ตัวอย่างการเคลื่อนที่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอในวิชาฟิสิกส์ การเคลื่อนไหวทางกล การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ เส้นทางการเคลื่อนที่ของกลไก

หัวข้อ: ปฏิสัมพันธ์ของร่างกาย

บทเรียน:เครื่องแบบและ การเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ- ความเร็ว

ลองพิจารณาตัวอย่างการเคลื่อนที่ของวัตถุทั้งสองสองตัวอย่าง ร่างแรกเป็นรถยนต์ที่เคลื่อนตัวไปตามถนนร้างที่เป็นเส้นตรง อย่างที่สองคือเลื่อนที่เร่งความเร็วกลิ้งไปตามเนินเขาที่เต็มไปด้วยหิมะ วิถีของทั้งสองร่างเป็นเส้นตรง จากบทเรียนที่แล้ว คุณจะรู้ว่าการเคลื่อนไหวดังกล่าวเรียกว่าเส้นตรง แต่การเคลื่อนไหวของรถและเลื่อนมีความแตกต่างกัน รถยนต์ครอบคลุมระยะทางเท่ากันในช่วงเวลาเท่ากัน และเลื่อนครอบคลุมระยะทางที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงเวลาเท่ากัน ซึ่งก็คือส่วนต่างๆ ของเส้นทาง การเคลื่อนไหวประเภทแรก (การเคลื่อนที่ของรถในตัวอย่างของเรา) เรียกว่าการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ การเคลื่อนไหวประเภทที่สอง (การเคลื่อนไหวของเลื่อนในตัวอย่างของเรา) เรียกว่าการเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ

การเคลื่อนไหวสม่ำเสมอคือการเคลื่อนไหวที่ร่างกายเดินทางเป็นระยะทางเท่ากันในช่วงเวลาเท่ากัน

การเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอคือการเคลื่อนไหวที่ร่างกายเคลื่อนผ่านส่วนต่างๆ ของเส้นทางในช่วงเวลาที่เท่ากัน

สังเกตคำว่า “ช่วงเวลาใดๆ ที่เท่ากัน” ในคำจำกัดความแรก ความจริงก็คือบางครั้งคุณสามารถเลือกช่วงเวลาที่ร่างกายเดินทางในระยะทางเท่ากันเป็นพิเศษได้ แต่การเคลื่อนไหวจะไม่สม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น ปลายเข็มวินาทีของนาฬิกาดิจิตอลจะเคลื่อนที่ในเส้นทางเดิมทุกวินาที แต่นี่จะไม่ใช่การเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ เนื่องจากลูกศรเคลื่อนที่เป็นจังหวะและหยุด

ข้าว. 1. ตัวอย่างการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ ทุกวินาทีรถคันนี้เดินทางได้ 50 เมตร

ข้าว. 2. ตัวอย่างการเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ เมื่อเลื่อนเร็วขึ้น มันจะเดินทางในระยะทางที่ไกลขึ้นเรื่อยๆ ทุกวินาที

ในตัวอย่างของเรา วัตถุเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง แต่แนวคิดเรื่องการเคลื่อนที่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอสามารถนำไปใช้กับการเคลื่อนไหวของวัตถุตามวิถีโค้งได้อย่างเท่าเทียมกัน

เรามักจะเจอแนวคิดเรื่องความเร็วค่อนข้างบ่อย จากหลักสูตรคณิตศาสตร์ของคุณ คุณคุ้นเคยกับแนวคิดนี้เป็นอย่างดี และเป็นเรื่องง่ายสำหรับคุณที่จะคำนวณความเร็วของคนเดินเท้าที่เดิน 5 กิโลเมตรในเวลา 1.5 ชั่วโมง ในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะแบ่งเส้นทางที่คนเดินเท้าเดินทางตามเวลาที่ใช้ในการเดินไปตามเส้นทางนี้ แน่นอนว่านี่เป็นการสันนิษฐานว่าคนเดินถนนเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอ

เรียกว่าความเร็วของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ ปริมาณทางกายภาพ, เชิงตัวเลข เท่ากับอัตราส่วนเส้นทางที่ร่างกายเดินทางไปจนถึงเวลาที่ใช้ในการเดินทางเส้นทางนี้

ความเร็วระบุด้วยตัวอักษร ดังนั้นสูตรคำนวณความเร็วคือ:

ใน ระบบสากลหน่วย เส้นทาง เช่นเดียวกับความยาวใดๆ มีหน่วยวัดเป็นเมตร และเวลาเป็นวินาที เพราะฉะนั้น, ความเร็ววัดเป็นเมตรต่อวินาที.

ในวิชาฟิสิกส์มักใช้หน่วยวัดความเร็วที่ไม่ใช่ระบบเช่นกัน ตัวอย่างเช่น รถยนต์เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (km/h) ความเร็วแสงในสุญญากาศคือ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที (km/s) ความเร็วของคนเดินเท้าคือ 80 เมตรต่อนาที (m /นาที) แต่ความเร็วของหอยทากมีค่าเพียง 0.006 เซนติเมตรต่อวินาที (cm/s)

ข้าว. 3. สามารถวัดความเร็วได้ในหน่วยที่ไม่ใช่ระบบต่างๆ

หน่วยการวัดที่ไม่ใช่ระบบมักจะแปลงเป็นระบบ SI มาดูวิธีการทำกัน ตัวอย่างเช่น หากต้องการแปลงกิโลเมตรต่อชั่วโมงเป็นเมตรต่อวินาที คุณต้องจำไว้ว่า 1 กม. = 1,000 ม. 1 ชั่วโมง = 3,600 วิ แล้ว

การแปลที่คล้ายกันสามารถดำเนินการกับหน่วยการวัดอื่นที่ไม่ใช่ระบบได้

เป็นไปได้ไหมที่จะบอกได้ว่ารถจะอยู่ที่ไหนหากรถเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 72 กม./ชม. เป็นเวลา 2 ชั่วโมง เป็นต้น ปรากฎว่าไม่ แท้จริงแล้ว เพื่อกำหนดตำแหน่งของร่างกายในอวกาศ จำเป็นต้องรู้ไม่เพียงแต่เส้นทางที่ร่างกายเดินทางเท่านั้น แต่ยังต้องรู้ทิศทางการเคลื่อนที่ด้วย รถในตัวอย่างของเราสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 72 กม./ชม. ในทุกทิศทาง

วิธีออกจากสถานการณ์สามารถพบได้หากเรากำหนดความเร็วไม่เพียงแต่เป็นค่าตัวเลข (72 กม./ชม.) แต่ยังกำหนดทิศทางด้วย (ไปทางเหนือ ไปทางตะวันตกเฉียงใต้ ตามแกน X ที่กำหนด เป็นต้น)

ปริมาณที่ไม่เพียงแต่ค่าตัวเลขเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทิศทางด้วย เรียกว่าปริมาณเวกเตอร์

เพราะฉะนั้น, ความเร็ว - ปริมาณเวกเตอร์(เวกเตอร์).

ลองดูตัวอย่าง วัตถุสองชิ้นกำลังเคลื่อนที่เข้าหากัน วัตถุหนึ่งมีความเร็ว 10 เมตรต่อวินาที และอีกวัตถุหนึ่งมีความเร็ว 30 เมตรต่อวินาที เพื่ออธิบายการเคลื่อนไหวนี้ในรูป เราต้องเลือกทิศทางของแกนพิกัดที่วัตถุเหล่านี้เคลื่อนที่ (แกน X) ร่างกายสามารถแสดงตามอัตภาพได้ เช่น ในรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ทิศทางความเร็วของวัตถุระบุด้วยลูกศร ลูกศรช่วยให้คุณระบุว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม นอกจากนี้ ตัวเลขยังคงรักษามาตราส่วน: ลูกศรที่แสดงความเร็วของวัตถุที่สองนั้นยาวกว่าลูกศรที่แสดงความเร็วของวัตถุตัวแรกถึงสามเท่า เนื่องจากค่าตัวเลขของความเร็วของวัตถุที่สองนั้นมากกว่าสามเท่า

