2. Legile lui Newton. Forțele de elasticitate și frecare.

3. Lucrări și putere.

4. Energia cinetică și potențială. Legi de conservare a energiei și a impulsului.

Fizica poate fi numită știință pe cele mai comune proprietăți și legile mișcării materiei.

"Fizica" - de la "fizic" grecesc - natura.

Dezvoltarea fizicii este strâns legată de dezvoltarea societății umane, cu nevoile practicanților, cu dezvoltarea forțelor productive. Descoperirile fizice au condus la dezvoltarea științelor tehnice, la crearea de noi industrii (tehnică laser și semiconductor). La rândul său, dezvoltarea tehnologiei încurajează dezvoltarea fizicii, necesitând permisiunea de probleme fizice asociate cu progresul tehnic suplimentar. Tehnica furnizează fizică cu dispozitive noi, mai avansate, creând condiții pentru dezvoltarea științei.

Legile fizice sunt exprimate sub formă de relații matematice între cantitățile fizice. Sub cantități fizice înțeleg caracteristicile (proprietățile) măsurat de obiecte fizice: obiecte, stări, procese. În fizică, se utilizează 7 cantități principale: lungime, timp, greutate, temperatură, curent, cantitatea de substanță, puterea luminii, valorile rămase ale derivatelor.

Este necesar să se distingă cantitățile scalare și vectoriale. Valorile scalare sunt pe deplin caracterizate prin valori numerice și unități de măsură; poate avea o valoare numerică pozitivă sau negativă (excepția este temperatura pe scara Kelvin).

Valoarea vectorială este complet caracterizată printr-o valoare numerică, o unitate de măsurare și direcții.

1. Concepte și caracteristici majore cinematice.

Mecanica studiază o mișcare mecanică, care este cea mai simplă formă de mișcare a materiei. Principala sarcină a mecanicii este de a determina poziția corpului în orice moment, dacă este cunoscută poziția inițială. În funcție de metodele de rezolvare a acestei probleme, mecanica este împărțită în 3 părți:

1) static - doctrina echilibrului mecanic;

    kinematics - Doctrina mișcării mecanice fără a ține seama de motivele acestei mișcări;

    dinamica - Doctrina mișcării mecanice, luând în considerare motivele pentru aceasta.

Mișcarea mecanică - Aceasta este o schimbare a poziției corpurilor sau a părților lor în spațiu în timp. Obiectul principal de studiere în cinematică

este un punct material. Conceptul de "punct de material" este o abstractizare fizică, un model care este introdus pentru a simplifica descrierea mișcării.

Punct de material Ei numesc corpul, dimensiunile și forma care pot fi neglijate în condițiile acestei sarcini.

Înlocuiți punctul de material real al corpului, adică Un obiect cu o masă, dar care nu are dimensiuni geometrice este posibil numai pentru acele mișcări, atunci când dimensiunea dimensiunii, forma și procesele care apar în interiorul corpului sunt destul de ignorate. Dacă corpul real nu poate fi înlocuit cu un punct material, utilizați un alt model fizic - un corp absolut solid.

Corp absolut solid Ei numesc corpul, ale cărui deformări pot fi neglijate în condițiile acestei sarcini.

De fapt, toate corpurile reale atunci când sunt expuse acestora sunt deformate.

Toate tipurile de mișcări mecanice pot fi reduse la mișcarea progresivă și rotativă. Punctul material poate participa numai la mișcarea progresivă, dreaptă sau curbilină, deoarece Este inutil să vorbim despre rotirea punctului care nu contează.

Adiţionalei au numit o astfel de mișcare, în care orice direct petrecut în organism rămâne paralel cu el însuși (figura 1).

Rotațieei au numit o astfel de mișcare în care toate punctele corpului descriu cercurile concentrice, centrele care se află pe o linie dreaptă, numită axa de rotație (figura 2). Axa de rotație poate fi în afara corpului.

Mișcarea arbitrară a corpului poate fi considerată o combinație de mișcări progresive și de rotație. Pentru a descrie poziția și mișcarea corpului, trebuie să selectați sistemul de referință.

Programa Numit sistemul de coordonate asociat cu ceasul, asociat rigid cu un corp fizic numit corpul de referință.

