija- linija, kurią materialus taškas apibūdina jo judėjimo metu.
Kelias yra kūno judėjimo trajektorijos ilgis.
Judinant kūną vadinamas vektoriumi, jungiančiu pradinę kūno padėtį su galutine padėtimi.
POSTINĖJIMAS IR GREITIS TIESIAUSIA VIENODAUS JUDĖJIMAS
Tiesus judėjimas- judėjimas, kurio trajektorija yra tiesi linija.
Vadinamas judesys, kai kūnas atlieka tuos pačius judesius bet kokius vienodus laiko intervalus vienodas judėjimas.
Vienodo tiesinio judėjimo greitis- kūno poslinkio vektoriaus bet kuriuo laikotarpiu santykis su šio laikotarpio verte:
Žinodami greitį, naudodami formulę galite rasti poslinkį tam tikrą laiką
Tiesiai vienodai judant, greičio ir poslinkio vektoriai turi tą pačią kryptį.
Poslinkio projekcija į ašį X: s x = x t . Kadangi s x \u003d x -x 0, tai kūno koordinatė x \u003d x 0 +s x. Panašiai ir y ašiai: y \u003d y 0 + s y.
Dėl to gauname lygiagrečio vienodo kūno judėjimo projekcijose x ir y ašyse lygtis:
JUDĖJIMO RELIIVUMAS
Kūno padėtis yra santykinė, tai yra, ji skiriasi skirtingose atskaitos sistemose. Todėl jo judėjimas taip pat yra santykinis.
NETEISINGŲ JUDĖJIMŲ GREITIS
Netolygus vadinamas judėjimu, kurio metu kūno greitis kinta laikui bėgant.
Vidutinis netolygaus judėjimo greitis lygus poslinkio vektoriaus ir kelionės laiko santykiui
Tada poslinkis su netolygiu judesiu
momentinis greitis vadinamas kūno greičiu tam tikru metu arba tam tikrame trajektorijos taške.
PAGREITIMAS. VIENODAI PAGREITINTAS JUDĖJIMAS
tolygiai pagreitintas vadinamas judėjimu, kurio metu kūno greitis bet kuriais vienodais laiko intervalais kinta vienodai.
kūno pagreitis vadinamas kūno greičio kitimo ir laiko, per kurį šis pokytis įvyko, santykis.
Pagreitis apibūdina greičio kitimo greitį.
Pagreitis yra vektorinis dydis. Tai parodo, kaip keičiasi momentinis kūno greitis per laiko vienetą.
Žinodami pradinį kūno greitį ir jo pagreitį, pagal (1) formulę galite bet kada sužinoti greitį:
Norėdami tai padaryti, lygtis turi būti parašyta pasirinktos ašies projekcijose:
V x \u003d V 0x + a x t
Tolygiai pagreitinto judėjimo greičio grafikas yra tiesi linija.
POSTINĖJIMAS IR BŪDAS TIŠIAME VIENODAGIAI PAGREITINTAME JUDĖJIMAS
Tarkime, kad kūnas judėjo laiku t, judėdamas su pagreičiu. Jei greitis pasikeičia iš į ir atsižvelgiant į tai,
Naudodami greičio grafiką galite nustatyti kūno nuvažiuotą kelią per žinomą laiką - jis skaitiniu būdu yra lygus tamsinto paviršiaus plotui.
LAISVO KRITIMO KŪNAI
Kūnų judėjimas beorėje erdvėje, veikiamas gravitacijos, vadinamas laisvas kritimas.
Laisvasis kritimas yra tolygiai pagreitintas judėjimas. Laisvo kritimo pagreitis tam tikroje Žemės vietoje yra pastovus visiems kūnams ir nepriklauso nuo krintančio kūno masės: g = 9,8 m/s 2 .
Norint išspręsti įvairias „Kinematikos“ skyriaus problemas, reikia dviejų lygčių:
Pavyzdys: Kūnas, judėdamas tolygiai pagreitintas iš ramybės būsenos, per penktą sekundę nuėjo 18 m. Kokį pagreitį ir kokį atstumą kūnas įveikė per 5 s?
