Дайте пример за неравномерно движение. Механично движение: равномерно и неравномерно

« Физика - 10 клас"

При решаването на задачи по тази тема е необходимо преди всичко да се избере референтно тяло и да се свърже с него координатна система. В този случай движението се извършва по права линия, така че една ос е достатъчна, за да го опише, например оста OX. След като избрахме началото, записваме уравненията на движението.

Задача I.

Определете модула и посоката на скоростта на точка, ако при равномерно движение по оста OX нейната координата за времето t 1 \u003d 4 s се промени от x 1 \u003d 5 m на x 2 \u003d -3 m.

Решение.

Модулът и посоката на вектора могат да бъдат намерени от неговите проекции върху координатните оси. Тъй като точката се движи равномерно, намираме проекцията на нейната скорост върху оста OX по формулата

Отрицателният знак на проекцията на скоростта означава, че скоростта на точката е насочена обратно на положителната посока на оста OX. Модул на скоростта υ = |υ x | = |-2 m/s| = 2 m/s.

Задача 2.

От точки A и B, разстоянието между които по права магистрала l 0 = 20 km, едновременно два автомобила са започнали да се движат равномерно един към друг. Скоростта на първия автомобил υ 1 = 50 km/h, а скоростта на втория автомобил υ 2 = 60 km/h. Определете позицията на автомобилите спрямо точка А след времето t = 0,5 часа след началото на движението и разстоянието I между автомобилите в този момент от времето. Определете пътищата s 1 и s 2, изминати от всяка кола за време t.

Решение.

Нека вземем точка A за начало на координатите и насочим координатната ос OX към точка B (фиг. 1.14). Движението на автомобилите ще бъде описано с уравненията

x 1 = x 01 + υ 1x t, x 2 = x 02 + υ 2x t.

Тъй като първата кола се движи в положителната посока на оста OX, а втората в отрицателната посока, тогава υ 1x = υ 1, υ 2x = -υ 2. В съответствие с избора на произход x 01 = 0, x 02 = l 0 . Следователно, след известно време t

x 1 \u003d υ 1 t \u003d 50 км / ч 0,5 ч \u003d 25 км;

x 2 \u003d l 0 - υ 2 t \u003d 20 км - 60 км / ч 0,5 ч \u003d -10 км.

Първият автомобил ще бъде в точка C на разстояние 25 km от точка A вдясно, а вторият в точка D на разстояние 10 km вляво. Разстоянието между колите ще бъде равно на модула на разликата между техните координати: l = |x 2 - x 1 | = |-10 км - 25 км| = 35 км. Изминатите разстояния са:

s 1 \u003d υ 1 t \u003d 50 km / h 0,5 h \u003d 25 km,

s 2 \u003d υ 2 t \u003d 60 km / h 0,5 h \u003d 30 km.

Задача 3.

Първата кола напуска точка А за точка В със скорост υ 1 След време t 0, втора кола напуска точка В в същата посока със скорост υ 2. Разстоянието между точките A и B е равно на l. Определете координатите на срещата на автомобилите спрямо точка B и времето от момента на тръгване на първия автомобил, през който ще се срещнат.

Решение.

Нека вземем точка A за начало на координатите и насочим координатната ос OX към точка B (фиг. 1.15). Движението на автомобилите ще бъде описано с уравненията

x 1 = υ 1 t, x 2 = l + υ 2 (t - t 0).

По време на срещата координатите на колите са равни: x 1 \u003d x 2 \u003d x in. След това υ 1 t в \u003d l + υ 2 (t в - t 0) и времето до срещата

Очевидно решението има смисъл за υ 1 > υ 2 и l > υ 2 t 0 или за υ 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

Задача 4.

Фигура 1.16 показва графиките на зависимостта на координатите на точките от времето. Определете от графиките: 1) скоростта на точките; 2) след колко време след началото на движението ще се срещнат; 3) пътищата, изминати от точките преди срещата. Напишете уравненията на движението на точките.

Решение.

За време, равно на 4 s, промяната в координатите на първата точка: Δx 1 \u003d 4 - 2 (m) \u003d 2 m, втората точка: Δx 2 = 4 - 0 (m) = 4 м.

1) Скоростта на точките се определя по формулата υ 1x = 0,5 m/s; υ 2x = 1 m/s. Имайте предвид, че същите стойности могат да бъдат получени от графиките чрез определяне на тангентите на ъглите на наклон на правите линии към времевата ос: скоростта υ 1x е числено равна на tgα 1, а скоростта υ 2x е числено равна към tgα 2 .

2) Времето на среща е моментът във времето, когато координатите на точките са равни. Очевидно е, че t в \u003d 4 s.

