Примери за равномерно и неравномерно движение във физиката. Механично движение. Равномерно и неравномерно движение. Механична траектория на движение

Тема: Взаимодействие с тялото

Урок:Равномерно и неравномерно движение. Скорост

Помислете за два примера за движението на две тела. Първото тяло е кола, движеща се по права, безлюдна улица. Вторият е шейна, която, ускорявайки се, се търкаля от снежна пързалка. Траекторията на двете тела е права линия. От последния урок знаете, че такова движение се нарича праволинейно. Но има разлика в движенията на колата и шейната. Колата за равни периоди от време покрива едни и същи сегменти от пътя. И шейните минават все повече и повече на равни интервали от време, тоест различни участъци от пътя. Първият тип движение (движението на автомобила в нашия пример) се нарича равномерно движение. Вторият тип движение (движението на шейната в нашия пример) се нарича неравномерно движение.

равномерно е движение, при което за равни интервали от време тялото изминава едни и същи отсечки от пътя.

Неравномерното движение е такова движение, при което тялото изминава различни сегменти от пътя през равни интервали от време.

Обърнете внимание на думите „всички равни интервали от време“ в първата дефиниция. Факт е, че понякога е възможно специално да се избират такива интервали от време, през които тялото изминава равни пътища, но движението няма да бъде равномерно. Например краят на секундната стрелка на електронен часовник пътува по същите пътища всяка секунда. Но това няма да бъде равномерно движение, тъй като стрелката се движи на скокове.

Ориз. 1. Пример за равномерно движение. Всяка секунда тази кола изминава 50 метра.

Ориз. 2. Пример за неравномерно движение. Ускорявайки се, всяка секунда шейните преминават все повече и повече участъци от пътеката

В нашите примери телата се движеха по права линия. Но концепциите за равномерно и неравномерно движение са еднакво приложими за движението на телата по криволинейни траектории.

Срещаме концепцията за скорост доста често. От курса по математика вие сте отлично запознати с тази концепция и ви е лесно да изчислите скоростта на пешеходец, изминал 5 километра за 1,5 часа. За да направите това, достатъчно е пътят, изминат от пешеходеца, да бъде разделен на времето, прекарано в преминаването на тази пътека. Разбира се, това предполага, че пешеходецът се е движил равномерно.

Скоростта на равномерно движение се нарича физическа величина, която е числено равна на отношението на изминатия от тялото път към времето, прекарано за преминаване на този път.

Скоростта е обозначена с буква. Така формулата за изчисляване на скоростта е:

В Международната система от единици пътят, както всяка дължина, се измерва в метри, а времето - в секунди. следователно, скоростта се измерва в метри в секунда.

Във физиката много често се използват и извънсистемни мерни единици за скорост. Например, автомобил се движи със скорост 72 километра в час (км / ч), скоростта на светлината във вакуум е 300 000 километра в секунда (км / с), скоростта на пешеходеца е 80 метра в минута (м / мин), но скоростта на охлюв е само 0,006 сантиметра в секунда (см / сек).

Ориз. 3. Скоростта може да бъде измерена в различни единици извън системата.

Обичайно е да се превеждат несистемни мерни единици в системата SI. Нека видим как се прави това. Например, за да преобразувате километри в час в метри в секунда, трябва да запомните, че 1 km = 1000 m, 1 h = 3600 s. Тогава

Подобен превод може да се извърши с всяка друга несистемна мерна единица.

Възможно ли е да се каже къде ще бъде колата, ако се е движила със скорост от 72 км / ч например два часа? Оказва се, че не. Всъщност, за да се определи положението на тялото в космоса, е необходимо да се знае не само пътя, изминат от тялото, но и посоката на неговото движение. Колата в нашия пример може да се движи със скорост 72 км / ч във всяка посока.

Изход от ситуацията може да се намери, като се присвои на скоростта не само числова стойност (72 км / ч), но и посока (на север, югозапад, по дадена ос X и т.н.).

Величините, за които е важна не само числената стойност, но и посоката, се наричат ​​векторни величини.

следователно, скорост - векторно количество (вектор).

Нека да разгледаме един пример. Две тела се движат едно към друго, едното със скорост 10 m/s, другото със скорост 30 m/s. За да изобразим това движение на фигурата, трябва да изберем посоката на координатната ос, по която се движат тези тела (оста X). Телата могат да бъдат изобразени конвенционално, например под формата на квадрати. Посоките на скоростта на телата са посочени с помощта на стрелки. Стрелките ви показват, че телата се движат в противоположни посоки. В допълнение, скалата е спазена на фигурата: стрелката, представляваща скоростта на второто тяло, е три пъти по -дълга от стрелката, представляваща скоростта на първото тяло, тъй като числовата стойност на скоростта на второто тяло е три пъти по -голяма от условието.

