Domov K Panej Nerovnomerný pohyb. Okamžitá rýchlosť. Nerovnomerný lineárny pohyb Charakteristika rýchlosti nerovnomerného pohybu telesa

K Panej

Nerovnomerný pohyb. Okamžitá rýchlosť. Nerovnomerný lineárny pohyb Charakteristika rýchlosti nerovnomerného pohybu telesa

rolovanie tela po naklonenej rovine (obr. 2);

Ryža. 2. Rolovanie tela po naklonenej rovine ()

Voľný pád (obr. 3).

Všetky tieto tri druhy pohybu nie sú rovnomerné, to znamená, že sa mení ich rýchlosť. V tejto lekcii sa pozrieme na nerovnomerný pohyb.

Jednotný pohyb - mechanický pohyb, pri ktorom teleso prejde rovnakú vzdialenosť v ľubovoľných rovnakých časových úsekoch (obr. 4).

Ryža. 4. Jednotný pohyb

Pohyb sa nazýva nerovnomerný, pri ktorej telo prechádza nerovnými dráhami v rovnakých časových úsekoch.

Ryža. 5. Nerovnomerný pohyb

Hlavnou úlohou mechaniky je určiť polohu tela v každom okamihu. Pri nerovnomernom pohybe telesa sa mení rýchlosť telesa, preto je potrebné naučiť sa zmenu rýchlosti telesa popísať. Na tento účel sa zaviedli dva pojmy: priemerná rýchlosť a okamžitá rýchlosť.

Skutočnosť zmeny rýchlosti telesa pri nerovnomernom pohybe nie je vždy potrebné brať do úvahy; pri zvažovaní pohybu telesa po veľkom úseku dráhy ako celku (rýchlosť v každom časovom okamihu je nie je pre nás dôležité), je vhodné zaviesť pojem priemerná rýchlosť.

Napríklad delegácia školákov cestuje z Novosibirska do Soči vlakom. Vzdialenosť medzi týmito mestami po železnici je približne 3 300 km. Rýchlosť vlaku, keď práve opustil Novosibirsk, bola, znamená to, že uprostred cesty bola rýchlosť takáto to isté, ale pri vstupe do Soči [M1]? Je možné, mať len tieto údaje, povedať, že čas cesty bude (obr. 6). Samozrejme, že nie, keďže obyvatelia Novosibirska vedia, že cesta do Soči trvá približne 84 hodín.

Ryža. 6. Napríklad ilustrácia

Pri zvažovaní pohybu telesa po veľkom úseku dráhy ako celku je vhodnejšie zaviesť pojem priemerná rýchlosť.

Stredná rýchlosť nazývajú pomer celkového pohybu, ktorý telo vykonalo, k času, počas ktorého bol tento pohyb vykonaný (obr. 7).

Ryža. 7. Priemerná rýchlosť

Táto definícia nie je vždy vhodná. Napríklad športovec beží 400 m - presne jedno kolo. Výtlak športovca je 0 (obr. 8), ale chápeme, že jeho priemerná rýchlosť nemôže byť nulová.

Ryža. 8. Výtlak je 0

V praxi sa najčastejšie používa pojem priemerná pozemná rýchlosť.

Priemerná pozemná rýchlosť je pomer celkovej dráhy prejdenej telesom k času, za ktorý dráhu prešlo (obr. 9).

Ryža. 9. Priemerná pozemná rýchlosť

Existuje ďalšia definícia priemernej rýchlosti.

priemerná rýchlosť- je to rýchlosť, ktorou sa teleso musí pohybovať rovnomerne, aby prekonalo danú vzdialenosť za rovnaký čas, za ktorý okolo neho prešlo, pričom sa pohybuje nerovnomerne.

Z kurzu matematiky vieme, čo znamená aritmetika. Pre čísla 10 a 36 sa bude rovnať:

Aby sme zistili možnosť použitia tohto vzorca na zistenie priemernej rýchlosti, vyriešme nasledujúci problém.

Úloha

Cyklista stúpa na svah rýchlosťou 10 km/h, pričom strávi 0,5 hodiny. Potom ide dole rýchlosťou 36 km/h za 10 minút. Zistite priemernú rýchlosť cyklistu (obr. 10).

Ryža. 10. Ilustrácia problému

Vzhľadom na to:; ; ;

Nájsť:

Riešenie:

Keďže jednotkou merania pre tieto rýchlosti je km/h, zistíme priemernú rýchlosť v km/h. Preto tieto problémy neprevedieme na SI. Prepočítajme na hodiny.

Priemerná rýchlosť je:

Úplná cesta () pozostáva z cesty hore svahom () a dole svahom ():

Cesta na výstup na svah je:

Cesta dolu svahom je:

Čas potrebný na prejdenie celej trasy je:

odpoveď:.

Na základe odpovede na problém vidíme, že na výpočet priemernej rýchlosti nie je možné použiť vzorec aritmetického priemeru.