D. la Descrieri de mișcare Utilizați concepte: traiectorie, cale, mișcare, viteză, accelerare.

Traiectorie- Linia descrisă de un punct în spațiu (drept sau curbilinant).

Dacă traiectoria se află în același plan, mișcarea este numită plat.

Cale (S.) - lungimea traiectoriei, [s] \u003d 1m.

S este o valoare scalară.

Mișcare
-Tector care leagă poziția inițială și finală a punctului și direcționată către poziția finală; [
] \u003d 1m.

Rata medie de mișcare este egală cu raportul dintre mișcări
În timpul timpului, pentru care sa întâmplat această mișcare:

Vector
coincide cu vectorul de mișcare. Opțiunile scade diferența dintre
este, vectorul de mișcare coincide cu urmărirea la traiectorie în acest moment.

- Viteză instantanee.

Viteza instantanee - magnitudinea vectorului egal cu primul derivat al punctului de mișcare a vectorului razei în timp

La t s.
,

Viteza instantanee- viteza la momentul timpului în acest punct al traiectoriei.

=

Valoarea numerică a vitezei instantanee este egală cu primul derivat al timpului în timp.

Accelerarea instantanee - Valoarea vectorului egală cu prima dată derivat de timp.



Tipuri de mișcare rectilinieră.

a) o mișcare variabilă la care viteza și accelerația sunt modificate.

b) mișcarea echipamentelor - o mișcare de accelerare constantă.

 - egal cu   - egalat

;
;


;
.

c) mișcarea uniformă - mișcare la o viteză constantă.

.

Lăsați punctul material să se deplaseze de-a lungul unei traiectorie cu curvilinare plină, cu o dimensiune și direcție variabilă (figura 4).

Relativitatea mișcării. Mutarea și viteza

scopul de a lucra: Studierea conceptelor de bază ale cinematicii, relativitatea mișcării, modelele.

Teoria scurtă

Cinematică Ei numesc secția de mecanică în care este luată în considerare mișcarea organismelor fără a clarifica motivele acestei mișcări.

Mișcarea mecanică Corpurile numesc schimbarea poziției sale în spațiu în raport cu alte corpuri în timp.

Relativ de mișcare mecanică. Mișcarea aceluiași corp față de corpurile diferite este diferită. Pentru a descrie mișcarea corpului, trebuie să specificați, în legătură cu care este considerat organismul. Acest corp este chemat referința corpului .

Sistemul de coordonate asociat corpului de referință și ceasului pentru numărătoarea inversă a formei de timp sistem de referință permițând determinarea poziției corpului în mișcare în orice moment.

În sistemul internațional de unități pe unitate de lungime adoptată metru, și pe unitate de timp - al doilea.

Fiecare corp a definit dimensiuni. Diferitele părți ale corpului sunt în locuri diferite de spațiu. Cu toate acestea, în multe sarcini de mecanică nu este necesar să se indice pozițiile părților individuale ale corpului. Dacă dimensiunile corpului sunt mici în comparație cu distanțele cu alte corpuri, atunci acest corp poate fi luat în considerare punct de material . Acest lucru se poate face, de exemplu, atunci când studiază mișcarea planetelor din jurul Soarelui.

Dacă toate părțile corpului se mișcă la fel, atunci se numește o astfel de mișcare adiţional . Treceți progresiv, de exemplu, cabine în atracție "roti gigant", o mașină într-o linie dreaptă a căii etc. Cu mișcarea progresivă a corpului, poate fi vizualizată și ca punct de material.

Corpul, dimensiunile cărora în aceste condiții pot fi neglijate, numite punct de material .

Conceptul de punct de material este redarea rol important În mecanică.

Trecerea în timp de la un punct la altul, corpul (punctul material) descrie o anumită linie numită traiectoria mișcării corpului .

Poziția punctului material în spațiu în orice moment ( legea mișcării ) Este posibil să se definească fie prin dependența coordonării din când în când. x.=x.(t.), y.=y.(t.), z.=z.(t.) (metoda de coordonate) sau prin dependență de timpul vectorului de rază (metoda vectorului) efectuat de la începutul coordonatelor la acest punct (figura 1.1).