3) Пътищата, изминати от точките, са равни на техните движения и са равни на промените в координатите им за времето преди срещата: s 1 = Δх 1 = 2 m, s 2 = Δх 2 = 4 m.

Уравненията на движението за двете точки имат формата x = x 0 + υ x t, където x 0 = x 01 = 2 m, υ 1x = 0,5 m / s - за първата точка; x 0 = x 02 = 0, υ 2x = 1 m / s - за втората точка.

95. Дайте примери за равномерно движение.
Много рядко е например движението на Земята около Слънцето.

96. Дайте примери за неравномерно движение.
Движението на автомобила, самолета.

97. Момче се плъзга по планината на шейна. Може ли това движение да се счита за равномерно?
Не.

98. Седейки в колата на движещ се пътнически влак и наблюдавайки движението на приближаващ товарен влак, ни се струва, че товарният влак се движи много по-бързо, отколкото нашият пътнически влак вървеше преди срещата. Защо се случва това?
Спрямо пътническия влак, товарният влак се движи с общата скорост на пътническия и товарния влак.

99. Водачът на движещ се автомобил е в движение или в покой по отношение на:
а) пътища
б) столчета за кола;
в) бензиностанции;
г) слънцето;
д) дървета покрай пътя?
В движение: a, c, d, e
В покой: b

100. Седейки във вагона на движещ се влак, ние гледаме през прозореца вагон, който върви напред, след това изглежда неподвижен и накрая се движи назад. Как можем да обясним това, което виждаме?
Първоначално скоростта на автомобила е по-висока от скоростта на влака. Тогава скоростта на автомобила става равна на скоростта на влака. След това скоростта на автомобила намалява спрямо скоростта на влака.

101. Самолетът изпълнява "мъртъв лупинг". Каква е траекторията на движение, виждана от наблюдателите от земята?
пръстеновидна траектория.

102. Дайте примери за движение на тела по криви спрямо земята.
Движението на планетите около слънцето; движението на лодката по реката; Полет на птица.

103. Дайте примери за движение на тела, които имат праволинейна траектория спрямо земята.
движещ се влак; човек върви прав.

104. Какви видове движения наблюдаваме при писане с химикал? Тебешир?
Равни и неравномерни.

105. Кои части на велосипеда по време на праволинейното му движение описват праволинейни траектории спрямо земята и кои са криволинейни?
Праволинеен: кормило, седло, рамка.
Криволинейни: педали, колела.

106. Защо се казва, че Слънцето изгрява и залязва? Какво е референтното тяло в този случай?
Референтното тяло е Земята.

107. Две коли се движат по магистралата, така че разстоянието между тях да не се променя. Посочете спрямо кои тела всеки от тях е в покой и спрямо кои тела се движи през този период от време.
Една спрямо друга колите са в покой. Превозните средства се движат спрямо околните обекти.

108. Шейните се търкалят от планината; топката се търкаля по наклонения улей; освободеният от ръката камък пада. Кое от тези тела се движи напред?
Шейната се движи напред от планината и камъкът се освобождава от ръцете.

109. Книга, поставена на маса във вертикално положение (фиг. 11, позиция I), пада от удара и заема позиция II. Две точки A и B на корицата на книгата описват траекториите AA1 и BB1. Можем ли да кажем, че книгата напредна? Защо?

Мислите ли, че се движите или не, когато четете този текст? Почти всеки от вас веднага ще отговори: не, не се движа. И ще бъде грешно. Някои може да кажат, че се местя. И те също грешат. Защото във физиката някои неща не са съвсем такива, каквито изглеждат на пръв поглед.

Например концепцията за механичното движение във физиката винаги зависи от референтната точка (или тялото). Така че човек, който лети в самолет, се движи спрямо роднините, останали у дома, но е в покой спрямо приятел, който седи до него. И така, отегчени роднини или приятел, който спи на рамото му, в този случай са референтни тела за определяне дали нашият гореспоменат човек се движи или не.

Определение за механично движение

Във физиката определението за механично движение, изучавано в седми клас, е следното:промяната в положението на тялото спрямо други тела с течение на времето се нарича механично движение. Примери за механично движение в ежедневието са движението на автомобили, хора и кораби. Комети и котки. Въздушни мехурчета във врящ чайник и учебници в тежката раница на ученик. И всеки път твърдение за движението или покоя на един от тези обекти (тела) ще бъде безсмислено, без да се посочи референтното тяло. Следователно в живота най-често, когато говорим за движение, имаме предвид движение спрямо Земята или статични обекти - къщи, пътища и т.н.