ข้าว. 4. รูปภาพเวกเตอร์ความเร็วของวัตถุทั้งสอง

โปรดทราบว่าเมื่อเราวาดสัญลักษณ์ความเร็วถัดจากลูกศรที่ระบุทิศทาง จะมีลูกศรเล็กๆ วางไว้เหนือตัวอักษร: . ลูกศรนี้บอกว่า เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับเวกเตอร์ความเร็ว (เช่น ระบุทั้งค่าตัวเลขและทิศทางของความเร็ว) ไม่มีลูกศรแสดงถัดจากตัวเลข 10 เมตร/วินาที และเหนือสัญลักษณ์ความเร็ว 30 เมตร/วินาที สัญลักษณ์ที่ไม่มีลูกศรบ่งบอกถึงค่าตัวเลขของเวกเตอร์

ดังนั้นการเคลื่อนไหวทางกลจึงสามารถมีความสม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอได้ ลักษณะของการเคลื่อนไหวคือความเร็ว ในกรณีของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ หากต้องการหาค่าตัวเลขของความเร็ว ก็เพียงพอแล้วที่จะแบ่งเส้นทางที่ร่างกายเดินทางตามเวลาที่ใช้ในการเดินทางในเส้นทางนี้ ในระบบ SI ความเร็วจะวัดเป็นเมตรต่อวินาที แต่มีหน่วยความเร็วที่ไม่ใช่ระบบจำนวนมาก นอกจากค่าตัวเลขแล้ว ความเร็วยังแสดงลักษณะตามทิศทางอีกด้วย นั่นคือ ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ เพื่อระบุเวกเตอร์ความเร็ว ลูกศรเล็กๆ จะถูกวางไว้เหนือสัญลักษณ์ความเร็ว เพื่อระบุค่าตัวเลขของความเร็ว จึงไม่ใส่ลูกศรดังกล่าว

อ้างอิง

1. Peryshkin A.V. ฟิสิกส์. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 – ฉบับที่ 14 แบบเหมารวม. – อ.: อีสตาร์ด, 2010.

2. Peryshkin A.V. การรวบรวมปัญหาทางฟิสิกส์ เกรด 7 – 9: ฉบับที่ 5 แบบเหมารวม – อ: สำนักพิมพ์ “สอบ”, 2553.

3. Lukashik V.I., Ivanova E.V. รวบรวมปัญหาฟิสิกส์สำหรับเกรด 7 - 9 สถาบันการศึกษา- – ฉบับที่ 17 – อ.: การศึกษา, 2547.

1. คอลเลกชันดิจิทัลแบบครบวงจร ทรัพยากรทางการศึกษา ().

2. การรวบรวมทรัพยากรการศึกษาดิจิทัลแบบครบวงจร ()

การบ้าน

Lukashik V.I. , Ivanova E.V. รวบรวมปัญหาฟิสิกส์สำหรับเกรด 7 - 9

คุณคิดว่าคุณกำลังเคลื่อนไหวหรือไม่เมื่ออ่านข้อความนี้? เกือบทุกคนจะตอบทันที: ไม่ ฉันไม่ขยับ และเขาจะคิดผิด บางคนอาจพูดว่า: การเคลื่อนย้าย และพวกเขาจะผิดด้วย เพราะในทางฟิสิกส์ บางสิ่งอาจไม่ได้เป็นอย่างที่เห็นเมื่อมองแวบแรก

ตัวอย่างเช่น แนวคิดเรื่องการเคลื่อนที่ทางกลในฟิสิกส์จะขึ้นอยู่กับจุดอ้างอิง (หรือวัตถุ) เสมอ ดังนั้นบุคคลที่บินบนเครื่องบินจึงเคลื่อนที่สัมพันธ์กับญาติที่อยู่ที่บ้าน แต่จะพักผ่อนโดยสัมพันธ์กับเพื่อนที่นั่งอยู่ข้างๆ ดังนั้น ญาติหรือเพื่อนที่เบื่อหน่ายซึ่งในกรณีนี้คือตัวอ้างอิงในการพิจารณาว่าบุคคลดังกล่าวของเราเคลื่อนไหวหรือไม่

