Равномерно движение на телата

Дял

В този урок ще говорим за равномерното движение на телата. Такова движение е рядкост в природата, но е най-простият вид движение, тъй като скоростта на такова движение остава постоянна. В този урок ще изведем закони, които описват равномерното праволинейно движение. Използвайки тези закони, можем да решим основния проблем на кинематиката - да намерим позицията на тялото по всяко време.

Тема: Механика. КинематикаУрок: Равномерно движение на телата. Скорост. Уравнение за равномерно движение

1. Въведение

Както беше показано в предишния урок, има много различни видове движение. Ако линията, по която се движи тялото, илитраекторията на движението на тялото, е права, такова движение се наричаправолинейно. Ако е крива, движението се наричакриволинейно.

Освен това движението е разделено наравномерно инеравномерно.

Равномерно движение се нарича, при което за всякакви равни интервали от време тялото изминава един и същ път.

Така например, ако през първите 10 секунди тялото измине 20 метра, на всеки следващи 10 секунди също 20 метра, на всеки 5 секунди 10 метра, на всеки 2 секунди 4 метра и т.н., тогава то се движи равномерно.

Пример за равномерно движение е движението на минутната стрелка на часовника, или движението на конвейерната лента в производството, или движението на влак на дълъг и равномерен етап.(Равномерността на такова движение може лесно да се установи чрез слушане на звука на колелата).

Ориз. 1. Равномерно движение на капковата количка

Нека монтираме капкомер на количката (фиг. 1) и с помощта на товара ще балансираме триенето на колелата на количката върху дъската. След това бутнете малко количката. Капки цветна течност, изтичащи от капкомера на равни интервали, ще маркират върху хартията пътищата, изминати от количката. Приблизително тези пътища са еднакви; следователно движението на количката с капкомер може да се приеме за равномерно движение.

Използвайки дефиницията на вектора на преместване, дадена в последния урок, можем да дадем следната дефиниция на равномерно праволинейно движение:

Равномерно праволинейно движение се нарича, при което за всякакви равни интервали от време тялото извършва еднакви движения.

Ориз. 2. Премествания на тялото при равномерно праволинейно движение

Очевидно, ако и (фиг. 1) - движението не може да бъде друго освен равномерно праволинейно. Освен това от фигурата може да се заключи, че в лявата фигура интервалите от време, през които са извършени движенията, са ясно по-малки, отколкото в дясната.

Друго важно свойство на равномерното праволинейно движение е, чевекторът на скоростта в това движение епостоянен. Знаейки това, можем да пристъпим към закона за равномерното праволинейно движение.

За да се опише всяко движение, първата стъпка е да се избере референтна система (виж фиг. 2). В случай на униформаЗа праволинейно движение е удобно да изберете само една ос и да я насочите по посоката на движение на тялото.

Ориз. 3. Премествания на тялото в избраната от нас референтна система

Разгледайте два случая (вижте фиг. 3). На лявата фигура посоката на скоростта съвпада с посоката на координатната ос. Следователно проекцията на скоростта върху тази ос е положителна и законът на движението може да бъде написан по следния начин:

На дясната фигура посоката на скоростта не съвпада с посоката на координатната ос. Следователно проекцията на скоростта върху тази ос е отрицателна и законът за движение може да се запише като:

По този начин, използвайки получените закони, можем да решим основния проблем на кинематиката - да намерим позицията (координатата) на тялото по всяко време.

Препратки

  1. Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцки. Физика 10. - М .: Образование, 2008.
  2. А. П. Римкевич. Физика. Проблемник 10-11. – М.: Дропла, 2006.
  3. О. Я. Савченко. Задачи по физика. – М.: Наука, 1988.
  4. А. В. Пьоришкин, В. В. Крауклис. Курс по физика. Т. 1. - М .: Държава. уч.-пед. изд. мин. образование на РСФСР, 1957г.

Допълнителни препоръчителни връзки към интернет ресурси

Домашна работа

  1. Решавайки задачите за този урок, ще можете да се подготвите за въпроси 1 от GIA и въпроси A1, A2 от Единния държавен изпит.
  2. Задачи 20, 22, 25, 26 сб. Проблеми А. П. Римкевич изд. 10 (източник)
  3. На стената има часовник, който показва 4 часа, 16 минути и 3 секунди. Определете точката във времето, в която и трите стрели ще се срещнат. Проверетеотговор на истински часовник.

Разгледайте следните въпроси и техните отговори:

  • Въпрос: Сериозна грешка ли е да забравите някоя дума от определението за равномерно движение?
  • Отговор: Да, така е. Например, ако забравим думите „за всякакви равни интервали от време“ в дефиницията, тогава, например, колебателното движение може да се счита за равномерно, тъй като по време на колебателното движение е възможно да се разграничат времеви интервали (кратни на периода на колебание), за които тялото преминава едни и същи пътища.
  • Въпрос: Еднаква ли е скоростта при равномерно, но криволинейно движение?
  • Отговор: Не, при равномерно криволинейно движение само модулът на скоростта е еднакъв, но посоката на скоростта е различна в различните точки от траекторията. Например при равномерно движение в окръжност скоростта ще бъде допирателна във всяка точка от окръжността.
  • Въпрос: Къде в природата се случва равномерното праволинейно движение?
  • Отговор: Както ще бъде показано в един от следващите уроци, само тяло, върху което не действат сили или действието на всички сили върху което е компенсирано, ще се движи равномерно и праволинейно. Например, движението на парашутист, който се спуска към повърхността на Земята в тихо време, може да се счита за равномерно.
  • Въпрос: Какво се нарича закон на движението и какво е уравнение на движението?
  • Отговор: Уравнението на движението обикновено се нарича втори закон на Нютон, който ще бъде обсъден по-късно. Отгледан от насзависимостта на координатата на тялото от времето е решението на това уравнение на движението и затова обикновено се нарича закон на движението.