Траектория на механично движение

Също така е невъзможно да не споменем такава характеристика на механичното движение като траектория. Траекторията е линия, по която се движи тялото. Например отпечатъците в снега, отпечатъците на самолет в небето и отпечатъците от сълза върху бузата са траектории. Те могат да бъдат прави, извити или начупени. Но дължината на траекторията или сумата от дължините е пътят, изминат от тялото. Пътеката е маркирана с буквата s. И се измерва в метри, сантиметри и километри, или в инчове, ярдове и футове, в зависимост от това какви мерни единици са приети в тази страна.

Видове механични движения: равномерно и неравномерно движение

Какви са видовете механично движение? Например, по време на пътуване с кола, водачът се движи с различни скорости, когато шофира из града и с почти еднаква скорост, когато навлиза на магистралата извън града. Тоест, той се движи или неравномерно, или равномерно. Така че движението, в зависимост от изминатото разстояние за равни периоди от време, се нарича равномерно или неравномерно.

Примери за равномерно и неравномерно движение

В природата има много малко примери за равномерно движение. Земята се движи почти равномерно около Слънцето, дъждовните капки капят, в содата изскачат мехурчета. Дори куршумът, изстрелян от пистолет, се движи по права линия и равномерно само на пръв поглед. От триенето във въздуха и привличането на Земята, полетът му постепенно става по-бавен, а траекторията намалява. Тук, в космоса, куршумът може да се движи наистина право и равномерно, докато не се сблъска с друго тяло. А при неравномерното движение нещата са много по-добри - има много примери. Полетът на футболна топка по време на футболен мач, движението на лъв, който лови плячката си, движението на дъвка в устата на седмокласник и пеперуда, която пърха над цвете, са примери за неравномерно механично движение на телата.

Като кинематика има такава, при която тялото за произволно взети равни дължини от време преминава една и съща дължина на сегментите от пътя. Това е равномерно движение. Пример за това е движението на скейтър в средата на разстоянието или влак на равен участък.

Теоретично тялото може да се движи по всяка траектория, включително криволинейна. В същото време съществува концепцията за път - това е името на разстоянието, изминато от тялото по неговата траектория. Пътят е скаларна величина и не трябва да се бърка с ход. С последния член означаваме сегмента между началната точка на пътя и крайната точка, който при криволинейно движение очевидно не съвпада с траекторията. Преместването е векторна величина, която има числова стойност, равна на дължината на вектора.

Възниква естествен въпрос - в какви случаи става въпрос за равномерно движение? Движението например на въртележка в кръг с еднаква скорост ще се счита за равномерно? Не, защото при такова движение векторът на скоростта променя посоката си всяка секунда.

Друг пример е кола, която се движи по права линия със същата скорост. Такова движение ще се счита за равномерно, стига колата да не завива никъде и скоростомерът й има еднакъв номер. Очевидно е, че равномерното движение винаги се извършва по права линия, векторът на скоростта не се променя. Пътят и преместването в този случай ще бъдат същите.

Равномерното движение е движение по права траектория с постоянна скорост, при което дължините на изминатите разстояния за всеки еднакъв период от време са еднакви. Специален случай на равномерно движение може да се счита за състояние на покой, когато скоростта и изминатото разстояние са равни на нула.

Скоростта е качествена характеристика на равномерното движение. Очевидно различни обекти покриват един и същи път в различно време (пешеходец и автомобил). Отношението на пътя, изминат от равномерно движещо се тяло, към времето, за което този път е изминат, се нарича скорост на движение.

Така формулата, описваща равномерното движение, изглежда така:

V = S / t; където V е скоростта на движение (е векторно количество);

S - път или движение;

Познавайки скоростта на движение, която е непроменена, можем да изчислим пътя, изминат от тялото за произволен период от време.

Понякога погрешно смесват равномерно и равномерно ускорено движение. Това са напълно различни понятия. - един от вариантите на неравномерно движение (т.е. този, при който скоростта не е постоянна стойност), който има важна отличителна черта - скоростта в този случай се променя през едни и същи интервали от време с една и съща сума. Тази стойност, равна на отношението на разликата в скоростите към продължителността на времето, през което скоростта се е променила, се нарича ускорение. Това число, което показва колко се е увеличила или намалила скоростта за единица време, може да бъде голямо (тогава казват, че тялото бързо набира или губи скорост) или незначително, когато обектът се ускорява или забавя по-плавно.

Ускорението, както и скоростта, е физическо.Векторът на ускорението по посока винаги съвпада с вектора на скоростта. Пример за равномерно ускорено движение е случай на обект, при който привличането на обекта от земната повърхност) се променя за единица време с определена величина, наречена ускорение на свободното падане.

Равномерното движение теоретично може да се разглежда като частен случай на равномерно ускорено движение. Очевидно, тъй като скоростта не се променя по време на такова движение, тогава не се получава ускорение или забавяне, следователно величината на ускорението при равномерно движение винаги е равна на нула.