Koncept priemernej rýchlosti nie je vždy užitočný na riešenie hlavného problému mechaniky. Keď sa vrátim k problému s vlakom, nedá sa povedať, že ak sa priemerná rýchlosť počas celej cesty vlaku rovná , tak po 5 hodinách bude na diaľku z Novosibirska.

Priemerná rýchlosť nameraná za nekonečne malé časové obdobie sa nazýva okamžitá rýchlosť tela(napríklad: rýchlomer auta (obr. 11) ukazuje okamžitú rýchlosť).

Ryža. 11. Rýchlomer auta ukazuje okamžitú rýchlosť

Existuje ďalšia definícia okamžitej rýchlosti.

Okamžitá rýchlosť– rýchlosť pohybu telesa v danom časovom okamihu, rýchlosť telesa v danom bode trajektórie (obr. 12).

Ryža. 12. Okamžitá rýchlosť

Aby sme lepšie pochopili túto definíciu, pozrime sa na príklad.

Nechajte auto ísť rovno po úseku diaľnice. Máme graf projekcie posunu v závislosti od času pre daný pohyb (obr. 13), poďme si tento graf analyzovať.

Ryža. 13. Graf projekcie posunu v závislosti od času

Graf ukazuje, že rýchlosť auta nie je konštantná. Povedzme, že potrebujete nájsť okamžitú rýchlosť auta 30 sekúnd po začiatku pozorovania (v bode A). Pomocou definície okamžitej rýchlosti zistíme veľkosť priemernej rýchlosti za časový interval od do . Za týmto účelom zvážte fragment tohto grafu (obr. 14).

Ryža. 14. Graf projekcie posunu v závislosti od času

Aby sme skontrolovali správnosť zistenia okamžitej rýchlosti, nájdime modul priemernej rýchlosti pre časový interval od do , za to považujeme fragment grafu (obr. 15).

Ryža. 15. Graf projekcie posunu v závislosti od času

Vypočítame priemernú rýchlosť za dané časové obdobie:

Získali sme dve hodnoty okamžitej rýchlosti auta 30 sekúnd po začiatku pozorovania. Presnejšia bude hodnota, kde je časový interval menší, tzn. Ak uvažovaný časový interval znížime výraznejšie, potom okamžitú rýchlosť auta v bode A budú určené presnejšie.

Okamžitá rýchlosť je vektorová veličina. Preto je okrem hľadania (hľadania jeho modulu) potrebné vedieť, ako je smerovaný.

(at ) – okamžitá rýchlosť

Smer okamžitej rýchlosti sa zhoduje so smerom pohybu telesa.

Ak sa teleso pohybuje krivočiaro, potom okamžitá rýchlosť smeruje tangenciálne k dráhe v danom bode (obr. 16).

Cvičenie 1

Môže sa okamžitá rýchlosť () meniť iba v smere bez zmeny veľkosti?

Riešenie

Ak to chcete vyriešiť, zvážte nasledujúci príklad. Teleso sa pohybuje po zakrivenej dráhe (obr. 17). Označme bod na trajektórii pohybu A a bodka B. Všimnime si smer okamžitej rýchlosti v týchto bodoch (okamžitá rýchlosť smeruje tangenciálne k bodu trajektórie). Nech sa rýchlosti a rovnajú veľkosti a rovnajú sa 5 m/s.

odpoveď: Možno.

Úloha 2

Môže sa okamžitá rýchlosť meniť len čo do veľkosti, bez zmeny smeru?

Riešenie

Ryža. 18. Ilustrácia problému

Obrázok 10 ukazuje, že v bode A a na mieste B okamžitá rýchlosť je v rovnakom smere. Ak sa teleso pohybuje rovnomerne zrýchlene, potom .

odpoveď: Možno.

V tejto lekcii sme začali študovať nerovnomerný pohyb, teda pohyb s rôznou rýchlosťou. Charakteristikou nerovnomerného pohybu sú priemerné a okamžité rýchlosti. Koncept priemernej rýchlosti je založený na mentálnom nahradení nerovnomerného pohybu rovnomerným pohybom. Niekedy je koncept priemernej rýchlosti (ako sme videli) veľmi pohodlný, ale nie je vhodný na riešenie hlavného problému mechaniky. Preto sa zavádza pojem okamžitej rýchlosti.

Bibliografia

G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fyzika 10. - M.: Vzdelávanie, 2008.
A.P. Rymkevič. fyzika. Kniha problémov 10-11. - M.: Drop, 2006.
O.Ya. Savčenková. Fyzikálne problémy. - M.: Nauka, 1988.
A.V. Peryshkin, V.V. Krauklis. Kurz fyziky. T. 1. - M.: Štát. učiteľ vyd. min. školstvo RSFSR, 1957.

Internetový portál „School-collection.edu.ru“ ().
Internetový portál „Virtulab.net“ ().

