Caracteristică vitezei unui corp cu mișcare neuniformă. Mișcare rectilinie neuniformă. Mișcare circulară. Mișcare neuniformă. Viteză cu mișcare neuniformă

Cinematică- partea de mecanică care se ocupă de mișcare punct material fără a lua în considerare cauzele acestei mişcări.

mișcarea mecanică a corpului numită schimbarea poziţiei sale în spaţiu faţă de alte corpuri în timp.

Sarcina principală a mecanicii- determina in orice moment pozitia corpului in spatiu.

Se numește o mișcare în care toate punctele corpului se mișcă în același mod mișcarea înainte a corpului.

Se numește un corp ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în condițiile mișcării studiate punct material

Corp de referință- acesta este orice corp, luat condiționat ca staționar, față de care se ia în considerare mișcarea altor corpuri.

Ceas- un instrument în care se utilizează mișcarea periodică pentru măsurarea intervalelor de timp.

Sistem de referință reprezintă un corp de referință, un sistem de coordonate asociat cu acesta și un ceas.

TRAIECTORIE, CALEA ȘI MIȘCAREA

Traiectorie- o linie pe care un punct material o descrie în timpul mișcării sale.

Calea este lungimea traiectoriei mișcării corpului.

Prin mișcarea corpului se numește vector care leagă poziția inițială a corpului cu poziția sa finală.

DEPLAȚAREA ȘI VITEZA ÎN MIȘCARE UNIFORMĂ RECTILINIE

Mișcare rectilinie- mișcarea, a cărei traiectorie este o linie dreaptă.

Se numește mișcarea în care corpul face aceleași mișcări pentru orice intervale egale de timp mișcare uniformă.

Viteza mișcării rectilinie uniforme- raportul dintre vectorul deplasării corpului pentru orice perioadă de timp și valoarea acestei perioade:

Cunoscând viteza, puteți găsi deplasarea pentru o perioadă de timp cunoscută folosind formula

Cu rectiliniu mișcare uniformă vectorii viteză și deplasare au aceeași direcție.

Proiecția deplasării pe axă X: s x = x t . Deoarece s x \u003d x -x 0, atunci coordonatele corpului x \u003d x 0 +s x. În mod similar pentru axa y: y \u003d y 0 + s y.

Ca rezultat, obținem ecuațiile mișcării rectilinie uniforme a corpului în proiecții pe axele x și y:

RELATIVITATEA MIȘCĂRII

Poziția corpului este relativă, adică este diferită în sisteme diferite referinţă. Prin urmare, mișcarea sa este de asemenea relativă.

VITEZA ÎN MIȘCARE NEREGULARĂ

Neuniformă se numeste miscare in care viteza corpului se modifica in timp.

Viteza medie a mișcării neuniforme este egală cu raportul dintre vectorul deplasării și timpul de călătorie

Apoi deplasarea cu mișcare neuniformă

viteza instantanee numită viteza corpului acest moment timp sau într-un punct dat al traiectoriei.

ACCELERARE. MIȘCARE UNIFORM ACCELERATĂ

uniform accelerat numită mișcarea în care viteza corpului pentru orice intervale egale de timp se modifică în mod egal.

accelerația corpului numit raportul dintre modificarea vitezei corpului și timpul în care a avut loc această schimbare.

Accelerația caracterizează rata de schimbare a vitezei.

Accelerația este o mărime vectorială. Acesta arată cum se modifică viteza instantanee a unui corp pe unitatea de timp.

Cunoscând viteza inițială a corpului și accelerația acestuia, din formula (1) puteți afla viteza în orice moment:

Pentru a face acest lucru, ecuația trebuie scrisă în proiecții pe axa selectată:

V x \u003d V 0x + a x t

Graficul vitezei pentru mișcarea uniform accelerată este o linie dreaptă.

DEPLAȚAREA ȘI MODUL ÎN MIȘCARE RECTILINEARĂ UNIFORM ACCELERATĂ

Să presupunem că corpul s-a deplasat în timpul t, mișcându-se cu accelerație. Dacă viteza se schimbă de la la și având în vedere asta,

Folosind graficul vitezei, puteți determina distanța parcursă de corp timp cunoscut cale – el numeric egal cu suprafata suprafata umbrita.

CORPURI DE CĂDERE LIBERĂ

Se numește mișcarea corpurilor în spațiul fără aer sub influența gravitației cădere liberă.

Căderea liberă este o mișcare uniform accelerată. Accelerare cădere liberăîntr-un loc dat de pe Pământ este constantă pentru toate corpurile și nu depinde de masa corpului care căde: g = 9,8 m/s 2 .