Ориз. 4. Изображение на вектори на скоростта на две тела

Моля, обърнете внимание, че когато нарисуваме символа за скорост до стрелката, която показва нейната посока, тогава малка стрелка се поставя над буквата :. Тази стрелка показва, че говорим за вектор на скоростта (т.е. са посочени както числовата стойност, така и посоката на скоростта). Стрелките не се показват до числата 10 m/s и 30 m/s над символите за скорост. Символ без стрелка показва числовата стойност на вектора.

Така че механичното движение може да бъде равномерно и неравномерно. Характерното за движението е скоростта. В случай на равномерно движение, за да се намери числената стойност на скоростта, е достатъчно пътят, изминат от тялото, да се раздели на времето, необходимо за преминаването на този път. В системата SI скоростта се измерва в метри в секунда, но има много не-SI единици за скорост. В допълнение към числовата стойност, скоростта се характеризира и с посоката. Тоест скоростта е векторно количество. За да се посочи векторът на скоростта, малка стрелка се поставя над символа за скорост. За да се посочи числовата стойност на скоростта, такава стрелка не се поставя.

Библиография

1. Перишкин А.В. Физика. 7 кл. - 14-то изд., Стереотип. - М .: Дропла, 2010.

2. Перишкин А.В. Сборник задачи по физика, 7 - 9 клас: 5 -то изд., Стереотип. - М: Издателство „Изпит“, 2010.

3. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник със задачи по физика за 7 - 9 клас на учебните заведения. - 17 -то изд. - М .: Образование, 2004.

1. Единна колекция от цифрови образователни ресурси ().

2. Единна колекция от цифрови образователни ресурси ().

Домашна работа

Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник със задачи по физика за 7-9 клас

Мислите ли, че се движите или не, когато четете този текст? Почти всеки от вас веднага ще отговори: не, не мърдам. И ще бъде погрешно. Някои може да кажат: движа се. И те също ще грешат. Защото във физиката някои неща не са съвсем такива, каквито изглеждат на пръв поглед.

Например концепцията за механично движение във физиката винаги зависи от референтна точка (или тяло). Ето как човек, летящ в самолет, се движи спрямо роднините, които са останали вкъщи, но е в покой спрямо приятел, който седи до него. Така че отегчени роднини или приятел, който спи на рамото му, в този случай са референтни органи за определяне дали гореспоменатият ни човек се движи или не.

Определение за механично движение

Във физиката дефиницията за механично движение, преподавана в седми клас, е следната:промяната в положението на тялото спрямо други тела с течение на времето се нарича механично движение. Примери за механично движение в ежедневието са движението на автомобили, хора и кораби. Комети и котки. Въздушни мехурчета във вряща кана и учебници в тежка раница на ученик. И всеки път твърдението за движението или почивката на един от тези обекти (тела) ще бъде безсмислено, без да се посочи референтното тяло. Затова в живота най -често, когато говорим за движение, имаме предвид движение спрямо Земята или статични обекти - къщи, пътища и т.н.

Механична траектория на движение

Също така е невъзможно да не споменем такава характеристика на механичното движение като траектория. Траекторията е линията, по която се движи тялото. Например, отпечатъци от обувки в снега, следа от самолет в небето и сълза на бузата са всички траектории. Те могат да бъдат прави, извити или счупени. Но дължината на траекторията или сумата от дължините е пътят, изминат от тялото. Пътят се обозначава с буквата s. И се измерва в метри, сантиметри и километри, или в инчове, ярдове и футове, в зависимост от това кои мерни единици са приети в тази страна.

Видове механични движения: равномерно и неравномерно движение

Какви са видовете механични движения? Например, докато шофира кола, водачът се движи с различна скорост при шофиране в града и с почти една и съща скорост, когато се движи по магистралата извън града. Тоест, той се движи или неравномерно, или равномерно. Така че движението, в зависимост от изминатото разстояние за равни интервали от време, се нарича равномерно или неравномерно.

Примери за равномерно и неравномерно движение

В природата има много малко примери за равномерно движение. Земята се движи почти равномерно около Слънцето, капят дъждовни капки, изскачат мехурчета в сода. Дори куршум, изстрелян от пистолет, се движи по права линия и равномерно само на пръв поглед. От триенето срещу въздуха и земната гравитация полетът му постепенно се забавя, а траекторията намалява. В космоса куршумът може да се движи наистина право и равномерно, докато не се сблъска с друго тяло. А с неравномерното движение положението е много по -добро - има много примери. Полетът на топка по време на футболен мач, движението на лъв, който ловува плячка, пътуването на дъвка от седмокласник и пеперуда, прелитаща над цвете, са всички примери за неравномерно механично движение на тела.