Domáca úloha

Otázky (1-3, 5) na konci odseku 9 (strana 24); G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fyzika 10 (pozri zoznam odporúčanej literatúry)
Je možné, ak poznáme priemernú rýchlosť za určité časové obdobie, nájsť posunutie telesa počas ktorejkoľvek časti tohto intervalu?
Aký je rozdiel medzi okamžitou rýchlosťou pri rovnomernom lineárnom pohybe a okamžitou rýchlosťou pri nerovnomernom pohybe?
Počas jazdy autom sa údaje z tachometra merali každú minútu. Dá sa z týchto údajov určiť priemerná rýchlosť auta?
Cyklista išiel prvú tretinu trasy rýchlosťou 12 km za hodinu, druhú tretinu rýchlosťou 16 km za hodinu a poslednú tretinu rýchlosťou 24 km za hodinu. Nájdite priemernú rýchlosť bicykla počas celej cesty. Odpoveď uveďte v km/hod

Plán lekcie na tému " »

Dátum:

Predmet: Nerovnomerný (variabilný) pohyb. priemerná rýchlosť

Ciele:

Vzdelávacie: formovanie vedomostí a predstáv o nerovnomernom (variabilnom) pohybe, ako aj priemernej rýchlosti;

vývojové: rozvoj a formovanie praktických zručnostípoužívať fyzikálne pojmy a veličiny na opis rovnomerného lineárneho pohybu;rozvíjať kognitívny záujem;

Vzdelávacie: vštepovať kultúru duševnej práce, presnosť, učiť vidieť praktické výhody vedomostí, pokračovať vo formovaní komunikačných zručností, kultivovať pozornosť a pozorovanie.

Typ lekcie: lekciu osvojovania si nových vedomostí

Vybavenie a zdroje informácií:

Isachenkova, L. A. Fyzika: učebnica. pre 7. ročník verejné inštitúcie priem. vzdelávanie s ruštinou Jazyk tréning / L. A. Isachenková, G. V. Palchik, A. A. Sokolskij; upravil A. A. Sokolský. Minsk: Narodnaja Asveta, 2017.

Štruktúra lekcie:

Organizačný moment (5 min)

Aktualizácia základných znalostí (5 min)

Učenie sa nového materiálu (14 minút)

Minúta telesnej výchovy (1 min.)

Upevnenie vedomostí (15 min.)

Zhrnutie lekcie (5 min)

Obsah lekcie

Organizovanie času (kontrola prítomných v triede, kontrola dokončenia domácich úloh, vyjadrenie témy a hlavných cieľov hodiny)

Aktualizácia referenčných znalostí

Čo vyjadruje graf cesty?

Pre ktorý pohyb je graf dráhy priamka?

Ako určiť prejdenú vzdialenosť z grafu rýchlosti?

Učenie sa nového materiálu

Analyzujte pohyb autobusu. Pred zastavením spomalí. Potom niekto nejaký čas stojí na zastávke, t.j. jeho rýchlosť je nulová, potom sa rýchlosť zvýši. To znamená, že rýchlosť zbernice sa mení pri jej pohybe, t.j. ide o premennú hodnotu.

Pohyb, pri ktorom sa rýchlosť mení, sa nazýva nerovnomerný (variabilný).

Takmer všetky pohyby pozorované v prírode a technike sú nerovnomerné.SNapríklad ľudia, vtáky (obr. 103), delfíny (obr. 104), vlaky a padajúce predmety sa pohybujú rôznou rýchlosťou (obr. 105). Ale ako potom charakterizovať toto hnutie?

Nerovnomerný pohyb sa vyznačuje priemernou rýchlosťou. Ako určiť priemernú rýchlosť? Pozrime sa na príklad. Chystáte sa na exkurziu do Brestu vlakom. Vlak premáva z Minska do Brestus= 330 km. Cesta touto cestou si vyžaduje čast = 4,5 hod.. Počas tejto doby vlak stojí v staniciach a pohybuje sa buď zvyšujúcou sa alebo klesajúcou rýchlosťou.

Označme priemernú rýchlosť( v ) a napíš vzorec:

Potom sa vlak Minsk - Brest pohybuje priemernou rýchlosťou

Neboli ste prekvapení, že sme použili vzorec jednotného pohybu? Ano, naozaj,formálne sme zistili priemernú rýchlosť, ako keby vlak išiel celú cestus= 330 km prejdených rovnomerne konštantnou rýchlosťouv = 73 To, samozrejme, neznamená, že sa skutočne pohyboval rovnomerne. Na určitých úsekoch trasy bola rýchlosť vlaku výrazne vyššia

väčší(120 , a menej ako 73 a dokonca rovné nule (obr. 106).

Priemerná rýchlosť poskytuje iba približnú predstavu o tom, ako rýchlo sa telo pohybuje. Opis premenlivého pohybu je zložitejší ako opis rovnomerného pohybu.