ความหมายของการเคลื่อนไหวทางกล

ในวิชาฟิสิกส์ คำจำกัดความของการเคลื่อนที่ทางกลที่ศึกษาในชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 มีดังต่อไปนี้การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายสัมพันธ์กับวัตถุอื่นเมื่อเวลาผ่านไปเรียกว่าการเคลื่อนไหวทางกล ตัวอย่างของการเคลื่อนไหวทางกลในชีวิตประจำวัน ได้แก่ การเคลื่อนไหวของรถยนต์ ผู้คน และเรือ ดาวหางและแมว ฟองอากาศในกาต้มน้ำเดือด และหนังสือเรียนในกระเป๋าเป้เด็กนักเรียนตัวหนัก และทุกครั้งที่ข้อความเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวหรือส่วนที่เหลือของวัตถุ (วัตถุ) เหล่านี้จะไม่มีความหมายหากไม่ได้ระบุถึงวัตถุอ้างอิง ดังนั้น ในชีวิต บ่อยครั้งเมื่อเราพูดถึงการเคลื่อนไหว เราหมายถึงการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับโลกหรือวัตถุที่อยู่นิ่ง เช่น บ้าน ถนน และอื่นๆ

เส้นทางการเคลื่อนที่ของกลไก

เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่พูดถึงลักษณะของการเคลื่อนไหวทางกลเช่นวิถี วิถีคือเส้นที่ร่างกายเคลื่อนที่ไป ตัวอย่างเช่น รอยรองเท้าบู๊ตในหิมะ เส้นทางเครื่องบินบนท้องฟ้า และรอยน้ำตาบนแก้ม ล้วนเป็นวิถีโคจร พวกเขาสามารถตรงโค้งหรือหัก แต่ความยาวของวิถีหรือผลรวมของความยาวคือเส้นทางที่ร่างกายเดินทาง เส้นทางถูกกำหนดด้วยตัวอักษร s และมีหน่วยวัดเป็นเมตร เซนติเมตร และกิโลเมตร หรือเป็นนิ้ว หลา และฟุต ขึ้นอยู่กับหน่วยวัดที่ยอมรับในประเทศนี้

ประเภทของการเคลื่อนไหวทางกล: การเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ

การเคลื่อนไหวทางกลประเภทใดบ้าง? ตัวอย่างเช่น เมื่อขับรถ ผู้ขับขี่จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แตกต่างกันเมื่อขับไปรอบๆ เมือง และด้วยความเร็วที่เกือบจะเท่ากันเมื่อขับบนทางหลวงนอกเมือง นั่นคือมันเคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอหรือสม่ำเสมอ ดังนั้นการเคลื่อนไหวซึ่งขึ้นอยู่กับระยะทางที่เดินทางในช่วงเวลาเท่ากันจึงเรียกว่าสม่ำเสมอหรือไม่สม่ำเสมอ

ตัวอย่างการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ

มีตัวอย่างการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในธรรมชาติน้อยมาก โลกเคลื่อนที่ไปรอบดวงอาทิตย์เกือบเท่ากัน มีหยดน้ำฝน ฟองอากาศลอยอยู่ในโซดา แม้แต่กระสุนที่ยิงจากปืนพกก็ยังเคลื่อนที่ตรงและสม่ำเสมอเพียงแวบแรกเท่านั้น เนื่องจากการเสียดสีกับอากาศและแรงโน้มถ่วงของโลก การบินของมันจึงค่อยๆ ช้าลงและวิถีโคจรลดลง ในอวกาศ กระสุนสามารถเคลื่อนที่ได้ตรงและสม่ำเสมอจนกระทั่งชนกับวัตถุอื่น แต่ด้วยการเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ สถานการณ์ก็ดีขึ้นมาก - มีตัวอย่างมากมาย การที่ลูกบอลลอยไประหว่างการแข่งขันฟุตบอล การเคลื่อนไหวของสิงโตที่กำลังล่าเหยื่อ การเคี้ยวหมากฝรั่งเข้าปากของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 และผีเสื้อที่กระพือปีกเหนือดอกไม้ ล้วนเป็นตัวอย่างของการเคลื่อนไหวทางกลไกที่ไม่สม่ำเสมอของร่างกาย