Penktąją sekundę kūnas nuėjo keliu s = s 5 – s 4 ir s 5 ir s 4 – kūno nuvažiuotus atstumus atitinkamai per 4 ir 5 s.
Atsakymas: Kūnas, judantis 4 m/s 2 pagreičiu, per 5 s nuvažiavo 50 m.
Užduotys ir testai tema "1 tema. "Mechanika. Kinematikos pagrindai“.
- Medžiagos taškas (atskaitos sistema)
Pamokos: 3 Užduotys: 9 Testai: 1
- Kinematinių dydžių priklausomybės nuo laiko grafikai tolygiai pagreitėjusiam judėjimui - Kūnų sąveikos ir judėjimo dėsniai: kinematikos pagrindai 9 klasė
Pamokos: 2 Užduotys: 9 Testai: 1
Pamokos: 1 Užduotys: 9 Testai: 1
Norėdami atlikti užduotis tema „Mechanika“, turite žinoti Niutono dėsnius, universaliosios gravitacijos, Huko, impulso ir energijos išsaugojimo dėsnius, taip pat pagrindines kinematikos formules (koordinačių, greičio ir poslinkio lygtis).
Griežtai laikykitės teorinės medžiagos studijavimo tvarkos, pasiūlytos kurso „Fizika“ rekomendacijose.
Atlikdami užduotis kurse „Mechanika“ atkreipkite dėmesį į vektorių projekcijos ženklus pasirinktoje atskaitos sistemoje. Tai standartinė klaida, kurią daro vidurinės mokyklos mokiniai.
Nepatingėkite braižyti užduočių diagramas (brėžinius) – tai jums gali labai palengvinti problemos sprendimą.
Išanalizuokite kiekvienos konkrečios užduoties sąlygas, palyginkite atsakymus su sąlyga ir tikrove.
Nesugalvokite savo užduočių su pradiniais duomenimis!
Pamokos tema „Netolygus judėjimas. Momentinis greitis"
data :
Tema: « »
Tikslai:
edukacinis : Suteikti ir formuoti sąmoningą žinių apie netolygų judėjimą ir momentinį greitį įsisavinimą;
Švietimo : Toliau ugdyti savarankiškos veiklos įgūdžius, darbo grupėse įgūdžius.
Švietimo : Formuoti pažintinį susidomėjimą naujomis žiniomis; ugdyti discipliną.
Pamokos tipas: naujų žinių mokymosi pamoka
Įranga ir informacijos šaltiniai:
Isachenkova, L. A. Fizika: vadovėlis. 9 ląstelėms. bendrosios institucijos vid. išsilavinimas rusų kalba lang. išsilavinimas / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; red. A. A. Sokolskis. Minskas: Narodnaja Aveta, 2015 m
Pamokos struktūra:
Organizacinis momentas (5 min.)
Pagrindinių žinių atnaujinimas (5min.)
Naujos medžiagos mokymasis (14 min.)
Kūno kultūra (3 min.)
Žinių įtvirtinimas (13min)
Pamokos santrauka (5 min.)
Laiko organizavimas
Sveiki, atsisėskite! (Patikrinti dalyvaujančius).Šiandien pamokoje turime nagrinėti netolygaus judėjimo ir momentinio greičio sąvokas. Ir tai reiškia, kadPamokos tema : Netolygus judėjimas. Momentinis greitis
Pagrindinių žinių atnaujinimas
Mes ištyrėme tolygų tiesinį judėjimą. Tačiau tikri kūnai - automobiliai, laivai, lėktuvai, mechanizmų dalys ir kt. dažniausiai nejuda nei tiesia linija, nei tolygiai. Kokie yra tokių judėjimų dėsniai?