Circulaţie Corp Numit segmentul direcționat al unei linii drepte care leagă poziția inițială a corpului cu poziția sa ulterioară. Mutați există o magnitudine vectorială.

Distanta parcursal. egală cu lungimea traiectoriei arcului a trecut de organism pentru o vreme t.. Cale - Valoare scalară .

Dacă mișcarea corpului este luată în considerare pentru o perioadă suficient de scurtă de timp, atunci vectorul de mișcare va fi direcționat de-a lungul căii spre traiectorie în acest moment, iar lungimea sa va fi egală cu calea a trecut.

În cazul unei perioade suficient de mici de timp δ t. Calea a trecut de corpul δ l. Aproape coincide cu modulul vectorial de mișcare atunci când corpul se deplasează de-a lungul traiectoriei curbilinale, modulul vectorial de mișcare este întotdeauna mai mic decât calea parcursă (figura 1.2).

Smochin. 1.2. Distanta parcursa l. și vectorul de călătorie cu mișcarea corpului curbilinar. a. și b. - Punctele inițiale și celendine ale calea. Pentru caracteristicile mișcării, a introdus conceptul viteza medie:. (1.1) În fizică, cel mai mare interes nu este medie, ci viteza instantanee, care este definită ca limită la care se străduiește viteza medie pentru o perioadă infinit de timp δ t.: . (1.2) În matematică, o astfel de limită se numește un derivat și denotat sau. În acest fel, viteza instantanee Punctul material (corpul) este primul

derivate din mișcarea timpului.

Rata instantanee a corpului în orice punct al traiectoriei curbilineare este îndreptată spre traiectoria în acest moment. Diferența dintre vitezele medii și instantanee este prezentată în fig. 1.3

componente: o componentă tangențială (tangentă), direcționată de-a lungul vectorului și o componentă normală, direcționată perpendiculară pe vector.

mișcarea curbilină nu coincide cu direcția vectorului de viteze. Sunt numite componentele vectorului de accelerație tangentă (tangenţial ) I. normal Accelerații (figura 1.5).

Smochin. 1.5. Tangentă și accelerație normală. Accelerația tangentă indică cât de repede viteza corpului este schimbată de modulul :. (1.4) Vectorul este destinat unui tangent la traiectorie. Accelerarea normală Indică cât de repede viteza corpului variază în direcția.
Smochin. 1.6. Mișcare în arcii cercurilor. Mișcarea curbilină poate fi reprezentată ca o mișcare de-a lungul arcilor cercurilor (figura 1.6). Accelerarea normală depinde de modulul de viteză υ și de raza R. Cercul, în arcul căruia corpul se mișcă în acest moment :. (1,5)

Vectorul este întotdeauna îndreptat spre centrul cercului.

Din fig. 1.5 Se poate observa că modulul complet de accelerare este:

Astfel, principalele cantități fizice din cinematica punctului material sunt calea parcursă l., Mutați, viteză și accelerare. Cale l. este o valoare scalară. Mutați, viteză și accelerare - valori vectoriale. Pentru a seta o cantitate vectorială, trebuie să setați modulul său și să specificați direcția.

Magniturile vectoriale respectă anumite reguli matematice. Vectorul poate fi proiectat pe axele de coordonate, ele pot fi pliate, deduce, etc. Explorați modelele "Vector și proiecțiile sale pentru axele de coordonate", "Adăugarea și scăderea vectorilor".


Modelul demonstrează descompunerea vectorului la componente prin proiectarea unui vector pe axele de coordonate X și Y. Modificarea modulului și direcția vectorului pe graficul cu mouse-ul și direcția vectorului pentru a modifica modificările din proiecțiile sale și. Schimbarea proiecțiilor și, urmați modulul și vectorul de direcție
Model. Vectorul și proiecțiile sale pe axele de coordonate.

d: \\ Program Files \\ Physicon \\ Open Fizica 2.5 Partea 1 \\ Design \\ Imagini \\ butonModel_h.gif


Modelul vă permite să schimbați modulele și direcțiile vectorilor și să construiți vectorul - rezultatul adăugării sau scăderii vectoriale. De asemenea, puteți modifica proiecțiile vectorilor și asigurați-vă că proiecțiile vectorului de pe axele de coordonate sunt egale cu cantitatea sau diferența de vectori ai vectorilor și
Model. Adăugarea și scăderea vectorilor.

