Primjeri ravnomjernog kretanja. Ujednačeno i neravnomjerno kretanje. Brzina. Definicija mehaničkog kretanja

Tema: Interakcija tijela

lekcija:Ujednačeno i neravnomjerno kretanje. Brzina

Razmotrimo dva primjera kretanja dvaju tijela. Prvo tijelo je automobil koji se kreće ravnom napuštenom ulicom. Drugi su sanke koje se, ubrzavajući, kotrljaju niz snježno brdo. Putanja oba tijela je prava linija. Iz prošle lekcije znate da se takvo kretanje naziva pravolinijski. Ali postoji razlika u pokretima automobila i saonica. Automobil prelazi jednake udaljenosti u jednakim vremenskim periodima. A saonice prelaze sve veće udaljenosti u jednakim vremenskim intervalima, odnosno različite dionice puta. Prva vrsta kretanja (kretanje automobila u našem primjeru) naziva se ravnomjerno kretanje. Druga vrsta kretanja (kretanje saonica u našem primjeru) naziva se neravnomjerno kretanje.

Ravnomjerno kretanje je kretanje u kojem, u bilo kojim jednakim vremenskim intervalima, tijelo prelazi jednake udaljenosti.

Neravnomjerno kretanje je kretanje u kojem tijelo prolazi kroz različite segmente puta u jednakim vremenskim intervalima.

Obratite pažnju na riječi „bilo koji jednaki vremenski period“ u prvoj definiciji. Činjenica je da ponekad možete posebno odabrati takve vremenske periode tokom kojih tijelo prelazi jednake udaljenosti, ali kretanje neće biti ravnomjerno. Na primjer, kraj sekundarne kazaljke digitalnog sata putuje istom putanjom svake sekunde. Ali to neće biti jednoličan pokret, jer se strelica kreće grčevito, sa zaustavljanjima.

Rice. 1. Primjer ravnomjernog kretanja. Svake sekunde ovaj automobil pređe 50 metara

Rice. 2. Primjer neravnomjernog kretanja. Kako sanke ubrzavaju, svake sekunde putuju sve veće udaljenosti.

U našim primjerima tijela su se kretala pravolinijski. Ali koncepti uniformnog i neujednačenog kretanja podjednako su primjenjivi na kretanje tijela duž zakrivljenih putanja.

Često se susrećemo sa konceptom brzine. Iz kursa matematike vam je ovaj koncept vrlo poznat i lako vam je izračunati brzinu pješaka koji je prešao 5 kilometara za 1,5 sat. Da biste to učinili, dovoljno je podijeliti put koji je pješak prešao s vremenom provedenim hodajući ovom stazom. Naravno, ovo pretpostavlja da se pješak kretao ravnomjerno.

Brzina ravnomjernog kretanja naziva se fizička veličina, numerički jednaka omjeru puta koji je tijelo prešlo i vremena provedenog na tom putu.

Brzina je označena slovom. Dakle, formula za izračunavanje brzine je:

U Međunarodnom sistemu jedinica, put se, kao i svaka dužina, mjeri u metrima, a vrijeme u sekundama. dakle, brzina se mjeri u metrima u sekundi.

U fizici se vrlo često koriste i nesistemske jedinice mjerenja brzine. Na primjer, automobil se kreće brzinom od 72 kilometra na sat (km/h), brzina svjetlosti u vakuumu je 300.000 kilometara u sekundi (km/s), brzina pješaka je 80 metara u minuti (m /min), ali brzina puža je samo 0,006 centimetara u sekundi (cm/s).

Rice. 3. Brzina se može mjeriti u različitim nesistemskim jedinicama

Nesistemske mjerne jedinice se obično pretvaraju u SI sistem. Pogledajmo kako se to radi. Na primjer, da biste kilometre na sat pretvorili u metre u sekundi, morate zapamtiti da je 1 km = 1000 m, 1 sat = 3600 s. Onda

Sličan prevod se može izvesti sa bilo kojom drugom nesistemskom jedinicom mere.

Da li je moguće reći gdje će se automobil nalaziti ako se kretao brzinom od 72 km/h, na primjer, dva sata? Ispostavilo se da nije. Zaista, da bi se odredio položaj tijela u prostoru, potrebno je poznavati ne samo put koji tijelo pređe, već i smjer njegovog kretanja. Automobil u našem primjeru mogao bi se kretati brzinom od 72 km/h u bilo kojem smjeru.

Izlaz iz situacije se može naći ako brzini zadamo ne samo brojčanu vrijednost (72 km/h), već i smjer (na sjever, jugozapad, duž date X ose, itd.).

