Основи на кинематиката

Материална точка и отправна система. Траектория, път, движение. Векторни величини, праволинейно равномерно движение и моментна скорост. Равноускорено криволинейно движение. Скорост при неравномерно движение. Движението на тялото в кръг.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru/

РГАУ-МША им. Тимирязев

Факултет по почвознание, агрохимия и агроекология

Въведение
1. Материална точка и отправна система
2. Траектория, път, движение. Векторни величини във физиката
3. Праволинейно равномерно движение. Скорост. Незабавна скорост
4. Ускорение. Моментално ускорение
5. Равноускорено криволинейно движение
6. Неравномерно движение. Скорост с неравномерно движение
7. Движение на тялото в кръг
8. Формули
Списък на използваната литература

Основната задача на механиката е да определи позицията на тялото във всеки един момент.

Разделът от механиката, който отговаря на въпроса „Как се движат телата?“, се нарича кинематика.

1. Материална точка и отправна система

Позицията на едно тяло може да се задава само спрямо друго тяло. Такова тяло се нарича референтно тяло. Референтното тяло може да бъде всяко тяло. За определяне на положението на тялото в пространството се използва координатна система. Ако тялото се движи, тогаванеговите координати се променят спрямо референтното тяло, имате нужда от устройство за измерване на времето на движение на тялото.

Отправното тяло, координатната система и инструментът за измерване на времето съставляват отправната система.

Всяко механично движение се разглежда в референтната рамка, избрана от наблюдателя. В различни референтни системи тялото се държи различно. Например, пътник, който седи във вагон, е в покой спрямо вагона, но се движи спрямо железопътните релси.

Снимка 1 . Референтна система Фигура 2 . Декартова координатна система

Почти всяко тяло може да се счита за материална точка, или когато разстоянието, изминато от тялото, е голямо в сравнение с неговия размер, или когато всички точки на тялото се движат по един и същи начин.

2. Траектория, път, движение. Векторни величини във физиката

Фигура 3. Траектория, път, движение

Дължината на участъка от траекторията, изминат от тялото за произволен период от време, се нарича път, изминат през това време. Пътеката е маркирана с буквата S и се измерва в метри. Пътят е скаларна стойност. За пълно описание на движението е необходимо да се знае не само изминатото разстояние, но и посоката на движение. Стойността, характеризираща промяната в положението на тялото в пространството след известно време, се нарича преместване.

Изместването е насочен линеен сегмент, който съчетава първоначалното положение на тялото с последващото му положение. Движението, както и пътят, се обозначават с буквата S и се измерват в метри. Но това са две различни величини, които трябва да се разграничават.

Стойностите, освен числова стойност, имат посока, те се наричат векторни величини. Преместването е векторна величина.

Траектория, път, преместване ще бъдат различни в различните отправни системи.

3. Праволинеенравномерно движение. Скорост. Незабавна скорост

За да се реши основната задача на механиката с равномерно праволинейно движение, е необходимо да се знае началната координата на тялото и проекцията на вектора на скоростта върху оста, по която се движи тялото. Скоростта показва скоростта на промяна на координатите на тялото. Координатата на тялото във всеки момент от времето е равна на сумата от началната координата на тялото и произведението на проекцията на вектора на скоростта по време.

Фигура 4. Равномерно праволинейно движение

Моментната скорост е скоростта на тялото в даден момент от времето или в дадена точка от траекторията. Това е векторна физическа величина, числено равна на границата, към която се стреми средната скорост за безкрайно малък период от време.

Фигура 5. Средна и моментна скорост

4. Ускорение. Моментално усилване

Например телата, свободно падащи близо до повърхността на Земята във вертикална посока, в случаите, когато въздушното съпротивление, което изпитват, е малко, увеличават скоростта си с около 9,8 m / s всяка секунда, тоест тяхното ускорение е приблизително равно на 9,8 m / s².