Mișcarea Tel poate fi descrisă în diferite sisteme de referință. Din punct de vedere al cinematicii, toate sistemele de referință sunt egale. Cu toate acestea, caracteristicile cinematice ale mișcării, cum ar fi traiectoria, mișcarea, viteza, sunt diferite în diferite sisteme. Valori în funcție de selectarea sistemului de referință în care se efectuează măsurarea acestora, numită relativ .

Să fie două sisteme de referință. Sistem Xoy. Considerate condiționate stabilite și sistemul X "o" y " Mutarea progresivă la sistem Xoy. cu viteză. Sistem Xoy. Poate, de exemplu, este asociat cu Pământul și sistemul X "o" y " - cu o platformă care se deplasează de-a lungul șinelor (figura 1.7).

În ceea ce privește pământul, va corespunde vectorului reprezentând suma vectorilor și:

În cazul în care unul dintre sistemele de referință se mișcă în raport cu altul putty (Ca în figura 1.7) La o viteză constantă, această expresie ia forma:

Dacă considerați că vă deplasați pe o perioadă scurtă de timp δ t., apoi împărțiți ambele părți ale acestei ecuații pe δ t. și apoi întoarcerea la limită când δ t.→ 0 Avem:

aici - viteza corpului în sistemul de referință "fix" Xoy.- viteza corpului în sistemul de referință "în mișcare" X "o" y ". Viteza și uneori convențional numite viteze absolute și relative; Viteza se numește o viteză portabilă.

Raportul (1.9) exprimă dreptul de adiție de viteză clasică : viteza absolută a corpului este egală cu suma vectorială a vitezei sale relative și a vitezei portabile a sistemului de referință mobil.

Atenția trebuie acordată întrebării accelerărilor corpului în diferite sisteme de referință. Din (1.9) rezultă că, cu mișcarea uniformă și directă a sistemelor de referință reciproc, accelerarea corpului în aceste două sisteme este aceeași, adică. . Într-adevăr, dacă - vectorul, modulul și direcția care rămân neschimbate în timp, atunci orice schimbare a vitezei corpului relativ va coincide cu schimbarea vitezei sale absolute. Prin urmare,

Examinați modelul "Fiabilitatea mișcării".

Transformarea la limită (δ t.→ 0), primim. În general, cu mișcările sistemelor de referință cu accelerație reciproc, accelerarea corpului în diferite sisteme de referință sunt diferite.

În cazul în care vectorul vitezei relative și al vitezei portabile este paralel unul cu celălalt, legea adăugării de viteze poate fi scrisă într-o formă scalară:

υ = υ 0 + υ " . (1.11)

În acest caz, toate mișcările apar de-a lungul unei linii drepte (de exemplu, axa BOU.). Viteza υ, υ o și υ " trebuie să fie considerate previziuni cu viteze absolute, portabile și relative pe axă BOU.. Acestea sunt valori algebrice și, prin urmare, trebuie să atribuie anumite semne (plus sau minus) în funcție de direcția mișcării.

Cea mai simplă vizualizare a mișcării mecanice este mișcarea corpului de-a lungul unei linii drepte cu un modul constant și viteză. O astfel de mișcare este numită uniformă . Cu o mișcare uniformă, corpul pentru orice intervale egale trece căi egale. Pentru descrierea cinematică a mișcării rectiliniene uniforme, axa de coordonate BOU. Aranja convenabil prin mișcare. Poziția corpului cu o mișcare uniformă este determinată de sarcina unei coordonate x.. Vectorul vectorului de călătorie și vectorul de viteză sunt întotdeauna direcționate paralele cu axa de coordonate. BOU.. Prin urmare, mișcarea și viteza cu mișcare rectilinie poate fi proiectată pe axă BOU. și să ia în considerare proiecțiile lor ca valori algebrice.

Dacă la un moment dat în timp t. 1 corp a fost la punctul cu coordonatul x. 1, și mai târziu t. 2 - La punctul cu coordonatele x. 2, apoi proiectarea mișcării δ s. pe axa BOU. În timpul Δ. t.= t. 2 – t. 1 egal cu δ. s.= x. 2 – x. 1 .