Napríklad, ak sa rýchlosť vlaku v zrýchlenom úseku zvýši z 0 na 90, potom v rôznych bodoch trajektórie nadobudne rôzne hodnoty z tohto intervalu. Môžeme sa teda baviť nielen o priemernej rýchlosti na danom úseku trajektórie, ale aj o rýchlosti v danom bode trajektórie. Táto rýchlosť sa nazýva vo fyzikeokamžitá rýchlosť.

Pozrime sa na príklad riešenia problému zo strany 66

Minút telesnej výchovy

Upevnenie vedomostí

Teraz poďme pracovať s kartami na tému „Nerovnomerný (premenlivý) pohyb. Priemerná rýchlosť“ (príloha 1)

Vyplňte tabuľku.

odpoveď:

Pohyb, počas ktorého sa rýchlosť mení, sa nazýva nerovnomerný (variabilný).

Priemerná rýchlosť sa zistí vydelením celej dráhy celým časovým úsekom, počas ktorého bola táto dráha prejdená.

odpoveď: Pri rovnomernom pohybe prejde teleso rovnakú vzdialenosť za rovnaký čas, ale pri nerovnomernom pohybe prekoná inú vzdialenosť.

odpoveď: podľa vzorca

odpoveď: „celkom“ je celá dráha, ktorou telo prešlo, „celý“ je celý čas, počas ktorého túto dráhu prešlo

Z výšky spadlo jablkoh= 2,2 m v priebehu časut

odpoveď:

odpoveď: Najprv motorkár zrýchlil na rýchlosť 6 m/s za 3 sekundy, potom šiel 6 sekúnd konštantnou rýchlosťou 6 m/s a potom začal brzdiť a po 3,5 sekundách zastavil.

Zhrnutie lekcie

Takže si to zhrňme:

Charakteristickým znakom nerovnomerného pohybu je priemerná rýchlosť.

Ak chcete vypočítať priemernú rýchlosť, musíte vydeliť trasu celým časom stráveným cestovaním po tejto trase.

Organizácia domácich úloh

§18, odpovedzte na kontrolné otázky.

Vyriešiť problém:

Zistite svoju priemernú rýchlosť z domu do školy. Vyhodnoťte výsledok.

Reflexia

Pokračujte vo frázach:

Dnes som sa v triede naučila...

Bolo to zaujímavé…

Vedomosti, ktoré som získal na hodine, sa mi budú hodiť.

Príloha 1

Karta na tému „Nerovnomerný (premenlivý) pohyb. Priemerná rýchlosť"

Dokončite úlohy a riešte problémy

Vyplňte tabuľku, ústne odpovedajte na testové otázky, riešte úlohy.

Vyplňte tabuľku.

Ako sa líši nerovnomerný pohyb telesa od rovnomerného pohybu?
Ako zistiť priemernú rýchlosť nerovnomerného pohybu?
Aký je fyzikálny význam slov „celková“ a „celá“ v definícii priemernej rýchlosti
Z výšky spadlo jablkoh= 2,2 m v priebehu časut= 0,67 s. Nájdite priemernú rýchlosť pádu jablka.
Na základe údajov z grafu (pozri obrázok) popíšte pohyb motocyklistu.

rolovanie tela po naklonenej rovine (obr. 2);

Ryža. 2. Rolovanie tela po naklonenej rovine ()

Voľný pád (obr. 3).

Všetky tieto tri druhy pohybu nie sú rovnomerné, to znamená, že sa mení ich rýchlosť. V tejto lekcii sa pozrieme na nerovnomerný pohyb.

Jednotný pohyb - mechanický pohyb, pri ktorom teleso prejde rovnakú vzdialenosť v ľubovoľných rovnakých časových úsekoch (obr. 4).

Ryža. 4. Jednotný pohyb

Pohyb sa nazýva nerovnomerný, pri ktorej telo prechádza nerovnými dráhami v rovnakých časových úsekoch.

Ryža. 5. Nerovnomerný pohyb

Ryža. 6. Napríklad ilustrácia

Pri zvažovaní pohybu telesa po veľkom úseku dráhy ako celku je vhodnejšie zaviesť pojem priemerná rýchlosť.

Stredná rýchlosť nazývajú pomer celkového pohybu, ktorý telo vykonalo, k času, počas ktorého bol tento pohyb vykonaný (obr. 7).

Ryža. 7. Priemerná rýchlosť

Táto definícia nie je vždy vhodná. Napríklad športovec beží 400 m - presne jedno kolo. Výtlak športovca je 0 (obr. 8), ale chápeme, že jeho priemerná rýchlosť nemôže byť nulová.

Ryža. 8. Výtlak je 0

V praxi sa najčastejšie používa pojem priemerná pozemná rýchlosť.

Priemerná pozemná rýchlosť je pomer celkovej dráhy prejdenej telesom k času, za ktorý dráhu prešlo (obr. 9).

Ryža. 9. Priemerná pozemná rýchlosť

Existuje ďalšia definícia priemernej rýchlosti.