Veličine za koje je važna ne samo numerička vrijednost, već i smjer nazivaju se vektorske veličine.

dakle, brzina – vektorska količina (vektor).

Pogledajmo primjer. Dva tijela se kreću jedno prema drugom, jedno brzinom od 10 m/s, drugo brzinom od 30 m/s. Da bismo prikazali ovo kretanje na slici, trebamo odabrati smjer koordinatne ose duž koje se ta tijela kreću (X osa). Tijela se mogu konvencionalno prikazati, na primjer, u obliku kvadrata. Smjerovi brzine tijela označeni su strelicama. Strelice vam omogućavaju da označite da se tijela kreću u suprotnim smjerovima. Osim toga, slika je skalirana: strelica koja prikazuje brzinu drugog tijela je tri puta duža od strelice koja prikazuje brzinu prvog tijela, budući da je brojčana vrijednost brzine drugog tijela tri puta veća.

Rice. 4. Slika vektora brzina dvaju tijela

Imajte na umu da kada crtamo simbol brzine pored strelice koja pokazuje njegov smjer, mala strelica se postavlja iznad slova: . Ova strelica pokazuje da je riječ o vektoru brzine (tj. naznačeni su i numerička vrijednost i smjer brzine). Nema prikazanih strelica pored brojeva 10 m/s i 30 m/s iznad simbola brzine. Simbol bez strelice označava numeričku vrijednost vektora.

Dakle, mehaničko kretanje može biti jednoliko i neravnomjerno. Karakteristika kretanja je brzina. U slučaju ravnomjernog kretanja, da bi se pronašla brojčana vrijednost brzine, dovoljno je podijeliti put koji tijelo pređe s vremenom koje je potrebno da pređe ovaj put. U SI sistemu brzina se mjeri u metrima u sekundi, ali postoji mnogo nesistemskih jedinica brzine. Osim numeričke vrijednosti, brzinu karakterizira i smjer. Odnosno, brzina je vektorska veličina. Za označavanje vektora brzine, mala strelica se postavlja iznad simbola brzine. Za označavanje numeričke vrijednosti brzine, takva strelica nije postavljena.

Bibliografija

1. Peryshkin A.V. fizika. 7. razred – 14. izd., stereotip. – M.: Drfa, 2010.

2. Peryshkin A.V. Zbirka zadataka iz fizike, 7. – 9. razred: 5. izd., stereotip. – M: Izdavačka kuća “Ispit”, 2010.

3. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Zbirka zadataka iz fizike za 7-9 razred obrazovne institucije. – 17. izd. – M.: Obrazovanje, 2004.

1. Jedinstvena digitalna kolekcija Obrazovni resursi ().

2. Jedinstvena zbirka digitalnih obrazovnih resursa ().

Zadaća

Lukašik V.I., Ivanova E.V. Zbirka zadataka iz fizike za 7-9 razred

95. Navedite primjere ravnomjernog kretanja.
Vrlo rijetko se javlja, na primjer, kretanje Zemlje oko Sunca.

96. Navedite primjere neravnomjernog kretanja.
Kretanje automobila, aviona.

97. Dječak klizi niz planinu na sankama. Može li se ovaj pokret smatrati uniformnim?
br.

98. Sjedeći u vagonu putničkog voza u pokretu i posmatrajući kretanje nadolazećeg teretnog voza, čini nam se da teretni voz ide mnogo brže nego što je išao naš putnički voz prije nego što se sreo. Zašto se ovo dešava?
Relativni putnički voz, teretni voz kreće se ukupnom brzinom putničkih i teretnih vozova.

99. Vozač automobila u pokretu je u pokretu ili miruje u odnosu na:
a) putevi;
b) auto sedišta;
c) benzinske pumpe;
d) Sunce;
e) drveće duž puta?
U pokretu: a, c, d, d
U mirovanju: b

100. Sjedeći u vagonu voza u pokretu, kroz prozor gledamo automobil koji ide naprijed, zatim djeluje nepomično i na kraju se kreće unazad. Kako objasniti ono što vidimo?
U početku je brzina automobila veća od brzine voza. Tada brzina automobila postaje jednaka brzini voza. Nakon toga, brzina automobila se smanjuje u odnosu na brzinu voza.

101. Avion izvodi “mrtvu petlju”. Koju putanju vide posmatrači na zemlji?
Kružna staza.

102. Navedite primjere kretanja tijela duž zakrivljenih putanja u odnosu na tlo.
Kretanje planeta oko Sunca; kretanje čamcem po rijeci; Let ptice.