Pentru solutii diverse sarcini din secțiunea „Cinematică”, sunt necesare două ecuații:

Exemplu: Corpul, mișcându-se uniform accelerat dintr-o stare de repaus, a parcurs o distanță de 18 m în secunda a cincea Care este accelerația și ce distanță a parcurs corpul în 5 s?

În a cincea secundă, corpul a parcurs calea s = s 5 - s 4 și s 5 și s 4 - distanțele parcurse de corp în 4, respectiv 5 s.

Răspuns: Un corp care se deplasează cu o accelerație de 4 m/s 2 a parcurs 50 m în 5 s.

Sarcini și teste pe tema „Tema 1. „Mecanica. Fundamentele cinematicii"."

• Punct material (sistem de referință)

  Lecții: 3 Teme: 9 Teste: 1

• Grafice ale dependenței mărimilor cinematice de timp pentru mișcarea uniform accelerată - Legile interacțiunii și mișcării corpurilor: bazele cinematicii Clasa a 9-a

  Lecții: 2 Teme: 9 Teste: 1

Lecții: 1 Teme: 9 Teste: 1

Pentru a finaliza sarcinile pe tema „Mecanica” trebuie să cunoașteți legile, legile lui Newton gravitatie, Hooke, conservarea impulsului și energiei, precum și formulele de bază ale cinematicii (ecuații de coordonate, viteză și deplasare).

Urmați cu strictețe ordinea studierii materialului teoretic, propusă în recomandările pentru cursul „Fizică”.

Când efectuați sarcini din cursul „Mecanică”, acordați atenție semnelor proiecției vectorilor în sistemul de referință selectat. Acest eroare standard permise de elevii de liceu.

Nu fi leneș să desenezi diagrame (desene) ale sarcinilor - acest lucru vă poate facilita foarte mult rezolvarea problemei.

Analizați condițiile fiecărei sarcini specifice, comparați răspunsurile cu condiția și realitatea.

Nu vă inventați propriile sarcini cu date inițiale!

Schița lecției pe tema „Mișcare inegală. Viteza instantanee"

Data :

Subiect: « »

Obiective:

educational : Furnizați și formați o asimilare conștientă a cunoștințelor despre mișcarea neuniformă și viteza instantanee;

Educational : Continuați să dezvoltați abilitățile activitate independentă, abilități de lucru în grup.

Educational : formă interes cognitiv la noi cunoștințe; cultiva disciplina.

Tip de lecție: o lecție de a învăța cunoștințe noi

Echipamente și surse de informații:

Isachenkova, L. A. Fizica: manual. pentru 9 celule. instituţii de generală medie educatie cu limba rusa lang. educație / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; ed. A. A. Sokolsky. Minsk: Narodnaya Aveta, 2015

Structura lecției:

Organizarea timpului(5 minute)

Actualizarea cunoștințelor de bază (5min)

Învățarea de materiale noi (14 min)

Educație fizică (3 min)

Consolidarea cunoștințelor (13min)

Rezumatul lecției (5 min)

Organizarea timpului

Bună, luați loc! (Verificându-i pe cei prezenți).Astăzi, în lecție, trebuie să ne ocupăm de conceptele de mișcare neuniformă și viteză instantanee. Și asta înseamnă căSubiectul lecției : Mișcare neuniformă. Viteza instantanee

Actualizarea cunoștințelor de bază

Am studiat mișcarea rectilinie uniformă. Cu toate acestea, corpuri reale - automobile, nave, avioane, părți ale mecanismelor etc. de cele mai multe ori nu se mișcă nici în linie dreaptă, nici uniform. Care sunt legile unor astfel de mișcări?

Învățarea de materiale noi

Luați în considerare un exemplu. Mașina se deplasează de-a lungul secțiunii de drum prezentată în Figura 68. În creștere, mișcarea mașinii încetinește, la coborâre accelerează. mișcarea mașiniiși nu rectiliniu și nu uniform. Cum să descrii o astfel de mișcare?

În primul rând, pentru aceasta este necesar să clarificăm conceptulviteză .

Din clasa a VII-a stii care este viteza medie. Este definit ca raportul dintre calea și intervalul de timp pentru care a fost parcursă această cale:

(1 )

Să o sunămviteza medie de deplasare. Ea arată cecale în medie, corpul a trecut pe unitatea de timp.

Pe lângă viteza medie a căii, este necesar să intrați șiviteza medie de deplasare:

(2 )

Care este sensul vitezei medii de deplasare? Ea arată cein miscare în medie realizată de organism pe unitatea de timp.