95. Дайте примери за равномерно движение.
Много рядко е например движението на Земята около Слънцето.

96. Дайте примери за неравномерно движение.
Движението на автомобил, самолет.

97. Момчето се търкаля надолу от планината на шейна. Може ли това движение да се счита за еднородно?
Не.

98. Седейки във вагона на движещ се пътнически влак и наблюдавайки движението на приближаващия товарен влак, ни се струва, че товарният влак върви много по-бързо, отколкото нашият пътнически влак е тръгнал преди срещата. Защо се случва това?
В относителния пътнически влак товарен влак се движи с общата скорост на пътнически и товарен влак.

99. Водачът на движещо се превозно средство е в движение или в покой по отношение на:
а) пътища;
б) столчета за кола;
в) бензиностанции;
г) слънцето;
д) дървета по пътя?
В движение: a, c, d, e
В покой: б

100. Седейки в вагона на движещ се влак, наблюдаваме в прозореца кола, която върви напред, след това изглежда неподвижна и накрая се връща назад. Как можем да обясним това, което виждаме?
Първоначално скоростта на вагона е по -висока от скоростта на влака. Тогава скоростта на автомобила става равна на скоростта на влака. След това скоростта на автомобила намалява в сравнение със скоростта на влака.

101. Самолетът изпълнява "цикъл". Каква траектория виждат наблюдателите от земята?
Пръстеновидна пътека.

102. Дайте примери за движението на тела по извити пътеки спрямо земята.
Движението на планетите около Слънцето; движение на лодка по реката; Полет на птица.

103. Дайте примери за движението на тела с праволинейна траектория спрямо земята.
Движещ се влак; човек, който върви право.

104. Какви видове движение наблюдаваме, когато пишем с химикал? С тебешир?
Еднакво и неравномерно.

105. Кои части на велосипеда при движение в праволинейно движение описват праволинейни траектории спрямо земята и кои - криволинейни?
Просто: кормило, седло, рамка.
Криволинейни: педали, колела.

106. Защо казват, че слънцето изгрява и залязва? Какво е референтното тяло в този случай?
Референтното тяло се счита за Земята.

107. Две коли се движат по магистралата, така че известно разстояние между тях да не се променя. Посочете спрямо кои тела всяко от тях е в покой и спрямо кои тела се движат през този период от време.
Автомобилите са в покой един спрямо друг. Автомобилите се движат спрямо околните обекти.

108. Шейни се търкалят по планината; топката се търкаля надолу по наклонен улей; пада камък, освободен от ръцете. Кои от тези тела се движат напред?
Шейна от планината и камък, освободен от ръцете, се движат напред.

109. Книгата, поставена на масата в изправено положение (фиг. 11, позиция I), пада от удара и заема позиция II. В същото време две точки A и B на корицата на книгата описват траекториите на AA1 и BB1. Можем ли да кажем, че книгата вървеше напред? Защо?

Мислите ли, че се движите или не, когато четете този текст? Почти всеки от вас веднага ще отговори: не, не мърдам. И ще бъде погрешно. Някои биха могли да кажат: Премествам се. И те също ще грешат. Защото във физиката някои неща не са съвсем такива, каквито изглеждат на пръв поглед.

Например концепцията за механично движение във физиката винаги зависи от референтна точка (или тяло). Ето как човек, летящ в самолет, се движи спрямо роднините, които са останали вкъщи, но е в покой спрямо приятел, който седи до него. Така че отегчени роднини или приятел, който спи на рамото му, в този случай са референтни органи за определяне дали гореспоменатият ни човек се движи или не.

Определение за механично движение

Във физиката дефиницията за механично движение, преподавана в седми клас, е следната:промяната в положението на тялото спрямо други тела с течение на времето се нарича механично движение. Примери за механично движение в ежедневието са движението на автомобили, хора и кораби. Комети и котки. Въздушни мехурчета в кипящ чайник и учебници в тежка ученическа раница. И всеки път твърдението за движението или почивката на един от тези обекти (тела) ще бъде безсмислено, без да посочва референтното тяло. Затова в живота най -често, когато говорим за движение, имаме предвид движение спрямо Земята или статични обекти - къщи, пътища и т.н.