Важно е ускорението да е вектор, т.е. да отчита не само промяната в стойността на скоростта (модула на векторната величина), но и промяната в нейната посока. По-специално, ускорението на тяло, движещо се в кръг с постоянна модулна скорост, не е равно на нула; тялото изпитва постоянно модулно (и променливо по посока) ускорение, насочено към центъра на кръга (центростремително ускорение).

Единицата за ускорение в Международната система от единици (SI) е метър в секунда в секунда (m/s2, m/s2), има и извънсистемна единица гал (gal), използвана в гравиметрията и равна на 1 cm/s2.

Ускорението има знак. Ако колата ускори, нейната скорост се увеличава иускорението е положително. При спиране на автомобил скоростта му намалява - ускорението е с отрицателен знак. Моментното ускорение е векторна физическа величина, равна на границата на отношението на промяната на скоростта на тялото към интервала от време, през който е настъпила тази промяна, когато този интервал клони към нула.

5. Равноускорено криволинейно движение

Криволинейното движение винаги е движение с ускорение, дори ако абсолютната стойност на скоростта е постоянна. Криволинейното движение с постоянно ускорение се извършва винаги в равнината, в която са разположени векторите на ускорението и началните скорости на точката. При криволинейно движение с постоянно ускорение в равнината xOy проекциите vx и vy на неговата скорост върху осите Ox и Oy и координатите x и y на точката във всеки момент t се определят по формулите

6. Неравномерно движение. Скорост с неравномерно движение

Движение, при което тялото изминава различни участъци от пътя за еднакви интервали от време, се нарича неравномерно. При такова движение големината на скоростта не остава непроменена. В този случай можем да говорим само за средна скорост.

Средната скорост показва какво е преместването, което тялото изминава за единица време. То е равно на отношението на движението на тялото към времето на движение. Средната скорост, подобно на скоростта на тяло при равномерно движение, се измерва в метри, разделени на секунда. За да се характеризира по-точно движението, във физиката се използва моментната скорост.

Скоростта на тялото в даден момент от времето или в дадена точка от траекторията се нарича моментна скорост. Моментната скорост е векторна величина и е насочена по същия начин като вектора на преместване. Можете да измерите моментната си скорост със скоростомер. В систематаМеждународната моментна скорост се измерва в метри, разделени на секунда.

скоростта на движение на точката е неравномерна

7. Движението на тялото в кръг

Но движението по всяка криволинейна траектория може да бъде грубо представено като движение по дъгите на окръжност.

Когато тялото се движи в кръг, посоката на вектора на скоростта се променя от точка на точка. Следователно, когато говорят за скоростта на такова движение, те имат предвид моментна скорост. Векторът на скоростта е насочен по допирателната към окръжността, а векторът на изместване - по акордите.

Равномерно движение в кръг е движение, при което модулът на скоростта на движение не се променя, променя се само посоката му. Ускорението на такова движение винаги е насочено към центъра на окръжността и се нарича центростремително. За да се намери ускорението на тяло, което се движи в кръг, е необходимо да се раздели квадратът на скоростта на радиуса на кръга.

В допълнение към ускорението, движението на тялото в кръг се характеризира със следните величини:

Периодът на въртене на едно тяло е времето, необходимо на тялото да направи един пълен оборот. Периодът на въртене се обозначава с буквата Т и се измерва в секунди.

Честотата на въртене на тялото е броят на оборотите за единица време. Скоростта на въртене се обозначава с буквата ? и се измерва в херци. За да се намери честотата, е необходимо единицата да се раздели на периода.

Линейна скорост - отношението на движението на тялото към времето. За да се намери линейната скорост на тялото по окръжност, е необходимо обиколката да се раздели на периода (обиколката е 2? пъти радиуса).