95.ยกตัวอย่างการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ
มันเกิดขึ้นน้อยมาก เช่น การเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์

96.ยกตัวอย่างการเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ
การเคลื่อนตัวของรถยนต์ เครื่องบิน

97. เด็กชายคนหนึ่งไถลลงมาจากภูเขาด้วยเลื่อน การเคลื่อนไหวนี้ถือว่าเหมือนกันได้หรือไม่?
เลขที่

98. นั่งอยู่ในตู้โดยสารของรถไฟโดยสารที่กำลังเคลื่อนที่และสังเกตความเคลื่อนไหวของรถไฟบรรทุกสินค้าที่กำลังจะมาถึงดูเหมือนว่าสำหรับเราแล้วรถไฟบรรทุกสินค้าจะวิ่งเร็วกว่ารถไฟโดยสารของเราก่อนที่จะพบกันมาก ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น?
รถไฟโดยสารสัมพันธ์ รถไฟบรรทุกสินค้า เคลื่อนที่ด้วยความเร็วรวมของผู้โดยสารและรถไฟบรรทุกสินค้า

99. ผู้ขับขี่รถยนต์ที่กำลังเคลื่อนที่กำลังเคลื่อนที่หรืออยู่นิ่งโดยสัมพันธ์กับ:
ก) ถนน;
b) ที่นั่งในรถ;
ค) ปั๊มน้ำมัน
ง) ดวงอาทิตย์;
จ) ต้นไม้ริมถนน?
ในการเคลื่อนไหว: a, c, d, d
ที่เหลือ:ข

100. นั่งอยู่ในตู้รถไฟที่กำลังแล่น เรามองดูรถที่แล่นไปข้างหน้าผ่านหน้าต่าง ดูไม่เคลื่อนไหว และถอยหลังไปในที่สุด จะอธิบายสิ่งที่เราเห็นได้อย่างไร?
ในตอนแรกความเร็วของรถจะสูงกว่าความเร็วของรถไฟ จากนั้นความเร็วของรถก็จะกลายเป็น ความเร็วเท่ากันรถไฟ หลังจากนั้นความเร็วของรถจะลดลงเมื่อเทียบกับความเร็วของรถไฟ

101. เครื่องบินทำการ "วนซ้ำ" ผู้สังเกตการณ์บนพื้นมองเห็นวิถีอะไร
วิถีวงกลม

102.ยกตัวอย่างการเคลื่อนที่ของวัตถุตามวิถีโค้งที่สัมพันธ์กับพื้นดิน
การเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ การเคลื่อนไหวของเรือในแม่น้ำ การบินของนก

103.ยกตัวอย่างการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีวิถีโคจรเป็นเส้นตรงสัมพันธ์กับพื้น
รถไฟที่กำลังเคลื่อนที่; ผู้ชายเดินตรงไป

104. เราสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวประเภทใดเมื่อเขียนด้วยปากกาลูกลื่น? ชอล์ก?
สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ

105. ส่วนไหนของจักรยานเมื่อเป็น การเคลื่อนไหวตรงพวกเขาอธิบายวิถีเส้นตรงที่สัมพันธ์กับพื้นหรือไม่ และอันไหนที่อธิบายวิถีโค้ง?
เส้นตรง: แฮนด์ อาน เฟรม
ส่วนโค้ง: คันเหยียบ, ล้อ

