vhodPrimeri fizike enakomernega gibanja 7. Enakomerno gibanje. Opredelitev mehanskega gibanja
Se vam zdi, da se premikate ali ne, ko berete to besedilo? Skoraj vsak izmed vas bo takoj odgovoril: ne, ne premikam se. In to bo narobe. Nekateri bi lahko rekli, da se selim. In tudi oni se motijo. Ker v fiziki nekatere stvari niso čisto takšne, kot se zdijo na prvi pogled.
Na primer, koncept mehanskega gibanja v fiziki je vedno odvisen od referenčne točke (ali telesa). Tako se oseba, ki leti z letalom, premika glede na sorodnike, ki so ostali doma, vendar miruje glede na prijatelja, ki sedi poleg njega. Torej so zdolgočaseni sorodniki ali prijatelj, ki spi na njegovi rami, v tem primeru referenčna telesa za ugotavljanje, ali se naša prej omenjena oseba giblje ali ne.
Opredelitev mehanskega gibanja
V fiziki je definicija mehanskega gibanja, ki se preučuje v sedmem razredu, naslednja: sprememba položaja telesa glede na druga telesa skozi čas se imenuje mehansko gibanje. Primeri mehanskega gibanja v vsakdanjem življenju bi bili gibanje avtomobilov, ljudi in ladij. Kometi in mačke. Zračni mehurčki v vrečem kotličku in učbeniki v težkem šolskem nahrbtniku. In vsakič, ko bo izjava o gibanju ali počitku enega od teh objektov (teles) brez pomena brez navedbe referenčnega telesa. Zato v življenju najpogosteje, ko govorimo o gibanju, mislimo na gibanje glede na Zemljo ali statične predmete - hiše, ceste itd.
Trajektorija mehanskega gibanja
Prav tako je nemogoče ne omeniti takšne značilnosti mehanskega gibanja, kot je trajektorija. Pot je črta, po kateri se telo giblje. Na primer, odtisi na snegu, odtis letala na nebu in odtis solze na licu so vse poti. Lahko so ravne, ukrivljene ali lomljene. Toda dolžina poti ali vsota dolžin je pot, ki jo prepotuje telo. Pot je označena s črko s. In se meri v metrih, centimetrih in kilometrih ali palcih, jardih in čevljih, odvisno od tega, katere merske enote so v tej državi sprejete.
Vrste mehanskega gibanja: enakomerno in neenakomerno gibanje
Kakšne so vrste mehanskega gibanja? Na primer, med potovanjem z avtomobilom se voznik giblje z različnimi hitrostmi, ko se vozi po mestu, in s skoraj enako hitrostjo, ko vstopi na avtocesto izven mesta. To pomeni, da se premika neenakomerno ali enakomerno. Torej se gibanje, odvisno od prevožene razdalje za enaka časovna obdobja, imenuje enakomerno ali neenakomerno.
Primeri enakomernega in neenakomernega gibanja
V naravi je zelo malo primerov enakomernega gibanja. Zemlja se giblje skoraj enakomerno okoli Sonca, dež kaplja, mehurčki se pojavljajo v sodi. Tudi krogla, izstreljena iz pištole, se le na prvi pogled premika v ravni črti in enakomerno. Zaradi trenja ob zrak in privlačnosti Zemlje se njen let postopoma upočasni, pot pa se zmanjša. Tukaj v vesolju se lahko krogla premika res naravnost in enakomerno, dokler ne trči v neko drugo telo. In z neenakomernim gibanjem je veliko bolje – primerov je veliko. Let žogice med nogometno tekmo, gibanje leva, ki lovi plen, potovanje žvečilnega gumija v ustih sedmošolca in metulj, ki plapola nad rožo, so primeri neenakomernega mehanskega premikanja teles.
95. Navedite primere enakomernega gibanja.
Zelo redko je na primer gibanje Zemlje okoli Sonca.
96. Navedite primere neenakomernega gibanja.
Gibanje avtomobila, letala.
97. Fant drsi po gori na saneh. Ali se to gibanje lahko šteje za enotno?
št.
98. Ko sedimo v vagonu premikajočega se potniškega vlaka in opazujemo gibanje nasproti prihajajočega tovornega vlaka, se nam zdi, da tovorni vlak pelje veliko hitreje, kot je peljal naš potniški vlak pred srečanjem. Zakaj se to dogaja?