Compararea formulei (2) cu formula (1 ) din § 7, putem concluziona:viteza medie< > este egală cu viteza unei astfel de mișcări rectilinie uniforme, la care pentru o perioadă de timp Δ tcorpul s-ar mișca Δ r.

Viteza medie de deplasare și viteza medie de deplasare - caracteristici importante orice miscare. Prima dintre ele este o mărime scalară, a doua este una vectorială. Deoarece Δ r < s , atunci modulul vitezei medii de deplasare nu este mai mare decât viteza medie a traseului |<>| < <>.

Viteza medie caracterizează mișcarea pentru întreaga perioadă de timp în ansamblu. Nu oferă informații despre viteza de mișcare în fiecare punct al traiectoriei (în fiecare moment de timp). În acest scop, introduceviteza instantanee - viteza de deplasare la un moment dat (sau la un punct dat).

Cum se determină viteza instantanee?

Luați în considerare un exemplu. Lăsați bila să se rostogolească în jos pe jgheabul înclinat dintr-un punct (Fig. 69). Figura arată poziția mingii în diferite momente în timp.

Ne interesează viteza instantanee a mingii la punctDESPRE. Împărțirea mișcării mingii Δr 1 pentru intervalul de timp corespunzător Δ medieviteza de calatorie<>= viteza pe site<>poate fi mult diferită de viteza instantanee la punctul respectivDESPRE. Se consideră o deplasare mai mică Δ =ÎN 2 . Aceasta are loc într-o perioadă mai scurtă de timp Δ. viteza medie<>= deși nu este egală cu viteza la punctDESPRE, dar mai aproape de ea decât<>. Cu o scădere suplimentară a deplasărilor (Δ,Δ , ...) și intervale de timp (Δ, Δ, ...) vom obține viteze medii care sunt din ce în ce mai puțin diferite unele de altele.Șidin viteza instantanee a mingii la punctDESPRE.

Deci este suficient valoare exacta viteza instantanee poate fi găsită prin formula cu condiția ca intervalul de timp Δt foarte mic:

(3)

Denumirea ∆ t-» 0 reamintește că viteza determinată de formula (3), cu cât este mai aproape de viteza instantanee, cu atât mai puținΔt .

Viteza instantanee a mișcării curbilinii a corpului se găsește în mod similar (Fig. 70).

Care este direcția vitezei instantanee? Este clar că în primul exemplu direcția vitezei instantanee coincide cu direcția de mișcare a mingii (vezi Fig. 69). Și din construcția din figura 70 se poate observa că cu mișcare curbilinieviteza instantanee este direcționată tangențial la traiectorie în punctul în care se află corpul în mișcare în acel moment.

Urmăriți particulele incandescente care se desprind de pe piatră de șlefuit (Fig. 71,A). Viteza instantanee a acestor particule în momentul separării este direcționată tangențial la cercul de-a lungul căruia s-au deplasat înainte de separare. În mod similar, un ciocan sport (Fig. 71, b) își începe zborul tangențial la traiectoria de-a lungul căreia s-a deplasat la derularea de către aruncător.

Viteza instantanee este constantă numai pentru uniformă mișcare rectilinie. Când vă deplasați pe o cale curbă, direcția acesteia se schimbă (explicați de ce). Cu o mișcare neuniformă, modulul său se schimbă.

Dacă modulul vitezei instantanee crește, atunci se numește mișcarea corpului accelerat , daca scade - încet.

Dați-vă exemple de mișcări accelerate și lente ale corpului.

ÎN caz general atunci când caroseria se mișcă, atât modulul vitezei instantanee, cât și direcția acesteia se pot modifica (ca în exemplul cu mașina de la începutul paragrafului) (vezi Fig. 68).

În cele ce urmează, ne vom referi pur și simplu la viteza instantanee ca viteză.

Consolidarea cunoștințelor

Viteza mișcării inegale pe o secțiune a traiectoriei este caracterizată de o viteză medie, iar la un punct dat al traiectoriei - de viteza instantanee.

Viteza instantanee este aproximativ egală cu viteza medie determinată pe o perioadă scurtă de timp. Cu cât această perioadă de timp este mai scurtă, cu atât diferența dintre viteza medie și cea instantanee este mai mică.

Viteza instantanee este direcționată tangențial la traiectoria mișcării.

Dacă modulul vitezei instantanee crește, atunci mișcarea corpului se numește accelerată, dacă scade, se numește lentă.

Cu mișcare rectilinie uniformă, viteza instantanee este aceeași în orice punct al traiectoriei.

Rezumatul lecției

Deci, să rezumam. Ce ai învățat astăzi în clasă?