106. ทำไมพวกเขาถึงบอกว่าดวงอาทิตย์ขึ้นและตก? เนื้อหาอ้างอิงในกรณีนี้คืออะไร?
ส่วนอ้างอิงนั้นถือเป็นโลก

107. รถสองคันกำลังเคลื่อนที่ไปตามทางหลวงเพื่อให้ระยะห่างระหว่างรถทั้งสองไม่เปลี่ยนแปลง ระบุว่าแต่ละศพพักอยู่กับร่างกายใด และสัมพันธ์กับร่างกายที่พวกเขากำลังเคลื่อนไหวในช่วงเวลานี้
รถอยู่นิ่งสัมพันธ์กัน รถยนต์เคลื่อนที่สัมพันธ์กับวัตถุรอบๆ

108. เลื่อนกำลังกลิ้งลงมาจากภูเขา ลูกบอลกลิ้งลงมาตามรางเอียง หินที่หลุดออกจากมือก็ตกลงมา ร่างใดต่อไปนี้กำลังก้าวไปข้างหน้า?
เลื่อนเคลื่อนไปข้างหน้าจากภูเขาและก้อนหินหลุดออกจากมือ

109. หนังสือที่วางอยู่บนโต๊ะในแนวตั้ง (รูปที่ 11 ตำแหน่ง I) ตกจากการกดและเข้ารับตำแหน่ง II จุด A และ B สองจุดบนสันหนังสืออธิบายวิถี AA1 และ BB1 เราบอกได้ไหมว่าหนังสือเล่มนี้ก้าวไปข้างหน้า? ทำไม

คุณคิดว่าคุณกำลังเคลื่อนไหวหรือไม่เมื่ออ่านข้อความนี้? เกือบทุกคนจะตอบทันที: ไม่ ฉันไม่ขยับ และเขาจะคิดผิด บางคนอาจพูดว่า: การเคลื่อนย้าย และพวกเขาจะผิดด้วย เพราะในทางฟิสิกส์ บางสิ่งอาจไม่ได้เป็นอย่างที่เห็นเมื่อมองแวบแรก

ตัวอย่างเช่น แนวคิดเรื่องการเคลื่อนที่ทางกลในฟิสิกส์จะขึ้นอยู่กับจุดอ้างอิง (หรือวัตถุ) เสมอ ดังนั้นบุคคลที่บินบนเครื่องบินจึงเคลื่อนที่สัมพันธ์กับญาติที่อยู่ที่บ้าน แต่จะพักผ่อนโดยสัมพันธ์กับเพื่อนที่นั่งอยู่ข้างๆ ดังนั้น ญาติหรือเพื่อนที่เบื่อหน่ายซึ่งในกรณีนี้คือตัวอ้างอิงในการพิจารณาว่าบุคคลดังกล่าวของเราเคลื่อนไหวหรือไม่

ความหมายของการเคลื่อนไหวทางกล

ในวิชาฟิสิกส์ คำจำกัดความของการเคลื่อนที่ทางกลที่ศึกษาในชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 มีดังต่อไปนี้การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกายสัมพันธ์กับวัตถุอื่นเมื่อเวลาผ่านไปเรียกว่าการเคลื่อนไหวทางกล ตัวอย่างของการเคลื่อนไหวทางกลในชีวิตประจำวัน ได้แก่ การเคลื่อนไหวของรถยนต์ ผู้คน และเรือ ดาวหางและแมว ฟองอากาศในกาต้มน้ำเดือด และหนังสือเรียนในกระเป๋าเป้เด็กนักเรียนตัวหนัก และทุกครั้งที่ข้อความเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวหรือส่วนที่เหลือของวัตถุ (วัตถุ) เหล่านี้จะไม่มีความหมายหากไม่ได้ระบุถึงวัตถุอ้างอิง ดังนั้น ในชีวิต บ่อยครั้งเมื่อเราพูดถึงการเคลื่อนไหว เราหมายถึงการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับโลกหรือวัตถุที่อยู่นิ่ง เช่น บ้าน ถนน และอื่นๆ