Glede na potniški vlak se tovorni vlak premika s skupno hitrostjo potniškega in tovornega vlaka.
99. Voznik premikajočega se avtomobila je v gibanju ali mirovanju v zvezi z:
a) ceste
b) avtomobilski sedeži;
c) bencinske črpalke;
d) sonce;
e) drevesa ob cesti?
V gibanju: a, c, d, e
V mirovanju: b
100. Sedeči v vagonu premikajočega se vlaka, gledamo skozi okno avto, ki gre naprej, nato se zdi, da miruje in se nazadnje premakne nazaj. Kako lahko razložimo, kar vidimo?
Sprva je hitrost avtomobila višja od hitrosti vlaka. Potem postane hitrost avtomobila enaka hitrosti vlaka. Po tem se hitrost avtomobila zmanjša v primerjavi s hitrostjo vlaka.
101. Letalo izvaja "mrtvo zanko". Kakšno pot gibanja vidijo opazovalci s tal?
pot obroča.
102. Navedite primere gibanja teles po ukrivljenih poteh glede na zemljo.
Gibanje planetov okoli sonca; gibanje čolna po reki; Let ptice.
103. Navedite primere gibanja teles, ki imajo pravokotno pot glede na zemljo.
premikajoči se vlak; oseba, ki hodi naravnost.
104. Kakšne vrste gibanja opazimo pri pisanju s kemičnim svinčnikom? kreda?
Enakomerno in neenakomerno.
105. Kateri deli kolesa pri njegovem premočrtnem gibanju opisujejo premočrtne poti glede na podlago in kateri so krivolinijski?
Premočrtno: krmilo, sedlo, okvir.
Ukrivljeno: pedala, kolesa.
106. Zakaj se pravi, da Sonce vzhaja in zahaja? Kaj je v tem primeru referenčno telo?
Referenčno telo je Zemlja.
107. Dva avtomobila se gibljeta po avtocesti, tako da se neka razdalja med njima ne spremeni. Navedite, glede katerih teles vsako od njih miruje in glede na katera telesa se v tem času premika.
Avtomobila drug glede na drugega mirujeta. Vozila se premikajo glede na okoliške predmete.
108. Sani se valijo po gori; krogla se kotali po nagnjenem žlebu; kamen, izpuščen iz roke, pade. Katero od teh teles se premakne naprej?
Sani se premikajo naprej z gore in kamen se sprosti iz rok.
109. Knjiga, postavljena na mizo v navpičnem položaju (slika 11, položaj I), pade od udarca in zavzame položaj II. Dve točki A in B na naslovnici knjige sta opisovali poti AA1 in BB1. Ali lahko rečemo, da je knjiga napredovala? zakaj?
Se vam zdi, da se premikate ali ne, ko berete to besedilo? Skoraj vsak izmed vas bo takoj odgovoril: ne, ne premikam se. In to bo narobe. Nekateri bi lahko rekli, da se selim. In tudi oni se motijo. Ker v fiziki nekatere stvari niso čisto takšne, kot se zdijo na prvi pogled.
Na primer, koncept mehanskega gibanja v fiziki je vedno odvisen od referenčne točke (ali telesa). Tako se oseba, ki leti z letalom, premika glede na sorodnike, ki so ostali doma, vendar miruje glede na prijatelja, ki sedi poleg njega. Torej so zdolgočaseni sorodniki ali prijatelj, ki spi na njegovi rami, v tem primeru referenčna telesa za ugotavljanje, ali se naša prej omenjena oseba giblje ali ne.
Opredelitev mehanskega gibanja
V fiziki je definicija mehanskega gibanja, ki se preučuje v sedmem razredu, naslednja: sprememba položaja telesa glede na druga telesa skozi čas se imenuje mehansko gibanje. Primeri mehanskega gibanja v vsakdanjem življenju bi bili gibanje avtomobilov, ljudi in ladij. Kometi in mačke. Zračni mehurčki v vrečem kotličku in učbeniki v težkem šolskem nahrbtniku. In vsakič, ko bo izjava o gibanju ali počitku enega od teh objektov (teles) brez pomena brez navedbe referenčnega telesa. Zato v življenju najpogosteje, ko govorimo o gibanju, mislimo na gibanje glede na Zemljo ali statične predmete - hiše, ceste itd.