Această valoare poate fi pozitivă și negativă în funcție de direcția în care corpul se mișca. Cu o mișcare uniformă de-a lungul unui modul de mișcare directă coincide cu calea parcursă. Viteză mișcarea uniformă rectilinie este numită atitudine

. (1.12)

Dacă υ\u003e 0, organismul se îndreaptă spre direcția axei pozitive BOU.; cu υ.<0 тело движется в противоположном направлении.

Dependența coordonatei x. din timp t. (legea mișcării) exprimată cu o mișcare rectilinie uniformă ecuația matematică liniară :

x.(t.) = x. 0 + υ t.. (1.13)

În această ecuație, υ \u003d const - viteza corpului, x. O - coordonarea punctului în care organismul a fost la momentul timpului t.\u003d 0. În diagrama legea mișcării x.(t.) Linia dreaptă este descrisă. Exemple de astfel de grafice sunt prezentate în fig. 1.8.

.

Viteza este pozitivă. Aceasta înseamnă că organismul sa mutat în direcția pozitivă a axei BOU.. Observăm că, pe diagrama de mișcare, viteza corpului poate fi definită geometric ca relațiile laterale BC. și AC. Triunghi Abc. (Fig. 1.9) .

Cu cât este mai mare colțul α care formează o linie dreaptă cu axa timpului, adică. Cu cât este mai mare panta graficului ( abrupt), cu atât este mai mare viteza corpului. Uneori spun că viteza corpului este egală cu unghiul tangent α Tilt Direct. x.(t.). Din punctul de vedere al matematicii, această afirmație nu este destul de corectă, deoarece părțile BC. și AC. Triunghi Abc. Ei au diferit dimensiune: Latură BC. Măsurată în metri și laterală AC. - în secunde.

În mod similar, pentru mișcarea prezentată în fig. 1.9 Direct II, vom găsi x. 0 \u003d 4 m, υ \u003d -1 m / s.

Pe graficul (figura 1.9), acest lucru se întâmplă la momentul respectiv t. 1 \u003d -3S, t. 2 \u003d 4 s, t. 3 \u003d 7 s și t. 4 \u003d 9 s. Este ușor de găsit pe calendarul mișcării, care este pe interval ( t. 2 ; t. 1) Corpul sa mutat la o viteză 12 \u003d 1 m / s, pe interval ( t. 3 ; t. 2) - la o viteză 23 \u003d -4/3 m / s și pe interval ( t. 4 ; t. 3) - la o rată υ 34 \u003d 4 m / s.

Trebuie remarcat faptul că cu o lege liniară din bucăți a mișcării rectilinie a corpului a trecut l. nu coincide cu mutarea s.. De exemplu, pentru legea mișcării prezentate în fig. 1.10, mișcarea corpului la intervalul de timp de la 0 C la 7 s este zero ( s.\u003d 0). În acest timp, corpul a trecut calea l.\u003d 8 m.

Explorați modelul "Deplasare și viteză"

În care mișcarea mecanică a organismelor este studiată fără a lua în considerare masele lor și motivele pentru a asigura această mișcare.

Cu alte cuvinte, mișcarea corpului este descrisă în cinematică ( mișcare de traiectorie, vitezăși accelerare) Fără a clarifica motivele pentru care se mișcă atât de mult.

Circulaţiedenotă orice schimbare în lumea materialului înconjurător. Mișcarea mecanică - schimbarea poziției corpului în spațiu care apare în timp, observată în raport cu un alt corp, adoptat condiționat pentru fix. Un organism nemișcat condiționat este numit un corp de referință. Sistemul axelor de coordonate asociate corpului de referință determină spațiul în care apare mișcarea.

Spațiul fizic tridimensional și euclidian, adică toate măsurătorile sunt efectuate pe baza geometriei școlare. Unitatea principală de măsurare a distanțelor este de 1 metru (m), unitate de măsurare a unghiurilor - 1 radian (fericit.).