Organizare teme pentru acasă

§ 9, ex. 5 #1,2

Reflecţie.

Continuați frazele:

Astăzi la clasă am învățat...

A fost interesant…

Cunoștințele pe care le-am primit în lecție îmi vor fi de folos

Dispoziții de bază:

Mișcare neuniformă este o mișcare cu viteză variabilă.

Viteza instantanee este un vector cantitate fizica, egal cu limita raportului dintre deplasarea corpului și intervalul de timp care tinde spre zero.

Dacă pentru intervale de timp egale arbitrare un punct trece pe căi de lungimi diferite, atunci valoarea numerică a vitezei sale se schimbă în timp. O astfel de mișcare se numește neuniformă. În acest caz, se folosește o valoare scalară, numită viteza medie la sol a mișcării inegale pe această parte a traiectoriei. Este egal cu raportul dintre distanța parcursă și intervalul de timp pentru care a fost parcurs această cale:

viteza medieîn caz de mișcare neuniformă - raportul dintre vectorul deplasării corpului și intervalul de timp în care s-a produs această mișcare.

Pentru a caracteriza schimbarea vitezei de mișcare, este introdus conceptul accelerare.

Accelerație medie mișcarea neuniformă în intervalul de timp de la t la se numește mărime vectorială, egal cu raportul schimbarea vitezei la interval de timp:

accelerare instantanee, sau accelerare punct material la momentul t, va exista o limită a accelerației medii:

Se numește o mișcare cu accelerație constantă la fel de variabilă.

Ecuația mișcării egal-variabile: .

Vectorul de accelerație este de obicei descompus în două componente: tangențială și centripetă accelerare.

Accelerația tangențială arată viteza de modificare a modulului de viteză, iar accelerația normală caracterizează viteza de schimbare a direcției vitezei în timpul mișcării curbilinie.

Accelerație completă corpul este suma geometrică a componentelor tangențiale și normale:

;

.

Întrebări de control:

1. Definiți mișcarea neuniformă.

2. Ce se numește mișcare la fel de variabilă?

3. Dați definiția vitezei instantanee.

4. Cum este direcționat vectorul viteză instantanee?

5. Definiți accelerația instantanee. In ce unitati se masoara?

6. Cum sunt direcționate accelerațiile tangențiale și centripete în raport cu curbura traiectoriei?

7. Dați definiția vitezei unghiulare. Unitățile ei de măsură.

Finalizați sarcinile:

1. Scrieți formule de dependență:

a) frecvența de rotație din perioadă;

b) viteza unghiulara fata de perioada;

c) unghiular şi viteza liniară;

d) viteza unghiulara fata de frecventa;

e) acceleraţia centripetă din viteză;

f) viteza liniară față de frecvența de rotație;

g) viteza liniară în funcție de perioadă.

Planul de lecție pe tema " »

Data de:

Subiect: Mișcare inegală (variabilă). viteza medie

Obiective:

Educational: formarea de cunoștințe și idei despre mișcarea neuniformă (variabilă), precum și despre viteza medie;

În curs de dezvoltare: dezvoltarea și formarea deprinderilor practiceutilizați concepte și mărimi fizice pentru a descrie mișcarea rectilinie uniformă;dezvoltarea interesului cognitiv;

Educational: pentru a insufla o cultură a muncii mentale, acuratețe, pentru a învăța să vadă beneficiile practice ale cunoștințelor, să continue formarea abilităților de comunicare, să cultive atenția, observația.

Tip de lecție: o lecție de a învăța cunoștințe noi

Echipamente și surse de informații:

Isachenkova, L. A. Fizica: manual. pentru 7 celule. instituţii de generală medie educatie cu limba rusa lang. educație / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; ed. A. A. Sokolsky. Minsk: Narodnaya Asveta, 2017.

Structura lecției:

Moment organizatoric (5 min)

Actualizarea cunoștințelor de bază (5min)

Învățarea de materiale noi (14 min)

Educație fizică (1 min.)

Consolidarea cunoștințelor (15 min)

Rezumatul lecției (5 min)

Conținutul lecției

Organizarea timpului (verificarea celor prezenți la clasă, verificarea temelor, exprimarea subiectului și a obiectivelor principale ale lecției)

Actualizarea cunoștințelor de bază

Ce reprezintă un grafic de cale?

Pentru care mișcare graficul traseului este o linie dreaptă?

Cum se determină distanța parcursă din graficul vitezei?

Învățarea de materiale noi

Analizați mișcarea autobuzului. El încetinește înainte de a se opri. Apoi, pentru o anumită perioadă de timp, se oprește, adică viteza sa este zero, după care viteza crește. Aceasta înseamnă că viteza autobuzului se modifică în timpul deplasării, adică este o variabilă.