Trajektorija mehanskega gibanja
Prav tako je nemogoče ne omeniti takšne značilnosti mehanskega gibanja, kot je trajektorija. Pot je črta, po kateri se telo giblje. Na primer, odtisi na snegu, odtis letala na nebu in odtis solze na licu so vse poti. Lahko so ravne, ukrivljene ali lomljene. Toda dolžina poti ali vsota dolžin je pot, ki jo prepotuje telo. Pot je označena s črko s. In se meri v metrih, centimetrih in kilometrih ali v palcih, jardih in čevljih, odvisno od tega, katere merske enote so v tej državi sprejete.
Vrste mehanskega gibanja: enakomerno in neenakomerno gibanje
Kakšne so vrste mehanskega gibanja? Na primer, med potovanjem z avtomobilom se voznik giblje z različnimi hitrostmi, ko se vozi po mestu, in s skoraj enako hitrostjo, ko vstopi na avtocesto izven mesta. To pomeni, da se premika neenakomerno ali enakomerno. Torej se gibanje, odvisno od prevožene razdalje za enaka časovna obdobja, imenuje enakomerno ali neenakomerno.
Primeri enakomernega in neenakomernega gibanja
V naravi je zelo malo primerov enakomernega gibanja. Zemlja se giblje skoraj enakomerno okoli Sonca, dež kaplja, mehurčki se pojavljajo v sodi. Tudi krogla, izstreljena iz pištole, se le na prvi pogled premika v ravni črti in enakomerno. Zaradi trenja ob zrak in privlačnosti Zemlje se njen let postopoma upočasni, pot pa se zmanjša. Tukaj v vesolju se lahko krogla premika res naravnost in enakomerno, dokler ne trči v kakšno drugo telo. In z neenakomernim gibanjem je veliko bolje – primerov je veliko. Let žogice med nogometno tekmo, gibanje leva, ki lovi plen, potovanje žvečilnega gumija v ustih sedmošolca in metulj, ki plapola nad rožo, so primeri neenakomernega mehanskega premikanja teles.
Tema: Medsebojno delovanje teles
Lekcija:Enotno in neenakomerno gibanje. Hitrost
Razmislite o dveh primerih gibanja dveh teles. Prvo telo je avto, ki se giblje po ravni zapuščeni ulici. Drugi so sani, ki se s pospeševanjem kotalijo po zasneženem hribu. Pot obeh teles je ravna črta. Iz zadnje lekcije veste, da se takšno gibanje imenuje pravocrtno. Je pa razlika v gibanju avtomobila in sani. Avto prevozi enake razdalje v enakih časovnih intervalih. In sani za enaka časovna obdobja peljejo vedno več, torej različne segmente poti. Prva vrsta gibanja (v našem primeru gibanje avtomobila) se imenuje enakomerno gibanje. Druga vrsta gibanja (v našem primeru gibanje sani) se imenuje neenakomerno gibanje.
Enakomerno gibanje je takšno gibanje, pri katerem telo v poljubnih enakih časovnih intervalih prehodi enake dele poti.
Neenakomerno gibanje je takšno gibanje, pri katerem telo v enakih časovnih intervalih prehodi različne segmente poti.
Upoštevajte besede "kateri koli enaki časovni intervali" v prvi definiciji. Dejstvo je, da včasih lahko posebej izberete takšne časovne intervale, za katere telo potuje po enakih poteh, vendar gibanje ne bo enakomerno. Na primer konec druge roke elektronska ura vsako sekundo potuje po isti poti. Toda to ne bo enotno gibanje, saj se puščica premika v skokih in mejah.
riž. 1. Primer enakomernega gibanja. Ta avto vsako sekundo prepotuje 50 metrov.
riž. 2. Primer neenakomernega gibanja. S pospeševanjem vsako sekundo sani prevozijo vedno več odsekov poti
V naših primerih so se telesa premikala v ravni črti. Toda koncepta enakomernega in neenakomernega gibanja sta enako uporabna za gibanje teles vzdolž krivolinijskih poti.