Z kurzu matematiky vieme, čo znamená aritmetika. Pre čísla 10 a 36 sa bude rovnať:

Aby sme zistili možnosť použitia tohto vzorca na zistenie priemernej rýchlosti, vyriešme nasledujúci problém.

Úloha

Cyklista stúpa na svah rýchlosťou 10 km/h, pričom strávi 0,5 hodiny. Potom ide dole rýchlosťou 36 km/h za 10 minút. Zistite priemernú rýchlosť cyklistu (obr. 10).

Ryža. 10. Ilustrácia problému

Vzhľadom na to:; ; ;

Nájsť:

Riešenie:

Keďže jednotkou merania pre tieto rýchlosti je km/h, zistíme priemernú rýchlosť v km/h. Preto tieto problémy neprevedieme na SI. Prepočítajme na hodiny.

Priemerná rýchlosť je:

Úplná cesta () pozostáva z cesty hore svahom () a dole svahom ():

Cesta na výstup na svah je:

Cesta dolu svahom je:

Čas potrebný na prejdenie celej trasy je:

odpoveď:.

Na základe odpovede na problém vidíme, že na výpočet priemernej rýchlosti nie je možné použiť vzorec aritmetického priemeru.

Priemerná rýchlosť nameraná za nekonečne malé časové obdobie sa nazýva okamžitá rýchlosť tela(napríklad: rýchlomer auta (obr. 11) ukazuje okamžitú rýchlosť).

Ryža. 11. Rýchlomer auta ukazuje okamžitú rýchlosť

Existuje ďalšia definícia okamžitej rýchlosti.

Okamžitá rýchlosť– rýchlosť pohybu telesa v danom časovom okamihu, rýchlosť telesa v danom bode trajektórie (obr. 12).

Ryža. 12. Okamžitá rýchlosť

Aby sme lepšie pochopili túto definíciu, pozrime sa na príklad.

Nechajte auto ísť rovno po úseku diaľnice. Máme graf projekcie posunu v závislosti od času pre daný pohyb (obr. 13), poďme si tento graf analyzovať.

Ryža. 13. Graf projekcie posunu v závislosti od času

Ryža. 14. Graf projekcie posunu v závislosti od času

Aby sme skontrolovali správnosť zistenia okamžitej rýchlosti, nájdime modul priemernej rýchlosti pre časový interval od do , za to považujeme fragment grafu (obr. 15).

Ryža. 15. Graf projekcie posunu v závislosti od času

Vypočítame priemernú rýchlosť za dané časové obdobie:

Okamžitá rýchlosť je vektorová veličina. Preto je okrem hľadania (hľadania jeho modulu) potrebné vedieť, ako je smerovaný.

(at ) – okamžitá rýchlosť

Smer okamžitej rýchlosti sa zhoduje so smerom pohybu telesa.

Ak sa teleso pohybuje krivočiaro, potom okamžitá rýchlosť smeruje tangenciálne k dráhe v danom bode (obr. 16).

Cvičenie 1

Môže sa okamžitá rýchlosť () meniť iba v smere bez zmeny veľkosti?

Riešenie

odpoveď: Možno.

Úloha 2

Môže sa okamžitá rýchlosť meniť len čo do veľkosti, bez zmeny smeru?

Riešenie

Ryža. 18. Ilustrácia problému

Obrázok 10 ukazuje, že v bode A a na mieste B okamžitá rýchlosť je v rovnakom smere. Ak sa teleso pohybuje rovnomerne zrýchlene, potom .

odpoveď: Možno.

Bibliografia

G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fyzika 10. - M.: Vzdelávanie, 2008.
A.P. Rymkevič. fyzika. Kniha problémov 10-11. - M.: Drop, 2006.
O.Ya. Savčenková. Fyzikálne problémy. - M.: Nauka, 1988.
A.V. Peryshkin, V.V. Krauklis. Kurz fyziky. T. 1. - M.: Štát. učiteľ vyd. min. školstvo RSFSR, 1957.

Internetový portál „School-collection.edu.ru“ ().
Internetový portál „Virtulab.net“ ().

Domáca úloha

Otázky (1-3, 5) na konci odseku 9 (strana 24); G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fyzika 10 (pozri zoznam odporúčanej literatúry)
Je možné, ak poznáme priemernú rýchlosť za určité časové obdobie, nájsť posunutie telesa počas ktorejkoľvek časti tohto intervalu?
Aký je rozdiel medzi okamžitou rýchlosťou pri rovnomernom lineárnom pohybe a okamžitou rýchlosťou pri nerovnomernom pohybe?
Počas jazdy autom sa údaje z tachometra merali každú minútu. Dá sa z týchto údajov určiť priemerná rýchlosť auta?
Cyklista išiel prvú tretinu trasy rýchlosťou 12 km za hodinu, druhú tretinu rýchlosťou 16 km za hodinu a poslednú tretinu rýchlosťou 24 km za hodinu. Nájdite priemernú rýchlosť bicykla počas celej cesty. Odpoveď uveďte v km/hod

Kinematika- časť mechaniky, v ktorej sa skúma pohyb hmotného bodu bez uvažovania príčin, ktoré tento pohyb spôsobujú.