Naujos medžiagos mokymasis
Apsvarstykite pavyzdį. Automobilis juda kelio atkarpa, parodyta 68 pav. Kylant, automobilio judėjimas sulėtėja, o leidžiantis – pagreitėja. automobilio judėjimasir ne tiesus, ir nevienodas. Kaip apibūdinti tokį judėjimą?
Visų pirma, tam reikia paaiškinti sąvokągreitis .
Nuo 7 klasės žinai, koks yra vidutinis greitis. Jis apibrėžiamas kaip kelio ir laiko intervalo, kurį šis kelias buvo nueita, santykis:
(1 )
Paskambinkime jaividutinis kelionės greitis. Ji parodo kąbūdu vidutiniškai kūnas praėjo per laiko vienetą.
Be vidutinio kelio greičio reikia įvesti irvidutinis važiavimo greitis:
(2 )
Ką reiškia vidutinis kelionės greitis? Ji parodo kąjuda vidutiniškai atlieka organizmas per laiko vienetą.
Formulės (2) palyginimas su formule (1 ) iš 7 dalies galime daryti išvadą:Vidutinis greitis< > yra lygus tokio vienodo tiesinio judėjimo greičiui, kuriuo tam tikrą laikotarpį Δ tkūnas judėtų Δ r.
Vidutinis važiavimo greitis ir vidutinis važiavimo greitis yra svarbios bet kokio judėjimo charakteristikos. Pirmasis iš jų yra skaliarinis dydis, antrasis yra vektorinis. Nes Δ r < s , tada vidutinio važiavimo greičio modulis yra ne didesnis už vidutinį kelio greitį |<>| < <>.
Vidutinis greitis apibūdina judėjimą per visą laikotarpį. Ji nepateikia informacijos apie judėjimo greitį kiekviename trajektorijos taške (kiekvienu laiko momentu). Šiuo tikslu ji pristatomomentinis greitis - judėjimo greitis tam tikru metu (arba tam tikrame taške).
Kaip nustatyti momentinį greitį?
Apsvarstykite pavyzdį. Leiskite rutuliui rieda nuožulniu lataku iš taško (69 pav.). Paveikslėlyje parodyta rutulio padėtis skirtingais laiko momentais.
Mus domina momentinis rutulio greitis taškeAPIE. Dalijant rutulio judėjimą Δr 1 atitinkamam laiko intervalui Δ vidurkiskelionės greitis<>= vietoje Greitis<>gali labai skirtis nuo momentinio greičio taškeAPIE. Apsvarstykite mažesnį poslinkį Δ =IN 2 . Tai įvykti per trumpesnį laiką Δ. Vidutinis greitis<>= nors ir nelygu greičiui taškeAPIE, bet arčiau jos nei<>. Toliau mažėjant poslinkiams (Δ,Δ , ...) ir laiko intervalus (Δ, Δ, ...) gausime vidutinius greičius, kurie vis mažiau skiriasi vienas nuo kitoIrnuo momentinio rutulio greičio taškeAPIE.
Tai reiškia, kad pagal formulę galima rasti pakankamai tikslią momentinio greičio reikšmę, jei laiko intervalas Δt labai mažas:
(3)
Pavadinimas ∆ t-» 0 primena, kad greitis, nustatytas pagal formulę (3), kuo arčiau momentinio greičio, tuo mažesnisΔt .
Panašiai randamas ir momentinis kūno kreivinio judėjimo greitis (70 pav.).
Kokia momentinio greičio kryptis? Aišku, kad pirmajame pavyzdyje momentinio greičio kryptis sutampa su rutulio judėjimo kryptimi (žr. 69 pav.). O iš 70 paveikslo konstrukcijos matyti, kad su kreiviniu judesiumomentinis greitis nukreipiamas tangentiškai trajektorijai taške, kur tuo momentu yra judantis kūnas.
Stebėkite, kaip nuo šlifavimo akmens sklinda kaitinamos dalelės (71 pav.,bet). Momentinis šių dalelių greitis atskyrimo momentu yra nukreiptas tangentiškai į apskritimą, kuriuo jos judėjo prieš atsiskyrimą. Panašiai sportinis plaktukas (71 pav., b) pradeda skristi liestine trajektorija, kuria jis judėjo, kai atsivynioja metikas.