103. Navedite primjere kretanja tijela koja imaju pravocrtnu putanju u odnosu na tlo.
Pokretni vlak; čovek hoda pravo.

104. Koje vrste kretanja uočavamo kada pišemo hemijskom olovkom? Kreda?
Ujednačeno i neujednačeno.

105. Koji dijelovi bicikla kada je pravo kretanje Da li opisuju pravolinijske putanje u odnosu na tlo, a koje opisuju zakrivljene?
Prava linija: upravljač, sedlo, okvir.
Krivolinijski: pedale, točkovi.

106. Zašto kažu da Sunce izlazi i zalazi? Šta u u ovom slučaju je referentno tijelo?
Referentnim tijelom se smatra Zemlja.

107. Dva automobila se kreću autoputem tako da se razmak između njih ne mijenja. Navedite u odnosu na koja tijela svako od njih miruje i u odnosu na koja se tijela kreću u tom vremenskom periodu.
Automobili miruju jedan u odnosu na drugi. Automobili se kreću u odnosu na okolne objekte.

108. Saonice se kotrljaju niz planinu; lopta se kotrlja niz nagnuti žlijeb; Kamen pušten iz ruku pada. Koja od ovih tijela idu naprijed?
Saonice koje se kreću naprijed sa planine i kamen pušten iz ruku.

109. Knjiga postavljena na sto u vertikalnom položaju (slika 11, pozicija I) pada od guranja i zauzima položaj II. Dvije točke A i B na povezu knjige opisale su putanje AA1 i BB1. Možemo li reći da je knjiga napredovala? Zašto?

Mislite li da se krećete ili ne kada čitate ovaj tekst? Gotovo svako od vas će odmah odgovoriti: ne, ne mrdam. I pogrešiće. Neki bi mogli reći: kretanje. I oni će takođe pogrešiti. Jer u fizici neke stvari nisu baš onakve kakve izgledaju na prvi pogled.

Na primjer, koncept mehaničko kretanje u fizici uvijek zavisi od referentne tačke (ili tijela). Tako se osoba koja leti avionom kreće u odnosu na svoje rođake koji ostaju kod kuće, ali miruje u odnosu na svog prijatelja koji sjedi pored njega. Dakle, dosadni rođaci ili prijatelj koji spava na ramenu su u ovom slučaju referentni organi za utvrđivanje da li se naša pomenuta osoba kreće ili ne.

Definicija mehaničkog kretanja

U fizici, definicija mehaničkog kretanja koja se izučava u sedmom razredu je sljedeća: promjena položaja tijela u odnosu na druga tijela tokom vremena naziva se mehaničko kretanje. Primjeri mehaničkog kretanja u svakodnevnom životu uključuju kretanje automobila, ljudi i brodova. Komete i mačke. Vazdušni mehurići u ključalom kotliću i udžbenici u teškom đačkom rancu. I svaki put će izjava o kretanju ili mirovanju jednog od ovih objekata (tijela) biti besmislena bez navođenja referentnog tijela. Stoga u životu najčešće, kada govorimo o kretanju, mislimo na kretanje u odnosu na Zemlju ili statične objekte - kuće, puteve i tako dalje.

Mehanički put kretanja

Također je nemoguće ne spomenuti takvu karakteristiku mehaničkog kretanja kao putanju. Putanja je linija duž koje se tijelo kreće. Na primjer, otisci čizama na snijegu, trag aviona na nebu i trag suze na obrazu su sve putanje. Mogu biti ravne, zakrivljene ili slomljene. Ali dužina putanje, ili zbir dužina, je put koji pređe tijelo. Put je označen slovom s. A mjeri se u metrima, centimetrima i kilometrima, ili u inčima, jardima i stopama, u zavisnosti od toga koje su mjerne jedinice prihvaćene u ovoj zemlji.

Vrste mehaničkog kretanja: ravnomjerno i neravnomjerno kretanje

Koje su vrste mehaničkog kretanja? Na primjer, kada vozi automobil, vozač se kreće različitim brzinama kada se vozi po gradu i gotovo istom brzinom kada vozi autoputem van grada. Odnosno, kreće se ili neravnomjerno ili ravnomjerno. Tako se kretanje, ovisno o udaljenosti prijeđenoj u jednakim vremenskim periodima, naziva ravnomjerno ili neravnomjerno.

Primjeri ujednačenog i neravnomjernog kretanja

U prirodi je vrlo malo primjera ravnomjernog kretanja. Zemlja se kreće skoro jednoliko oko Sunca, kapi kiše kaplju, mehurići plutaju u sodi. Čak se i metak ispaljen iz pištolja kreće ravno i ravnomjerno samo na prvi pogled. Zbog trenja o zraku i gravitacije Zemlje, njen let postepeno postaje sporiji, a putanja se smanjuje. U svemiru se metak može kretati zaista ravno i ravnomjerno sve dok se ne sudari s nekim drugim tijelom. Ali s neravnomjernim kretanjem situacija je mnogo bolja - ima mnogo primjera. Let lopte tokom igranja fudbala, kretanje lava koji lovi plen, putovanje žvakaće gume u ustima učenika sedmog razreda i leptir koji leprša iznad cveta, sve su to primeri neravnomernog mehaničkog kretanja tela.