เส้นทางการเคลื่อนที่ของกลไก

เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่พูดถึงลักษณะของการเคลื่อนไหวทางกลเช่นวิถี วิถีคือเส้นที่ร่างกายเคลื่อนที่ไป ตัวอย่างเช่น รอยรองเท้าบู๊ตท่ามกลางหิมะ รอยเท้าเครื่องบินบนท้องฟ้า และรอยน้ำตาที่แก้ม ล้วนแต่เป็นวิถี พวกเขาสามารถตรงโค้งหรือหัก แต่ความยาวของวิถีหรือผลรวมของความยาวคือเส้นทางที่ร่างกายเดินทาง เส้นทางถูกกำหนดด้วยตัวอักษร s และมีหน่วยวัดเป็นเมตร เซนติเมตร และกิโลเมตร หรือเป็นนิ้ว หลา และฟุต ขึ้นอยู่กับหน่วยวัดที่ยอมรับในประเทศนี้

ประเภทของการเคลื่อนไหวทางกล: การเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ

การเคลื่อนไหวทางกลประเภทใดบ้าง? ตัวอย่างเช่น เมื่อขับรถ ผู้ขับขี่จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แตกต่างกันเมื่อขับไปรอบๆ เมือง และด้วยความเร็วที่เกือบจะเท่ากันเมื่อขับบนทางหลวงนอกเมือง นั่นคือมันเคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอหรือสม่ำเสมอ ดังนั้นการเคลื่อนไหวซึ่งขึ้นอยู่กับระยะทางที่เดินทางในช่วงเวลาเท่ากันจึงเรียกว่าสม่ำเสมอหรือไม่สม่ำเสมอ

ตัวอย่างการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ

มีตัวอย่างการเคลื่อนที่สม่ำเสมอในธรรมชาติน้อยมาก โลกเคลื่อนที่ไปรอบดวงอาทิตย์เกือบเท่ากัน มีหยดน้ำฝน ฟองอากาศลอยอยู่ในโซดา แม้แต่กระสุนที่ยิงจากปืนพกก็ยังเคลื่อนที่ตรงและสม่ำเสมอเพียงแวบแรกเท่านั้น เนื่องจากการเสียดสีกับอากาศและแรงโน้มถ่วงของโลก การบินของมันจึงค่อยๆ ช้าลงและวิถีโคจรลดลง ในอวกาศ กระสุนสามารถเคลื่อนที่ได้ตรงและสม่ำเสมอจนกระทั่งชนกับวัตถุอื่น แต่ด้วยการเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ สถานการณ์จะดีขึ้นมาก - มีตัวอย่างมากมาย การที่ลูกบอลลอยไประหว่างการแข่งขันฟุตบอล การเคลื่อนไหวของสิงโตที่กำลังล่าเหยื่อ การเคี้ยวหมากฝรั่งเข้าปากของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 และผีเสื้อที่กระพือปีกเหนือดอกไม้ ล้วนเป็นตัวอย่างของการเคลื่อนไหวทางกลไกที่ไม่สม่ำเสมอของร่างกาย

การเคลื่อนที่สม่ำเสมอคือการเคลื่อนที่ตามแนวเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ (ทั้งขนาดและทิศทาง) ด้วยการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอ เส้นทางที่ร่างกายเดินทางในช่วงเวลาเท่ากันก็จะเท่ากันเช่นกัน

สำหรับคำอธิบายการเคลื่อนไหว เราจะวางแกน OX ไปตามทิศทางการเคลื่อนที่ เพื่อระบุการกระจัดของวัตถุระหว่างการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง พิกัด X หนึ่งพิกัดก็เพียงพอแล้ว แกนพิกัดถือได้ว่าเป็นปริมาณเชิงพีชคณิต

ให้ ณ เวลา t 1 ร่างกายอยู่ที่จุดที่มีพิกัด x 1 และ ณ เวลา t 2 - ณ จุดที่มีพิกัด x 2 . จากนั้นเส้นโครงการเคลื่อนที่ของจุดบนแกน OX จะถูกเขียนในรูปแบบ:

∆ ส = x 2 - x 1

ขึ้นอยู่กับทิศทางของแกนและทิศทางการเคลื่อนที่ของร่างกาย ค่านี้สามารถเป็นได้ทั้งบวกหรือลบ ด้วยการเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงและสม่ำเสมอ โมดูลการเคลื่อนไหวของร่างกายเกิดขึ้นพร้อมกับระยะทางที่เดินทาง ความเร็วของการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอถูกกำหนดโดยสูตร:

โวลต์ = ∆ ส ∆ เสื้อ = x 2 - x 1 เสื้อ 2 - เสื้อ 1

ถ้า v > 0 วัตถุจะเคลื่อนที่ไปตามแกน OX ในทิศทางบวก มิฉะนั้น - ในทางลบ

กฎการเคลื่อนที่ของร่างกายระหว่างการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมออธิบายได้ด้วยสมการพีชคณิตเชิงเส้น

สมการการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ

x (t) = x 0 + v เสื้อ

v = c o n s t ; x 0 - พิกัดของร่างกาย (จุด) ณ เวลา t = 0

ตัวอย่างของกราฟการเคลื่อนที่สม่ำเสมอแสดงอยู่ในภาพด้านล่าง

ต่อไปนี้เป็นกราฟสองกราฟที่อธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุ 1 และ 2 ดังที่เราเห็น วัตถุ 1 ณ เวลา t = 0 อยู่ที่จุด x = - 3

ร่างกายเคลื่อนจากจุด x 1 ไปยังจุด x 2 ในสองวินาที การเคลื่อนไหวของร่างกายคือสามเมตร

∆ เสื้อ = เสื้อ 2 - เสื้อ 1 = 6 - 4 = 2 วิ

∆ s = 6 - 3 = 3 ม.

เมื่อรู้อย่างนี้แล้วจะพบความเร็วของร่างกายได้

v = ∆ s ∆ t = 1.5 ม. s 2

มีวิธีอื่นในการกำหนดความเร็ว: จากกราฟสามารถพบได้เป็นอัตราส่วนของด้าน BC และ AC ของสามเหลี่ยม ABC

โวลต์ = ∆ s ∆ t = B C A C .

นอกจากนี้ ยิ่งมุมที่กราฟก่อตัวขึ้นกับแกนเวลามากเท่าใด ความเร็วก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความเร็วยังกล่าวได้ว่าเท่ากับแทนเจนต์ของมุม α

การคำนวณจะดำเนินการในทำนองเดียวกันสำหรับกรณีที่สองของการเคลื่อนไหว ให้เราพิจารณากราฟใหม่ที่แสดงการเคลื่อนไหวโดยใช้ส่วนของเส้นตรง นี่คือสิ่งที่เรียกว่ากราฟเชิงเส้นแบบเป็นชิ้นๆ

การเคลื่อนไหวที่ปรากฎบนภาพนั้นไม่สม่ำเสมอ ความเร็วของร่างกายเปลี่ยนแปลงทันทีที่จุดพักของกราฟ และแต่ละส่วนของเส้นทางไปยังจุดพักใหม่ ร่างกายจะเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอด้วยความเร็วใหม่

จากกราฟเราจะเห็นว่าความเร็วเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลา t = 4 s, t = 7 s, t = 9 s ค่าความเร็วยังหาได้ง่ายจากกราฟ

โปรดทราบว่าเส้นทางและการกระจัดไม่เหมือนกันสำหรับการเคลื่อนที่ที่อธิบายโดยกราฟเชิงเส้นแบบแยกส่วน ตัวอย่างเช่น ในช่วงเวลาตั้งแต่ศูนย์ถึงเจ็ดวินาที ร่างกายจะเดินทางเป็นระยะทาง 8 เมตร การกระจัดของร่างกายในกรณีนี้คือศูนย์

หากคุณสังเกตเห็นข้อผิดพลาดในข้อความ โปรดไฮไลต์แล้วกด Ctrl+Enter