Momentinis greitis yra pastovus tik esant vienodam tiesiam judėjimui. Judant lenktu keliu, jo kryptis pasikeičia (paaiškinkite kodėl). Netolygiai judant, keičiasi jo modulis.
Jei momentinio greičio modulis didėja, tai kūno judėjimas vadinamas paspartėjo , jei jis sumažės - lėtas.
Pateikite sau pagreitintų ir lėtų kūnų judesių pavyzdžių.
Bendru atveju, kėbului judant, gali keistis ir momentinio greičio modulis, ir jo kryptis (kaip pavyzdyje su automobiliu pastraipos pradžioje) (žr. 68 pav.).
Toliau momentinį greitį tiesiog vadinsime greičiu.
Žinių įtvirtinimas
Netolygaus judėjimo greitis trajektorijos atkarpoje apibūdinamas vidutiniu greičiu, o tam tikrame trajektorijos taške - momentiniu greičiu.
Momentinis greitis yra maždaug lygus vidutiniam greičiui, nustatytam per trumpą laiką. Kuo trumpesnis šis laikotarpis, tuo mažesnis skirtumas tarp vidutinio ir momentinio greičio.
Momentinis greitis nukreipiamas tangentiškai į judėjimo trajektoriją.
Jei momentinio greičio modulis didėja, tai kūno judėjimas vadinamas pagreitintu, jei mažėja – lėtu.
Esant vienodam tiesiam judėjimui, momentinis greitis yra vienodas bet kuriame trajektorijos taške.
Pamokos santrauka
Taigi, apibendrinkime. Ko šiandien išmokote klasėje?
Namų darbų organizavimas
§ 9, ex. 5 #1,2
Atspindys.
Tęskite frazes:
Šiandien klasėje išmokau...
Tai buvo įdomu…
Žinios, kurias gavau pamokoje, pravers
Pagrindinės nuostatos:
Netolygus judėjimas yra kintamo greičio judėjimas.
Momentinis greitis – vektorinis fizinis dydis, lygus kūno poslinkio santykio su laiko intervalu ribai, linkęs į nulį.
Jei savavališkai vienodais laiko intervalais taškas eina skirtingo ilgio kelius, tai jo greičio skaitinė reikšmė laikui bėgant kinta. Toks judėjimas vadinamas netolygus. Šiuo atveju naudojama skaliarinė reikšmė, vadinama vidutinis netolygaus judėjimo greitisšioje trajektorijos dalyje. Jis lygus nuvažiuoto atstumo ir laiko intervalo, kurį šis kelias buvo nueitas, santykiui:
Vidutinis greitis esant netolygiam judėjimui – kūno poslinkio vektoriaus ir laiko intervalo, per kurį įvyko šis judėjimas, santykis.
Judėjimo greičio pokyčiui apibūdinti pristatoma sąvoka pagreitis.
Vidutinis pagreitis netolygus judėjimas laiko intervale nuo t iki vadinamas vektoriniu dydžiu, lygiu greičio pokyčio ir laiko intervalo santykiui:
momentinis pagreitis, arba pagreitis materialiame taške momentu t bus vidutinio pagreičio riba:
Vadinamas judesys su pastoviu pagreičiu vienodai kintamos.
Lygių kintamųjų judėjimo lygtis: 
.
Pagreičio vektorius paprastai skaidomas į du komponentus: tangentinė ir įcentrinė pagreitis.
Tangentinis pagreitis parodo greičio modulio kitimo greitį, o normalusis pagreitis apibūdina greičio krypties kitimo greitį kreivinio judėjimo metu.
Visiškas pagreitis kūnas yra geometrinė tangentinių ir normaliųjų komponentų suma:
;
.