Timpul în cinematică este considerat o valoare scalară în continuă schimbare. t.. Toate celelalte valori cinematice sunt considerate dependente de timp (funcții ale timpului). Pentru unitatea principală de timp durează 1 sec.

Cinematică Examinează mișcarea:

  • doturi de solid (non-deformare) ale corpului,
  • corpul solid lăsând deformarea elastică sau plastic
  • lichide
  • gaz.

Principalele sarcini ale cinematicii.

1. Descrierea mișcării corpului cu ajutorul ecuațiilor cinematice de mișcare, tabele și grafice. Descrie mișcarea corpului - determină poziția sa în orice moment.

2. Determinarea caracteristicilor cinematice ale mișcării - vitezei și accelerației.

3. Studiul mișcărilor complexe (compozite) și determinarea dependenței dintre caracteristicile acestora. O mișcare complexă se numește mișcarea corpului față de sistemul de coordonate, care se mișcă în raport cu un alt sistem de coordonate fixe.

Kinematica consideră următoarele concepte și mișcări.

Cinematică - secția de mecanică care studiază circulația organismelor fără a ține seama de motivele care au cauzat această mișcare.

Principala sarcină a cinematicii este de a găsi poziția corpului în orice moment, dacă este cunoscută poziția, viteza și accelerația în momentul inițial al timpului.

Mișcarea mecanică - Aceasta este o schimbare în poziția corpului (sau a părților corpului) reciproc în spațiu în timp.

Pentru a descrie mișcarea mecanică, trebuie să selectați sistemul de referință.

Referința corpului - Organismul (sau grupul de organisme) adoptat în acest caz fix, față de care se ia în considerare mișcarea altor organisme.

Acesta este un sistem de coordonate asociat cu un corp de referință și o metodă selectată pentru măsurarea timpului (figura 1).

Poziția corpului poate fi determinată utilizând un vector de radius sau cu ajutorul coordonatelor.

Puncte - tăiate directe drepte, conectarea începutului referirii la punct (figura 2).

Punctele X sunt o proiecție a capătului punctului de rază-vector pe axa Oh. Utilizați de obicei un sistem de coordonate dreptunghiulare. În acest caz, poziția punctului de pe linie, planul și în spațiu este determinată de unul (x), două (x, y) și trei (x, y, z) - coordonate (fig.3), respectiv.

În cursul elementar de fizică, este studiată cinematica mișcării punctului material.

Punct de material - Corpul, dimensiunile cărora în aceste condiții pot fi neglijate.

Acest model este utilizat în cazurile în care dimensiunile liniare ale corpului în cauză sunt mult mai mici decât toate celelalte distanțe în această sarcină sau când organismul se mișcă progresiv.

Adiţional Se numește mișcarea corpului, în care direct, trecând prin orice două puncte ale corpului, se mișcă, rămânând paralel cu ea însăși. În mișcare Prigly, toate punctele corpului descriu aceleași traiectorii și, în orice moment, au aceleași viteze și accelerare. Prin urmare, pentru a descrie o astfel de mișcare a corpului, este suficient să descrieți mișcarea unui punct arbitrar.

În viitor, sub cuvântul "corp", vom înțelege "punctul material".

Linia pe care corpul în mișcare descrie într-un sistem specific de referință este numită o traiectorie. În practică, forma traiectoriei este setată cu ajutorul formulelor matematice (y \u003d f (x) - ecuația traiectoriei) sau descrisă în figură. Vederea traiectoriei depinde de selectarea sistemului de referință. De exemplu, o traiectorie a corpului, care se încadrează liber în mașină, care se mișcă în mod egal și direct, este o linie verticală directă în sistemul de referință asociat cu mașina și parabola în sistemul de referință asociat cu Pământul.

În funcție de tipul traiectoriei, mișcarea dreaptă și curbilinară distinge.

Cale S este o valoare fizică scalară definită de lungimea traiectoriei descrisă de organism pentru o anumită perioadă de timp. Calea este întotdeauna pozitivă: s\u003e 0.

Mișcare Corpul pentru o anumită perioadă de timp este o secțiune direcționată a unei linii drepte care leagă punctul inițial (punctul) și finala (punctul M) al poziției corpului (vezi figura 2):

,

unde - vectorii de raze ai corpului la aceste puncte în timp.