Ъгловата скорост е физическо количество, равно на отношението на ъгъла на въртене на радиуса на окръжността, по която се движи тялото, към времето на движение. Ъгловата скорост се означава с буквата ? и измерено врадиани, разделени на секунда. Можете да намерите ъгловата скорост, като разделите 2? за период от. Ъглова скорост и линейна скорост. За да се намери линейната скорост, е необходимо да се умножи ъгловата скорост по радиуса на окръжността.

Фигура 6. Кръгово движение, формули.

Фигура 7. Формули за всички видове движение на материална точка

Списък на използваната литература

1. "Курс по физика" T.I. Трофимова, 2001.

2. Трофимова Т.И. Колекция от проблеми в курса на физиката, М .: Висше училище, 1996, 304s

3. Волкенщайн V.S. Сборник от задачи за общия курс на физиката, Санкт Петербург: "Специална литература", 1999 г., 328 с.

4. Трофимова Т.И., Павлова З.Г. Сборник задачи по физика с решения, М.: Высшая школа, 1999, 592 с.

5. Всички решения на „Сборник задачи по общия курс по физика“ на В.С. Volkenstein, M.: Ast, 1999, книга 1, 430 с., книга 2, 588 с.

6. Красилников О.М. Физика. Методическо ръководство за обработка на резултатите от наблюденията. М.: MISiS, 2002, 29 с.

7. Супрун И.Т., Абрамова С.С. Физика. Указания за извършване на лабораторна работа, Електростал: EPI MISiS, 2004, 54 с.

Хоствано на Allbest.ru

Подобни документи

Дефиниране на основни физични термини: кинематика, механично движение и неговата траектория, точкова и отправна система, път, транслационно движение и материална точка. Формули, характеризиращи равномерно и праволинейно равномерно ускорено движение.

Формули на кинематиката, механичното движение. Отправна система, траектория, преместване. Ускорение, добавяне на скорости. Равномерно, равномерно ускорено праволинейно движение. Ускорение на гравитацията. Условие за равновесие на лоста. Еластична сила, закон на Хук.

Относителност на движението, нейните постулати. референтни системи,техните видове. Понятието и примери за материална точка. Числената стойност на вектора (модул). Скаларно произведение на вектори. Траектория и път. Моментна скорост, нейните компоненти. Кръгово движение.

Праволинейно движение на точка в равнина. Моментна скорост на точката. Намиране на радиуса на въртящо се колело. Зависимост на пътя от времето, ускорението и масата на тялото. Равномерно движение. Работата, извършена от получената сила.

Изучаване на единиците за изразяване на скоростта и уредите, с които тя се измерва. Определяне на зависимостта на скоростта от времето за две тела, скорост при равномерно движение. Изучаване на концепциите за механично движение, референтно тяло, траектория и изминато разстояние.

Основни понятия на кинематиката. Механична система и материална точка. Концепцията за абсолютно твърдо тяло. Транслационно и ротационно движение. Концепцията за средна и моментна скорост. Компоненти и проекции на скоростта. Кинематичен закон за движение.

Равномерно и равномерно ускорено праволинейно движение. Законите на динамиката, проявлението на закона за запазване на импулса в природата и използването му в техниката. Законът за всемирното притегляне. Трансформация на енергия при механични вибрации. Законът на Бойл-Мариот.

Равномерно и ускорено движение. Движение под ъгъл спрямо хоризонта. Движение на тяло, хвърлено хоризонтално. Силата на всемирната гравитация, криволинейното движение. Механика на течности и газове, електромагнитни трептения, молекулярно-кинетична теория.

Движение на зададената точка. Ходограф на радиус-вектора. Уравнение за движение на точка. Векторни, естествени, координатни методи. Постъпателно, въртеливо, плоскопаралелно движение на тялото. Скорост на точките по време на движение на тялото. Моментален център на скоростта.

Движението на телата, като се вземат предвид основните причини, които предизвикват и определят това движение.Абсолютно твърдо тяло. Механично движение, транслационно и въртеливо движение на тялото. Връзка между транслационно и въртеливо движение. Основни формули на кинематиката.