Dokaj pogosto se srečujemo s konceptom hitrosti. Iz tečaja matematike vam je ta pojem dobro znan in enostavno vam je izračunati hitrost pešca, ki je prehodil 5 kilometrov v 1,5 ure. Če želite to narediti, je dovolj, da delite pot, ki jo je prehodil pešec, s časom, ki ga porabi za prehod te poti. Seveda to predpostavlja, da se je pešec gibal enakomerno.
Hitrost enakomernega gibanja se imenuje fizična količina, ki je številčno enaka razmerju med potjo, ki jo prepotuje telo, in časom, ki ga porabi za prehod te poti.
Hitrost je označena s črko. Tako je formula za izračun hitrosti:
V mednarodnem sistemu enot se pot, tako kot katera koli dolžina, meri v metrih, čas pa v sekundah. posledično hitrost se meri v metrih na sekundo.
V fiziki se zelo pogosto uporabljajo tudi izvensistemske enote za merjenje hitrosti. Na primer, avto se giblje s hitrostjo 72 kilometrov na uro (km/h), hitrost svetlobe v vakuumu je 300.000 kilometrov na sekundo (km/s), pešec se giblje s hitrostjo 80 metrov na minuto (m/min) , vendar je hitrost polža le 0,006 centimetra na sekundo (cm/s).
riž. 3. Hitrost je mogoče meriti v različnih zunajsistemskih enotah
Običajno je nesistemske merske enote pretvarjati v sistem SI. Poglejmo, kako se to naredi. Na primer, če želite pretvoriti kilometre na uro v metre na sekundo, se morate spomniti, da je 1 km = 1000 m, 1 ura = 3600 s. Potem
Podoben prevod je mogoče izvesti s katero koli drugo mersko enoto zunaj sistema.
Ali je mogoče povedati, kje bo avto, če se je gibal s hitrostjo 72 km/h recimo dve uri? Izkazalo se je, da ne. Dejansko je za določitev položaja telesa v prostoru potrebno poznati ne le pot, ki jo prepotuje telo, temveč tudi smer njegovega gibanja. Avto v našem primeru bi se lahko premikal s hitrostjo 72 km/h v katero koli smer.
Izhod je mogoče najti, če je hitrosti dodeljena ne le številčna vrednost (72 km/h), ampak tudi smer (sever, jugozahod, vzdolž dane osi X itd.).
Količine, za katere ni pomembna le številčna vrednost, temveč tudi smer, se imenujejo vektorji.
posledično hitrost je vektorska količina (vektor).
Razmislite o primeru. Dve telesi se premikata drug proti drugemu, eno s hitrostjo 10 m/s, drugo s hitrostjo 30 m/s. Za prikaz tega gibanja na sliki moramo izbrati smer koordinatne osi, vzdolž katere se ta telesa premikajo (os X). Tela lahko pogojno upodobite, na primer v obliki kvadratov. S puščicami so označene smeri hitrosti teles. Puščice vam omogočajo, da označite, da se telesa premikajo v nasprotni smeri. Poleg tega je na sliki opažena lestvica: puščica, ki prikazuje hitrost drugega telesa, je trikrat daljša od puščice, ki prikazuje hitrost prvega telesa, saj je številčna vrednost hitrosti drugega telesa trikrat večja glede na pogoj.
riž. 4. Slika vektorjev hitrosti dveh teles
Upoštevajte, da ko simbol hitrosti prikažemo poleg puščice, ki označuje njegovo smer, je nad črko postavljena majhna puščica: . Ta puščica označuje, da je to vektor hitrosti (tj. označeni sta tako številčna vrednost kot smer hitrosti). Poleg številk 10 m/s in 30 m/s puščice nad simboloma hitrosti niso prikazane. Simbol brez puščice označuje številčno vrednost vektorja.
Torej je mehansko gibanje lahko enakomerno in neenakomerno. Značilnost gibanja je hitrost. V primeru enakomernega gibanja je za iskanje številčne vrednosti hitrosti dovolj, da pot, ki jo prepotuje telo, delimo s časom, ki ga potrebuje za prehod te poti. V sistemu SI se hitrost meri v metrih na sekundo, vendar obstaja veliko enot za hitrost, ki niso SI. Poleg številčne vrednosti je hitrost označena tudi s smerjo. To pomeni, da je hitrost vektorska količina. Za označevanje vektorja hitrosti je nad simbolom hitrosti postavljena majhna puščica. Za označevanje številčne vrednosti hitrosti taka puščica ni postavljena.