Testo klausimai:
1. Apibrėžkite nevienodą judėjimą.
2. Kas vadinama vienodai kintamu judesiu?
3. Pateikite momentinio greičio apibrėžimą.
4. Kaip nukreiptas momentinio greičio vektorius?
5. Apibrėžkite momentinį pagreitį. Kokiais vienetais jis matuojamas?
6. Kaip nukreipiamas tangentinis ir įcentrinis pagreitis trajektorijos kreivumo atžvilgiu?
7. Pateikite kampinio greičio apibrėžimą. Jos matavimo vienetai.
Atlikite užduotis:
1. Parašykite priklausomybės formules:
a) sukimosi dažnis nuo laikotarpio;
b) kampinis greitis ir periodas;
c) kampinis ir tiesinis greitis;
d) kampinis greitis, palyginti su dažniu;
e) įcentrinis pagreitis nuo greičio;
f) tiesinis greitis ir sukimosi dažnis;
g) tiesinis greitis ir periodas.
Pamokos planas tema " »
Data:
Tema: Netolygus (kintamasis) judėjimas. Vidutinis greitis
Tikslai:
Švietimas: žinių ir idėjų apie netolygų (kintamą) judėjimą, taip pat apie vidutinį greitį formavimas;
Kuriama: praktinių įgūdžių ugdymas ir formavimasnaudokite fizikines sąvokas ir dydžius, kad apibūdintumėte tolygų tiesinį judėjimą;ugdyti pažintinį susidomėjimą;
Švietimas: skiepyti protinio darbo kultūrą, tikslumą, mokyti įžvelgti praktinę žinių naudą, tęsti bendravimo įgūdžių formavimą, ugdyti atidumą, pastabumą.
Pamokos tipas: naujų žinių mokymosi pamoka
Įranga ir informacijos šaltiniai:
Isachenkova, L. A. Fizika: vadovėlis. 7 ląstelėms. bendrosios institucijos vid. išsilavinimas rusų kalba lang. išsilavinimas / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; red. A. A. Sokolskis. Minskas: Narodnaja Asveta, 2017 m.
Pamokos struktūra:
Organizacinis momentas (5 min.)
Pagrindinių žinių atnaujinimas (5min.)
Naujos medžiagos mokymasis (14 min.)
Kūno kultūra (1 min.)
Žinių įtvirtinimas (15 min.)
Pamokos santrauka (5 min.)
Pamokos turinys
Laiko organizavimas (patikrinti dalyvaujančius klasėje, tikrinti namų darbus, išsakyti temą ir pagrindinius pamokos tikslus)
Pagrindinių žinių atnaujinimas
Ką reiškia kelio grafikas?
Kuriam judesiui kelio grafikas yra tiesi linija?
Kaip pagal greičio grafiką nustatyti nuvažiuotą atstumą?
Naujos medžiagos mokymasis
Išanalizuoti autobuso judėjimą. Prieš sustodamas jis sulėtina greitį. Tada kurį laiką jis stovi stotelėje, t.y. jo greitis lygus nuliui, po to greitis didėja. Tai reiškia, kad autobuso greitis judesio metu kinta, tai yra kintamasis.
Judėjimas, kurio metu keičiasi greitis, vadinamas netolygiu (kintamu).
Beveik visi gamtoje ir technologijose stebimi judesiai yra netolygūs.NUOkintančio greičio judėjimas, pavyzdžiui, žmonės, paukščiai (103 pav.), delfinai (104 pav.), traukiniai, krintantys objektai (105 pav.). Bet kaip tuomet apibūdinti šį judėjimą?
Netolygus judėjimas pasižymi vidutiniu greičiu. Kaip nustatyti vidutinį greitį? Apsvarstykite pavyzdį. Vykstate į ekskursiją į Brestą traukiniu. Traukinys važiuoja iš Minsko į Bresto keliąs= 330 km. Šiuo keliu eiti reikia laiko.t = 4,5 val.. Per šį laiką traukinys sustoja stotyse, juda arba didėjant, arba mažėjant greičiui.