Траектория на механично движение

Също така е невъзможно да не споменем такава характеристика на механичното движение като траектория. Траекторията е линията, по която се движи тялото. Например, отпечатъци от обувки в снега, следа от самолет в небето и сълза на бузата са всички траектории. Те могат да бъдат прави, извити или счупени. Но дължината на траекторията или сумата от дължините е пътят, изминат от тялото. Пътят се обозначава с буквата s. И се измерва в метри, сантиметри и километри или в инчове, ярдове и крака, в зависимост от това кои мерни единици са приети в тази страна.

Видове механични движения: равномерно и неравномерно движение

Какви са видовете механични движения? Например, докато шофира кола, водачът се движи с различна скорост при шофиране в града и с почти една и съща скорост, когато се движи по магистралата извън града. Тоест, той се движи или неравномерно, или равномерно. Така че движението, в зависимост от изминатото разстояние за равни периоди от време, се нарича равномерно или неравномерно.

Примери за равномерно и неравномерно движение

Има много малко примери за равномерно движение в природата. Земята се движи почти равномерно около Слънцето, капят дъждовни капки, изплуват мехурчета в сода. Дори куршум, изстрелян от пистолет, се движи по права линия и равномерно само на пръв поглед. От триенето във въздуха и гравитацията на Земята полетът му постепенно става по-бавен, а траекторията намалява. В космоса куршумът може да се движи наистина право и равномерно, докато не се сблъска с друго тяло. А с неравномерното движение положението е много по -добро - има много примери. Полетът на топка по време на футболен мач, движението на лъв, който ловува плячка, пътуването на дъвка от седмокласник и пеперуда, прелитаща над цвете, са все примери за неравномерно механично движение на тела.

Равномерно движение - движение по права линия с постоянна (както по абсолютна стойност, така и по посока) скорост. При равномерно движение пътищата, които тялото изминава през равни интервали от време, също са равни.

За кинематично описание на движението ще позиционираме оста OX по посоката на движение. За да се определи изместването на тяло с равномерно праволинейно движение, е достатъчна една координата X. Проекциите на изместване и скорост върху координатната ос могат да се разглеждат като алгебрични величини.

Нека в момент t 1 тялото е било в точка с координата x 1, а в момент t 2 - в точка с координата x 2. Тогава проекцията на изместването на точката по оста OX ще бъде записана под формата:

∆ s = x 2 - x 1.

В зависимост от посоката на оста и посоката на движение на тялото, тази стойност може да бъде положителна или отрицателна. При праволинейно и равномерно движение модулът на движение на тялото съвпада с изминатия път. Скоростта на равномерно праволинейно движение се определя по формулата:

v = ∆ s ∆ t = x 2 - x 1 t 2 - t 1

Ако v> 0, тялото се движи по оста OX в положителна посока. В противен случай той е отрицателен.

Законът за движение на тяло с равномерно праволинейно движение се описва с линейно алгебрично уравнение.

Уравнение на движението на тялото с равномерно праволинейно движение

x (t) = x 0 + v t

v = c o n s t; x 0 - координата на тялото (точката) в момент t = 0.

Пример за графика на равномерно движение е показан на фигурата по -долу.

Има две графики, описващи движението на тела 1 и 2. Както можете да видите, тялото 1 в момент t = 0 е било в точката x = - 3.

От точка x 1 до точка x 2 тялото се премести за две секунди. Движението на тялото беше три метра.

∆ t = t 2 - t 1 = 6 - 4 = 2 s

∆ s = 6 - 3 = 3 m.

Знаейки това, можете да откриете скоростта на тялото.

v = ∆ s ∆ t = 1,5 m s 2

Има и друг начин за определяне на скоростта: от графиката може да се намери като съотношението на страните BC и AC на триъгълника ABC.

v = ∆ s ∆ t = B C A C.

Освен това, колкото по -голям е ъгълът, който образува графиката с оста на времето, толкова по -голяма е скоростта. Те също така казват, че скоростта е равна на тангенса на ъгъла α.

Подобни изчисления се извършват и за втория случай на движение. Помислете сега за нова графика, изобразяваща движение с помощта на линейни сегменти. Това е така наречената парче графика.

Движението, изобразено на него, е неравномерно. Скоростта на тялото се променя незабавно в точките на прекъсване на графиката и всеки сегмент от пътя към новата точка на прекъсване, тялото се движи равномерно с нова скорост.

От графиката виждаме, че скоростта се променя в моменти t = 4 s, t = 7 s, t = 9 s. Стойностите на скоростта също лесно се намират от графиката.

Имайте предвид, че пътят и преместването не съвпадат за движението, описано от линейната графика на парчета. Например, във времевия интервал от нула до седем секунди, тялото е изминало разстояние от 8 метра. В този случай движението на тялото е равно на нула.

Ако забележите грешка в текста, моля, изберете я и натиснете Ctrl + Enter