Mechanický pohyb tela sa nazýva zmena jeho polohy v priestore vzhľadom na iné telesá v čase.

Hlavná úloha mechaniky- určiť polohu tela v priestore kedykoľvek.

Pohyb, pri ktorom sa všetky body tela pohybujú rovnako, sa nazýva pohyb tela dopredu.

Teleso, ktorého rozmery možno za podmienok skúmaného pohybu zanedbať, sa nazýva hmotný bod

Referenčný orgán- je to každé teleso bežne prijímané ako nehybné, voči ktorému sa uvažuje pohyb iných telies.

Sledujte- prístroj, v ktorom sa periodický pohyb používa na meranie časových úsekov.

Referenčný systém predstavuje referenčné teleso, pridružený súradnicový systém a hodiny.

DRÁHA, DRÁHA A POHYB

Trajektória- priamka, ktorú hmotný bod pri svojom pohybe opisuje.

Dráha je dĺžka trajektórie telesa.

Pohybom tela je vektor spájajúci počiatočnú polohu telesa s jeho konečnou polohou.

POSUV A RÝCHLOSŤ POČAS PRAVÉHO LINEÁRNEHO ROVNOMERNÉHO POHYBU

Priamy pohyb- pohyb, ktorého dráha je priamka.

Pohyb, pri ktorom telo robí rovnaké pohyby v ľubovoľných rovnakých časových intervaloch, sa nazýva rovnomerný pohyb.

Rýchlosť rovnomerného priamočiareho pohybu- pomer vektora pohybu telesa za ľubovoľné časové obdobie k hodnote tohto intervalu:

Keď poznáte rýchlosť, môžete pomocou vzorca nájsť posunutie za známe časové obdobie

Pri priamočiarom rovnomernom pohybe majú vektory rýchlosti a posunu rovnaký smer.

Projekcia pohybu na os X: s x = x t. Keďže s x = x - x 0, potom súradnica tela x = x 0 + s x. Podobne pre os y: y = y 0 + s y.

Výsledkom je, že dostaneme rovnice priamočiareho rovnomerného pohybu telesa v projekciách na os x a y:

RELATIVITA POHYBU

Poloha tela je relatívna, to znamená, že v rôznych referenčných systémoch je iná. Preto je aj jeho pohyb relatívny.

RÝCHLOSŤ S NEROZMERNÝM POHYBOM

Nerovnomerné je pohyb, pri ktorom sa v priebehu času mení rýchlosť telesa.

Priemerná rýchlosť nerovnomerného pohybu sa rovná pomeru vektora posunutia k času jazdy

Potom posun pri nerovnomernom pohybe

Okamžitá rýchlosť je rýchlosť telesa v danom časovom okamihu alebo v danom bode trajektórie.

ACCELERATION. ROVNOMERNE ZRÝCHLENÝ POHYB

Rovnomerne zrýchlené je pohyb, pri ktorom sa rýchlosť telesa mení rovnomerne v ľubovoľných rovnakých časových intervaloch.

Zrýchlenie tela je pomer zmeny rýchlosti telesa k času, počas ktorého k tejto zmene došlo.

Zrýchlenie charakterizuje rýchlosť zmeny rýchlosti.

Zrýchlenie je vektorová veličina. Ukazuje, ako sa mení okamžitá rýchlosť telesa za jednotku času.

Keď poznáte počiatočnú rýchlosť tela a jeho zrýchlenie, zo vzorca (1) môžete rýchlosť kedykoľvek nájsť:

Aby ste to dosiahli, rovnica musí byť napísaná v projekciách na zvolenú os:

V x = V 0x + a x t

Graf rýchlosti pre rovnomerne zrýchlený pohyb je priamka.

POSUN A DRÁHA V PRIAMOČNOM ROVNOMERNOM ZRÝCHLENOM POHYBE

Predpokladajme, že teleso sa pohlo za čas t, pričom sa pohybuje so zrýchlením. Ak sa rýchlosť zmení z na a vzhľadom na to,

Pomocou grafu rýchlosti môžete určiť vzdialenosť prejdenú telesom v známom čase - číselne sa rovná ploche zatieneného povrchu.

VOĽNÝ PÁD TELÍM

Pohyb telies v bezvzduchovom priestore pod vplyvom gravitácie je tzv voľný pád.

Voľný pád je rovnomerne zrýchlený pohyb. Tiažové zrýchlenie v danom mieste na Zemi je pre všetky telesá konštantné a nezávisí od hmotnosti padajúceho telesa: g = 9,8 m/s 2 .

Na vyriešenie rôznych problémov z časti „Kinematika“ sú potrebné dve rovnice:

Príklad: Teleso, ktoré sa z pokoja pohybuje rovnomerne zrýchleným tempom, prešlo za piatu sekundu vzdialenosť 18 m. Aké je zrýchlenie a akú vzdialenosť prešlo teleso za 5 s?