Bibliografija
1. Peryshkin A.V. fizika. 7 celic - 14. izd., stereotip. – M.: Droha, 2010.
2. Peryshkin A.V. Zbirka nalog iz fizike, 7. - 9. razredi: 5. izd., stereotip. - M: Založba "Izpit", 2010.
3. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Zbirka problemov iz fizike za 7. - 9. razrede izobraževalnih ustanov. – 17. izd. - M .: Izobraževanje, 2004.
1. Ena zbirka digitalnih izobraževalnih virov ().
2. Ena zbirka digitalnih izobraževalnih virov ().
Domača naloga
Lukashik V.I., Ivanova E.V. Zbirka nalog iz fizike za 7. - 9. razred
Enotno gibanje - gibanje po ravni črti s konstantno (tako po velikosti kot smeri) hitrosti. Pri enakomernem gibanju so enake tudi poti, ki jih telo prepotuje v enakih časovnih intervalih.
Za kinematični opis gibanja postavimo os OX vzdolž smeri gibanja. Za določitev pomika telesa pri enakomernem pravokotnem gibanju zadostuje ena koordinata X. Projekcije premika in hitrosti na koordinatna os se lahko obravnavajo kot algebraične količine.
Naj je bilo telo v času t 1 v točki s koordinato x 1 , v času t 2 pa v točki s koordinato x 2 . Potem bo projekcija premika točke na os OX zapisana kot:
∆ s \u003d x 2 - x 1.
Odvisno od smeri osi in smeri gibanja telesa je ta vrednost lahko pozitivna ali negativna. Pri pravokotnem in enakomernem gibanju modul premika telesa sovpada s prevoženo razdaljo. Hitrost enakomernega pravokotnega gibanja je določena s formulo:
v = ∆ s ∆ t = x 2 - x 1 t 2 - t 1
Če je v > 0, se telo premika vzdolž osi OX v pozitivni smeri. V nasprotnem primeru - v negativno.
Zakon gibanja telesa pri enakomernem pravokotnem gibanju je opisan z linearno algebraično enačbo.
Enačba gibanja telesa z enakomernim pravokotnim gibanjem
x (t) \u003d x 0 + v t
v = c o n s t ; x 0 - koordinata telesa (točke) v času t = 0.
Primer enotnega grafa gibanja je na spodnji sliki.
Tukaj sta dva grafa, ki opisujeta gibanje teles 1 in 2. Kot lahko vidite, je bilo telo 1 v času t = 0 v točki x = - 3.
Od točke x 1 do točke x 2 se je telo premaknilo v dveh sekundah. Gibanje telesa je bilo tri metre.
∆ t = t 2 - t 1 = 6 - 4 \u003d 2 s
∆s = 6 - 3 = 3 m.
Če to veste, lahko ugotovite hitrost telesa.
v = ∆ s ∆ t = 1,5 m s 2
Obstaja še en način za določitev hitrosti: iz grafa jo lahko najdemo kot razmerje med stranicami BC in AC trikotnika ABC.
v = ∆ s ∆ t = B C A C .
Poleg tega je večji kot, ki ga graf oblikuje s časovno osjo, večja je hitrost. Pravijo tudi, da je hitrost enaka tangentu kota α.
Podobno se izračuni izvedejo za drugi primer gibanja. Razmislite zdaj o novem grafu, ki prikazuje gibanje z uporabo črtnih segmentov. To je tako imenovani graf po delih.
Gibanje, prikazano na njem, je neenakomerno. Hitrost telesa se takoj spremeni na prelomnih točkah grafa in vsak segment poti do nove prelomne točke se telo enakomerno premika z novo hitrostjo.
Iz grafa vidimo, da se je hitrost spremenila v časih t = 4 s, t = 7 s, t = 9 s. Vrednosti hitrosti se zlahka najdejo tudi iz grafa.
Upoštevajte, da pot in premik ne sovpadata za gibanje, ki ga opisuje kosično linearni graf. Na primer, v časovnem intervalu od nič do sedem sekund je telo prepotovalo razdaljo, ki je enaka 8 metrov. Premik telesa je takrat enak nič.
Če opazite napako v besedilu, jo označite in pritisnite Ctrl+Enter