Pažymėkite vidutinį greitį( v ) ir parašykite formulę:
Tada traukinys „Minskas – Brestas“ juda vidutiniu greičiu
Ar nenustebote, kad panaudojome vienodo judesio formulę? Taip, iš tiesų,formaliai nustatėme vidutinį greitį lyg traukinios= 330 km tolygiai judant pastoviu greičiuv = 73 Tai, žinoma, nereiškia, kad jis iš tikrųjų judėjo vienodai. Atskirose kelio atkarpose traukinio greitis buvo tiek reikšmingas
didesnis(120 , ir mažesnis nei 73, ir net lygus nuliui (106 pav.).
Vidutinis greitis suteikia tik apytikslį kūno judėjimo greičio vaizdą. Kintamo judėjimo aprašymas yra sudėtingesnis nei vienodo judėjimo aprašymas.
Pavyzdžiui, jei traukinio greitis pagreičio atkarpoje padidėja nuo 0 iki 90, tai skirtinguose trajektorijos taškuose jis įgauna skirtingas šio intervalo reikšmes. Taigi galime kalbėti ne tik apie vidutinį greitį tam tikroje trajektorijos atkarpoje, bet ir apie greitį tam tikrame trajektorijos taške. Šis greitis vadinamas fizikojemomentinis greitis.
Apsvarstykite problemos sprendimo pavyzdį 66 puslapyje
Kūno kultūros minutė
Žinių įtvirtinimas
O dabar dirbkime su kortomis tema „Netolygus (kintamasis) judėjimas. Vidutinis greitis“ (1 priedas)
Užpildykite lentelę.
Atsakymas:
Judėjimas, kuriam esant keičiasi greitis, vadinamas netolygiu (kintamu).Vidutinis greitis randamas visą kelią padalijus iš viso laikotarpio, kurį šis kelias buvo nuvažiuotas.
Atsakymas: Vienodai judant, kūnas per vienodą laiką nukeliauja tą patį atstumą, o judant netolygiai – skirtingus atstumus.
Atsakymas: pagal formulę
Atsakymas: „iš viso“ yra visas kelias, kurį nuėjo kūnas, „visas“ yra visas laikas, kurį šis kelias buvo nueitas
Iš aukščio nukrito obuolysh= 2,2 m laikuit
Atsakymas:
Atsakymas: iš pradžių motociklininkas iki 6 m/s greičio įsibėgėjo per 3 sekundes, vėliau 6 sekundes važiavo pastoviu 6 m/s greičiu, o po to pradėjo mažinti greitį ir sustojo po 3,5 sekundės.
Pamokos santrauka
Taigi apibendrinkime:
Netolygaus judėjimo charakteristika yra vidutinis greitis.
Norėdami apskaičiuoti vidutinį greitį, turite padalyti kelią iš viso laiko, praleisto pravažiuojant šį kelią.
Namų darbų organizavimas
§18, atsakykite į kontrolinius klausimus.
Norėdami išspręsti užduotį:
Raskite vidutinį greitį iš namų į mokyklą. Įvertinkite rezultatą.
Atspindys
Tęskite frazes:
Šiandien klasėje išmokau...
Tai buvo įdomu…
Žinios, kurias gavau pamokoje, pravers.
1 priedas
Kortelė tema „Netolygus (kintamasis) judėjimas. Vidutinis greitis"
Atlikite užduotis ir spręskite problemas
Užpildykite lentelę, žodžiu atsakykite į kontrolinius klausimus, spręskite uždavinius.
Kuo skiriasi netolygus kūno judėjimas ir vienodas?
Kaip sužinoti vidutinį netolygaus judėjimo greitį?
Kokia fizinė žodžių „viso“ ir „visi“ reikšmė vidutinio greičio apibrėžime
Iš aukščio nukrito obuolysh= 2,2 m laikuit= 0,67 s. Raskite vidutinį obuolio kritimo greitį.
Pagal grafiką (žr. pav.), apibūdinkite motociklininko judėjimą.
Užpildykite lentelę.