Ujednačeno kretanje- kretanje duž prave linije sa konstantnom (i po veličini i u pravcu) brzinom. Kod ravnomjernog kretanja, putanje koje tijelo pređe u jednakim vremenskim periodima su također jednake.

Za kinematički opis kretanja postavljamo osovinu OX duž smjera kretanja. Za određivanje pomaka tijela pri ravnomjernom pravolinijskom kretanju dovoljna je jedna koordinata X. Projekcije pomaka i brzine na koordinatnu osu mogu se smatrati algebarskim veličinama.

Neka se u trenutku t 1 tijelo nalazi u tački sa koordinatom x 1 , a u trenutku t 2 - u tački sa koordinatom x 2 . Tada će se projekcija kretanja tačke na os OX napisati u obliku:

∆ s = x 2 - x 1.

Ovisno o smjeru ose i smjeru kretanja tijela, ova vrijednost može biti pozitivna ili negativna. Kod pravolinijskog i ravnomjernog kretanja, modul kretanja tijela poklapa se s prijeđenim putem. Brzina ravnomjernog pravolinijskog kretanja određena je formulom:

v = ∆ s ∆ t = x 2 - x 1 t 2 - t 1

Ako je v > 0, tijelo se kreće duž ose OX u pozitivnom smjeru. Inače - u negativnom.

Zakon kretanja tijela za vrijeme ravnomjernog pravolinijskog kretanja opisuje se linearnom algebarskom jednačinom.

Jednačina kretanja tijela za ravnomjerno pravolinijsko kretanje

x (t) = x 0 + v t

v = c o n s t ; x 0 - koordinata tijela (tačke) u trenutku t = 0.

Primjer grafa ravnomjernog kretanja prikazan je na donjoj slici.

Evo dva grafikona koji opisuju kretanje tijela 1 i 2. Kao što vidimo, tijelo 1 u trenutku t = 0 bilo je u tački x = - 3.

Telo se pomerilo od tačke x 1 do tačke x 2 za dve sekunde. Kretanje tijela bilo je tri metra.

∆ t = t 2 - t 1 = 6 - 4 = 2 s

∆ s = 6 - 3 = 3 m.

Znajući ovo, možete pronaći brzinu tijela.

v = ∆ s ∆ t = 1,5 m s 2

Postoji još jedan način da se odredi brzina: iz grafa se može naći kao omjer stranica BC i AC trougla ABC.

v = ∆ s ∆ t = B C A C .

Štaviše, što je veći ugao koji graf formira sa vremenskom osom, to je veća brzina. Takođe se kaže da je brzina jednaka tangentu ugla α.

Proračuni se izvode slično za drugi slučaj kretanja. Razmotrimo sada novi graf koji prikazuje kretanje koristeći segmente linija. Ovo je takozvani linearni graf po komadima.

Kretanje prikazano na njemu je neujednačeno. Brzina tijela se trenutno mijenja na prijelomnim tačkama grafa, a svaki segment puta do nova tačka Nakon pauze, tijelo se ravnomjerno kreće novom brzinom.

Iz grafikona vidimo da se brzina mijenjala u vremenima t = 4 s, t = 7 s, t = 9 s. Vrijednosti brzine je također lako pronaći na grafikonu.

Imajte na umu da putanja i pomak nisu isti za kretanje opisano linearnim grafom po komadima. Na primjer, u vremenskom intervalu od nula do sedam sekundi tijelo je prešlo put od 8 metara. Pomak tijela u ovom slučaju je nula.

Ako primijetite grešku u tekstu, označite je i pritisnite Ctrl+Enter

Na primjer, koncept mehaničkog kretanja u fizici uvijek ovisi o referentnoj tački (ili tijelu). Tako se osoba koja leti avionom kreće u odnosu na svoje rođake koji ostaju kod kuće, ali miruje u odnosu na svog prijatelja koji sjedi pored njega. Dakle, dosadni rođaci ili prijatelj koji spava na ramenu su u ovom slučaju referentni organi za utvrđivanje da li se naša pomenuta osoba kreće ili ne.

Definicija mehaničkog kretanja

Mehanički put kretanja

Vrste mehaničkog kretanja: ravnomjerno i neravnomjerno kretanje

Primjeri ujednačenog i neravnomjernog kretanja