Proiectarea mișcării pe axa OX

unde - coordonatele organismului la timpul inițial și sfârșitul.

Modulul de mișcare nu poate fi mai mare decât calea.

Semnul de egalitate se referă la cazul unei linii drepte, dacă direcția de mișcare nu se schimbă.

Cunoscând mișcarea și poziția inițială a corpului, puteți găsi poziția sa la Timpul T:

Viteză - măsurarea stării mecanice a corpului. Aceasta caracterizează viteza de schimbare a poziției corpului față de acest sistem de referință și este o cantitate fizică vectorială.

- cantitatea fizică vectorială, numerică egală cu raportul de mișcare până la perioada de timp, pentru care sa întâmplat și îndreptată de-a lungul mișcării (figura 4):

În unitatea de viteză SI este contorul pe secundă (m / s).

Rata medie găsită pe această formulă caracterizează mișcarea numai pe locul traiectoriei pentru care este definită. Într-o altă întindere de traiectorie, poate fi diferită.

Uneori folosiți viteza medie

unde este calea a trecut în perioada de timp. Viteza medie a căii este o valoare scalară.

Viteza instantanee Corpul - viteza corpului la un moment dat (sau în acest punct al traiectoriei). Este egal cu limita la care viteza medie se străduiește pentru o perioadă infinit de timp. . Iată un derivat al vectorului razei în timp.

În proiecția pe axa Oh:

Viteza corpului instantanee este îndreptată spre tangentă la traiectorie la fiecare punct spre mișcare (vezi figura 4).

Accelerare - Cantitatea fizică vectorială care caracterizează viteza de schimbare a vitezei. Acesta arată ce magnitudine viteza corpului pe unitate de timp se schimbă.

Accelerația medie - valoarea fizică, numerică egală cu raportul dintre o schimbare a vitezei de timp pentru care sa întâmplat:

Vectorul este îndreptat paralel cu vectorul de schimbare a vitezei în direcția concavității traiectoriei (figura 5).

1. Mișcarea mecanică - schimbarea poziției corpului în spațiu în raport cu alte corpuri în timp.

2. Punctul material (MT) - Corp, ale căror dimensiuni pot fi neglijate atunci când descrie mișcarea sa.

3. Traiectorie -linia în spațiu, de-a lungul căreia MT se mișcă (un set de poziții consecutive ale MT, ocupate de acesta în timpul mișcării).

4. Sistemul de referință (CO) Include:

· Corpul de numărare;

· Sistemul de coordonate asociat cu acest corp;

· Dispozitivul pentru măsurarea timpului, inclusiv selectarea punctului de pornire (în același timp, dacă este utilizat timp de câteva ore, acestea trebuie să fie sincronizate).

5. Problema Kinematică principală (inversă): Găsiți legea (ecuația) mișcării corpului într-un anumit sistem de referință.
De exemplu, ecuațiile mișcării corpului abandonate la un unghi la orizont arată astfel:

În același timp, toate celelalte sarcini, găsirea căii, înălțimea de ridicare, intervalul, timpul sunt auxiliare și, de regulă, sunt ușor rezolvate pe baza ecuațiilor de mișcare. Sarcina cinematică directă este de a calcula parametrii de mișcare în conformitate cu ecuațiile de mișcare specificate.

6. Trafic de protecție Cu siguranță determinată de unul dintre următoarele semne:

· Toate punctele corpului se deplasează de-a lungul traiectoriilor aceleași specii;

· Orice segment al unei linii drepte, efectuat în interiorul corpului, cu o mișcare progresivă rămâne paralel cu el însuși;

· Toate punctele corpului se mișcă la aceeași viteză.

7. Mișcare de rotație -o astfel de mișcare în care toate punctele corpului se mișcă în jurul cercurilor ale căror centre se află pe o linie dreaptă numită axa de rotație

Mișcarea plană a solidului poate fi descompusă pe mișcarea translațională și rotativă.

8. Cale- Aceasta este lungimea traiectoriei (măsurată luând în considerare multiplicitatea trecerii secțiunilor sale individuale).

9. viteza medie- Aceasta este o valoare fizică vectorială egală cu raportul de mișcare printr-o perioadă de timp pentru care se face această mișcare.