V piatej sekunde teleso prešlo vzdialenosť s = s 5 - s 4 a s 5 a s 4 sú vzdialenosti, ktoré telo prešlo za 4 a 5 s.

odpoveď: teleso pohybujúce sa so zrýchlením 4 m/s2 prejde 50 m za 5 s.

Úlohy a testy na tému "Téma 1. "Mechanika. Základy kinematiky."

Materiálny bod (referenčný systém)
Lekcie: 3 Zadania: 9 Testy: 1
Grafy závislosti kinematických veličín od času pri rovnomerne zrýchlenom pohybe - Zákony interakcie a pohybu telies: základy kinematiky, 9. ročník
Lekcie: 2 Zadania: 9 Testy: 1

Lekcie: 1 Zadania: 9 Testy: 1

Na splnenie úloh na tému „Mechanika“ potrebujete poznať Newtonove zákony, zákony univerzálnej gravitácie, Hookove zákony, zachovanie hybnosti a energie, ako aj základné vzorce kinematiky (rovnice súradníc, rýchlosti a posunutia).

Prísne dodržujte poradie štúdia teoretického materiálu navrhnutého v odporúčaniach pre kurz Fyzika.

Pri plnení úloh v kurze Mechanika dbajte na znamienka premietania vektorov vo vybranom referenčnom systéme. Toto je častá chyba, ktorú robia stredoškoláci.

Nebuďte leniví kresliť schémy (nákresy) problémov - to vám môže výrazne uľahčiť riešenie problému.

Analyzujte podmienky každej konkrétnej úlohy, porovnajte odpovede s podmienkami a realitou.

Nevymýšľajte si vlastné problémy s použitím pôvodných údajov!

Plán hodiny na tému „Nerovnomerný pohyb. Okamžitá rýchlosť"

dátum :

Predmet: « »

Ciele:

Vzdelávacie : Poskytovať a formovať vedomú asimiláciu vedomostí o nerovnomernom pohybe a okamžitej rýchlosti;

Vývojový : Pokračujte v rozvíjaní zručností samostatnej činnosti a zručností pre skupinovú prácu.

Vzdelávacie : Formovať kognitívny záujem o nové poznatky; rozvíjať behaviorálnu disciplínu.

Typ lekcie: lekciu osvojovania si nových vedomostí

Vybavenie a zdroje informácií:

Isachenkova, L. A. Fyzika: učebnica. pre 9. ročník. verejné inštitúcie priem. vzdelávanie s ruštinou Jazyk tréning / L. A. Isachenková, G. V. Palchik, A. A. Sokolskij; upravil A. A. Sokolský. Minsk: Ľudová asveta, 2015

Štruktúra lekcie:

Organizačný moment (5 min)

Aktualizácia základných znalostí (5 min)

Učenie sa nového materiálu (14 minút)

Minúta telesnej výchovy (3 min.)

Upevnenie vedomostí (13min)

Zhrnutie lekcie (5 min)

Organizovanie času

Dobrý deň, sadnite si! (Kontrola prítomných).Dnes v lekcii musíme pochopiť pojmy nerovnomerný pohyb a okamžitá rýchlosť. A to znamená, žeTéma lekcie : Nerovnomerný pohyb. Okamžitá rýchlosť

Aktualizácia referenčných znalostí

Študovali sme rovnomerný lineárny pohyb. Avšak skutočné telá - autá, lode, lietadlá, časti strojov atď. sa najčastejšie nepohybujú ani priamočiaro, ani rovnomerne. Aké sú vzorce takýchto pohybov?

Učenie sa nového materiálu

Pozrime sa na príklad. Automobil sa pohybuje po úseku cesty znázornenom na obrázku 68. Pri stúpaní sa pohyb auta spomaľuje a pri klesaní zrýchľuje. Pohyb autaani rovné, ani jednotné. Ako opísať takýto pohyb?

V prvom rade je na to potrebné objasniť pojemrýchlosť .

Od 7. ročníka viete, čo je priemerná rýchlosť. Je definovaná ako pomer trasy k časovému obdobiu, počas ktorého sa táto trasa prejde:

(1 )

Zavolajme jejpriemerná cestovná rýchlosť. Ukazuje čocesta v priemere telo prešlo za jednotku času.

Okrem priemernej cestovnej rýchlosti musíte zadať ajpriemerná rýchlosť pohybu:

(2 )

Čo znamená priemerná rýchlosť pohybu? Ukazuje čosťahovanie v priemere vykoná telo za jednotku času.

Porovnanie vzorca (2) so vzorcom (1 ) z § 7 môžeme vyvodiť záver:priemerná rýchlosť< > rovná rýchlosti takého rovnomerného priamočiareho pohybu, pri ktorom v časovom úseku Δ ttelo by sa pohlo Δ r.