Mișcarea în care se modifică viteza se numește neuniformă (variabilă).

Aproape toate mișcările observate în natură și tehnologie sunt inegale.CUschimbarea vitezei se deplasează, de exemplu, oameni, păsări (Fig. 103), delfini (Fig. 104), trenuri, obiecte care cad (Fig. 105). Dar atunci cum să caracterizez această mișcare?

Mișcarea neuniformă se caracterizează printr-o viteză medie. Cum se determină viteza medie? Luați în considerare un exemplu. Pleci într-o excursie la Brest cu trenul. Trenul circulă de la Minsk la Brests= 330 km. Este nevoie de timp pentru a merge pe această cale.t = 4,5 ore.În acest timp, trenul oprește în stații, se deplasează fie cu viteză crescătoare, fie descrescătoare.

Indicați viteza medie( v ) și scrieți formula:

Apoi trenul „Minsk - Brest” se deplasează cu o viteză medie

Nu ai fost surprins că am folosit formula de mișcare uniformă? Da, întradevăr,în mod oficial, am găsit viteza medie ca și cum ar fi trenuls= 330 km deplasându-se uniform cu viteză constantăv = 73 Acest lucru, desigur, nu înseamnă că s-a mișcat de fapt uniform. Pe secțiuni separate ale șinei, viteza trenului a fost atât semnificativă

mai mare(120 , și mai mic de 73 și chiar egal cu zero (Fig. 106).

Viteza medie oferă doar o idee aproximativă a vitezei de mișcare a corpului. Descrierea mișcării variabile este mai complicată decât descrierea mișcării uniforme.

De exemplu, dacă viteza unui tren în secțiunea de accelerare crește de la 0 la 90, atunci în diverse puncte traiectoria pe care o ia diverse sensuri din acest interval. Astfel, putem vorbi nu numai despre viteza medie pe o anumită secțiune a traiectoriei, ci și despre viteza într-un punct dat al traiectoriei. Această viteză se numește în fizicăviteza instantanee.

Luați în considerare un exemplu de rezolvare a problemei de la pagina 66

Minut de educație fizică

Consolidarea cunoștințelor

Și acum să lucrăm cu cărți pe tema „Mișcare neuniformă (variabilă). Viteza medie" (Anexa 1)

Umple tabelul.

Răspuns:

Mișcarea la care se modifică viteza se numește neuniformă (variabilă).

Viteza medie se găsește împărțind întreaga cale la întreaga perioadă de timp pentru care a fost parcursă această cale.

Răspuns: Cu mișcare uniformă, corpul parcurge aceeași distanță în timp egal, iar cu mișcare neuniformă, distanțe diferite.

Răspuns: conform formulei

Răspuns: „total” este întreaga cale pe care corpul a parcurs, „toate” este întregul timp pentru care această cale a fost parcursă

Un măr a căzut de la înălțimeh= 2,2 m pentru timpt

Răspuns:

Răspuns: mai întâi, motociclistul a accelerat până la o viteză de 6 m/s în 3 secunde, apoi a mers cu o viteză constantă de 6 m/s timp de 6 secunde, apoi a început să încetinească și s-a oprit după 3,5 secunde.

Rezumatul lecției

Deci, să rezumam:

O caracteristică a mișcării inegale este viteza medie.

Pentru a calcula viteza medie, trebuie să împărțiți traseul la întreaga perioadă de timp petrecută pe trecerea acestei căi.

Organizarea temelor

§18, răspuns Întrebări de control.

Rezolvă o problemă:

Găsiți viteza medie de acasă la școală. Evaluați rezultatul.

Reflecţie

Continuați frazele:

Astăzi la clasă am învățat...

A fost interesant…

Cunoștințele pe care le-am primit în lecție îmi vor fi de folos.

Anexa 1

Fișă cu tema „Mișcare neuniformă (variabilă). Viteza medie"

Completați sarcini și rezolvați probleme

Completați tabelul, răspundeți oral la întrebările de control, rezolvați problemele.

Umple tabelul.

1. Care este diferența dintre mișcarea neuniformă a unui corp și mișcarea uniformă?

   Cum să găsiți viteza medie a mișcării inegale?

   Care este sensul fizic al cuvintelor „total” și „toate” în definiția vitezei medii

   Un măr a căzut de la înălțimeh= 2,2 m pentru timpt= 0,67 s. Aflați viteza medie a căderii mărului.

   Conform graficului (vezi figura), descrieți mișcarea motociclistului.