10. Valoarea medie a modulului de viteză (viteza medie a pieselor) - Aceasta este o valoare fizică scalară egală cu atitudinea calea spre intervalul de timp pentru care este trecută această cale.

11. Viteza instantanee -aceasta este o valoare fizică vectorială egală cu primul derivat al vectorului de mișcare (sau a vectorului de rază) de timp: ,

sau, în proiecțiile obținute: etc.

12. Accelerația - -aceasta este o valoare fizică vectorială egală cu primul derivat al vectorului de timp:

, în proiecțiile obținute: etc.

Tipul de mișcare Tabel:

Tabelul 6.

Mișcare uniformă: Echipament:
Uniformă dreaptă Uniforma curbilinară Creșterea egală Scăderi egale

13. Ecuația (legea) a mișcării la fel de schimbate:



, sau în coordonează forma: .

14. Ecuația (legea) a schimbării vitezeicu mișcare egală: sau într-o formă de coordonate:

15. Formula la mijlocul vitezeicu mișcare egalizată :
.

Fig.2.
Transformarea Galileii, formula de adăugare a vitezei:
Să existe două sisteme de referință, la și k "și să se miște de-a lungul direcției pozitive X la o viteză constantă și la momentul inițial al începutului început coordonate coordonatele coordonatelor, apoi evident - Aceasta este conversia coordonatelor, timpul Galilea. Diferencând transformarea Galileii în timp, obținem formula clasică pentru adăugarea de viteze.
Viteza MT a MT față de sistemul de referință fixă \u200b\u200bcondiționată este egală cu suma vectorială a vitezelor, relativ mobile și mobile cu relativ fixă.

17. Formula pentru calea cu timpul exclusiv :.

Principalele determinări ale cinematicii mișcării de rotație:

18. Perioada -aceasta este valoarea intervalului de timp pentru care organismul face o întoarcere completă în jurul traiectoriei ciclice.
Frecvență - cantitatea de perioadă inversă ,.
Viteza rotațiilor pe secundă este egală cu frecvența, dar este notată de N ,.

19. Viteză unghiulară - o valoare scalară egală cu primul derivat al unghiului de rotație în timp,. Apoi, introducem un unghi și o viteză unghiulară ca cantități vectoriale. Cu mișcare uniformă .

20. Accelerarea în mișcarea curbilinară- are două componente: un tangențial, responsabil pentru schimbarea vitezei de magnitudine și normal sau centripetal, responsabil pentru curbura traiectoriei

Luând în considerare expresia

În cele din urmă obțineți :, , în cazul în care vectorul A-Arbitrar, îndreptat spre centrul de curbură, este un singur vector de-a lungul tangentei la traiectorie. Concluzii mai compacte arată astfel: , prin urmare, și.

Tipic sarcinile cinematice:

Numărul de sarcină 2. Care este viteza egală cu punctele A, B, C, D Pe disc, fig.4, călărind un plan fără alunecare (rulment pur).
Imaginați locația geometrică a punctelor de disc, în care viteza modulului este egală cu viteza mișcării de tranzit.

Numărul de sarcină 3.Două mașini merg într-o direcție a populației la o viteză dată. Care este distanța minimă pe care trebuie să o țineți pe cea de-a doua mașină pentru a vă proteja de unele pietre de la introducerea roților primei mașini. Ce un unghi la orizont în sistemul de referință asociat cu Pământul este zborul celor mai periculoase pietre? Rezistența la aer la neglijare.

Răspuns:, - înainte de mișcare.

Numărul de sarcină 4.Critical pentru accelerarea pe termen scurt a corpului uman (la care există o șansă de a evita rănirile grave) este egală. Care ar trebui să fie calea minimă de frânare dacă viteza inițială a vehiculului a fost de 100 km / h?

Numărul de sarcină 5.(№1.23 din colecția de sarcini) .Tochka se mișcă, încetinind în jos, într-o linie dreaptă cu accelerație, modulul care depinde de viteza sa prin lege, unde este o constantă pozitivă. La momentul inițial, viteza punctului este egală. Ce cale va trece la oprire? Cât timp va fi trecut această cale?


Închide