Priemerná rýchlosť dráhy a priemerná rýchlosť pohybu sú dôležité charakteristiky každého pohybu. Prvá z nich je skalárna veličina, druhá je vektorová. Pretože Δ r < s , potom modul priemernej rýchlosti pohybu nie je väčší ako priemerná rýchlosť dráhy |<>| < <>.

Priemerná rýchlosť charakterizuje pohyb počas celého časového obdobia ako celku. Neposkytuje informácie o rýchlosti pohybu v každom bode trajektórie (v každom okamihu). Na tento účel sa zavádzaokamžitá rýchlosť - rýchlosť pohybu v danom čase (alebo v danom bode).

Ako určiť okamžitú rýchlosť?

Pozrime sa na príklad. Nechajte loptičku kotúľať dole šikmým žľabom z bodu (obr. 69). Obrázok ukazuje polohy lopty v rôznych časoch.

Zaujíma nás okamžitá rýchlosť lopty v bodeO. Rozdelenie pohybu lopty Δr 1 za zodpovedajúce časové obdobie Δ priemercestovná rýchlosť<>= na sekcii Rýchlosť<>sa môže značne líšiť od okamžitej rýchlosti v bodeO. Uvažujme menšie posunutie Δ =IN 2 . to dôjde v kratšom časovom období Δ. priemerná rýchlosť<>= hoci sa nerovná rýchlosti v bodeO, ale už bližšie k nej než<>. S ďalším poklesom posunu (Δ,Δ , ...) a časových intervaloch (Δ, Δ, ...) získame priemerné rýchlosti, ktoré sa od seba líšia stále menejAz okamžitej rýchlosti lopty v bodeO.

To znamená, že pomocou vzorca možno nájsť pomerne presnú hodnotu okamžitej rýchlosti za predpokladu, že časový interval Δt veľmi malé:

(3)

Označenie Δ t-» 0 pripomína, že rýchlosť určená vzorcom (3), čím bližšie k okamžitej rýchlosti, tým menšiaΔt .

Okamžitá rýchlosť krivočiareho pohybu telesa sa zistí podobným spôsobom (obr. 70).

Aký je smer okamžitej rýchlosti? Je zrejmé, že v prvom príklade sa smer okamžitej rýchlosti zhoduje so smerom pohybu gule (pozri obr. 69). A z konštrukcie na obrázku 70 je zrejmé, že pri krivočiarom pohybeokamžitá rýchlosť smeruje tangenciálne k trajektórii v bode, kde sa v tom momente nachádza pohybujúce sa teleso.

Pozorujte horúce častice vystupujúce z brúsneho kameňa (obr. 71,A). Okamžitá rýchlosť týchto častíc v momente separácie smeruje tangenciálne ku kružnici, po ktorej sa pohybovali pred separáciou. Podobne športové kladivo (obr. 71, b) začína svoj let tangenciálne k dráhe, po ktorej sa pohybovalo pri rozkrútení vrhačom.

Okamžitá rýchlosť je konštantná iba pri rovnomernom lineárnom pohybe. Pri pohybe po zakrivenej dráhe sa jej smer mení (vysvetlite prečo). Pri nerovnomernom pohybe sa mení jeho modul.

Ak sa modul okamžitej rýchlosti zvýši, potom sa nazýva pohyb telesa zrýchlené , ak sa zníži - pomaly

Uveďte príklady zrýchlených a spomalených pohybov telies.

Vo všeobecnosti platí, že pri pohybe telesa sa môže meniť veľkosť okamžitej rýchlosti aj jej smer (ako v príklade s autom na začiatku odseku) (pozri obr. 68).

Ďalej budeme jednoducho nazývať okamžitá rýchlosť rýchlosť.

Upevnenie vedomostí

Rýchlosť nerovnomerného pohybu na úseku trajektórie je charakterizovaná priemernou rýchlosťou a v danom bode trajektórie okamžitou rýchlosťou.

Okamžitá rýchlosť sa približne rovná priemernej rýchlosti určenej počas krátkeho časového obdobia. Čím je tento časový úsek kratší, tým je rozdiel medzi priemernou rýchlosťou a okamžitou rýchlosťou menší.

Okamžitá rýchlosť smeruje tangenciálne k trajektórii pohybu.

Ak sa modul okamžitej rýchlosti zvýši, potom sa pohyb telesa nazýva zrýchlený, ak sa zníži, nazýva sa pomalý.

Pri rovnomernom priamočiarom pohybe je okamžitá rýchlosť rovnaká v ktoromkoľvek bode trajektórie.

Zhrnutie lekcie

Poďme si to teda zhrnúť. Čo ste sa dnes v triede naučili?

Organizácia domácich úloh

§ 9, býv. 5 č. 1,2

Reflexia.

Pokračujte vo frázach:

Dnes som sa v triede naučila...

Bolo to zaujímavé…

Znalosti, ktoré som na lekcii nadobudol, budú užitočné