Fizică Grad 9 - § 2

Pagina 3 din 12

§ 2. uniform mișcarea rectilinie

1. Există diferite tipuri de mișcare mecanică. În funcție de forma traiectoriei de mișcare poate fi rectilinie sau curbilinie. Atunci când viteza de conducere a corpului rămâne constantă sau se modifică în timp. În funcție de rata de schimbare a naturii mișcării poate fi uniformă și neuniforma.

Luați în considerare mișcarea are loc la o viteză constantă, a cărei traiectorie este o linie dreaptă, adică. E. mișcare uniformă.

mișcare rectilinie uniformă este mișcarea în care corpul oricăror intervale regulate, face aceeași mișcare.

Cuvântul pentru „orice intervale egale de timp“ înseamnă că, oricare ar fi intervale de timp regulate (1, 2, 5 minute, 10 minute și așa mai departe. D.), Am ales, mișcarea corporală a acestora, la intervale regulate, va fi la fel. De exemplu, în cazul în care trece o masina la fiecare 2 min 480 m, se poate presupune că se mișcă uniform.

Este clar că este practic imposibil de a crea astfel de condiții încât mișcarea corpului a fost o uniformă pentru o perioadă suficient de lungă de timp. Prin urmare, mișcarea uniformă este un model al mișcării reale.

2. rată uniformă mișcare de schimbare a poziției corpului în spațiu poate fi variată. „Viteza“ mișcare se caracterizează printr-o mărime fizică numită viteză.

Uniformă mișcare viteză rectilinie este o mărime fizică vector, egală cu raportul dintre mișcarea corpului în momentul în care a avut loc această deplasare.

Dacă în timpul t corpul comis mișcarea s. viteza este v

Viteza unitatii in SI - metru pe secundă (1 m / s). Această unitate poate fi obținută prin împărțirea unității de deplasare pe unitatea de timp:

Unitatea de preluare viteză - viteza mișcării uniforme la care corpul 1 face o mișcare de 1 m.

Cunoscând viteza de mișcare uniformă, mișcarea corpului poate fi găsit pentru orice perioadă de timp:

Vectorii viteză și se deplasează într-o mișcare rectilinie uniformă îndreptate în direcția de mișcare a corpului.

3. Așa cum am spus, problema principală a mecanicii este de a determina în orice moment poziția corpului, adică. E. coordonatele sale. Ecuația în funcție de timpul coordonatele corpului cu o mișcare rectilinie uniformă. Această ecuație se numește ecuația de mișcare.

Să corpul comis mișcarea s. Directionati coordonatei axa X în direcția de deplasare a corpului (Fig. 8a). Ecuația pentru proiecția pe axa X. deplasarea sx Figura x0 - organul inițial de coordonate x - coordonata corpului final. Proiecția de deplasare este egal cu diferența dintre corpul final și inițial coordonate:

Pe de altă parte, proiecția pe axa X deplasarea este egală cu produsul componentelor vitezei pe axa de timp pentru:

Prin urmare, corpul corpului x-coordonate în orice moment t.

Astfel, corpul de coordonate în mișcare uniformă, în orice moment dat poate fi determinată, dacă știm coordonarea inițială și viteza de proiecție pe axa X.

Proiecțiile vitezei și deplasarea pot fi atât pozitive cât și negative. Rata de proiecție este pozitivă atunci când direcția coincide cu direcția pozitivă a axei X (vezi. Fig. 8a). În acest caz, x> x0. Proiecția vitezei negativă în cazul în care corpul se mișcă împotriva direcția pozitivă a axei X (Fig. 8b). În acest caz, x

4. Dependența de coordonatele temporale ale corpului pot fi reprezentate în grafic.

Să presupunem că organismul se mută de la origine pe direcția pozitivă a axei X, la o viteză constantă. Viteza de proiecție a corpului pe această axă este de 2 m / s. Ecuația de mișcare în acest caz, are forma: x = 2t (m). Modificări în poziția corpului din când în când - liniare. Graficul acestei relații este o linie dreaptă care trece prin origine (Fig. 9).

Dacă timpul inițial al corpului de coordonate x0 = 6 m, iar vx sale de proiecție = viteza de 2 m / s, atunci ecuația de mișcare este: x = 6 + 2t (m). Aceasta este, de asemenea, o dependență liniară pe coordonatele temporale ale corpului, iar graficul ei este o linie dreaptă care trece prin punctul, pentru care, la t = 0 x = 6 m (Fig. 10).

În acest caz, dacă viteza de proiecție este negativă, ecuația de mișcare este dată de: x = 6 - 2t (m). Diagrama corpului coordonatelor din timpul arătat în figura 11.

Astfel, mișcarea corpului poate fi descrisă analitic, t. E. Folosind ecuația de mișcare și graficul, t. E. Folosind un grafic al corpului coordonează ocazional.

În rezolvarea problemelor este necesar pentru a efectua următorii pași.

1. scrie pe scurt starea problemei.

2. Analiza situației descrise în problema:

- pentru a afla dacă puteți lua un corp în mișcare de puncte materiale;

- sdelatrisunok, după ce a reprezentat pe ea vectorilor viteză;

- selectați sistemul de referință - cadru corp, direcțiile axelor de coordonate, originea coordonatelor, timpul de referință; scrie condițiile inițiale (valorile coordonatelor la momentul inițial) pentru fiecare corp.

3. Se înregistrează ecuația de mișcare într-o formă vectorială pentru proiecțiile pe axele.

4. Notați ecuația de mișcare pentru fiecare corp din starea și viteza semnelor componentelor inițiale.

5. Pentru a rezolva problema în termeni generali.

6. Înlocuiți formula pentru valorile și de a efectua calcule.

7. Analiza răspunsului.

Două mașini se deplasează unul spre celălalt în mod uniform și rectiliniu - una la o viteză de 10 m / s, cealaltă - la o viteză de 20 m / s. Se determină timpul și coordonatele vehiculelor de întâlnire, dacă la momentul inițial distanța dintre ele este de 120 de metri.

Problema poate fi rezolvată în două moduri: analitic și grafic.

Prima cale. Cadru de referință asociat cu Pământul, axa OX este îndreptată în direcția de mișcare a prima mașină, ca origine coordonatele alege un punct O - poziția primului vehicul la momentul inițial (fig.12.).

La coordonatele inițiale de timp ale fiecărui organism sunt: ​​x01 = 0; X02 = l.

Ecuațiile de mișcare pentru fiecare corp ținând cont de condițiile inițiale au forma:

Substituind valoarea timpului în ecuația pentru coordonatele primului vehicul, obținem valoarea coordonatelor vehiculelor care îndeplinesc loc: x = 4 • 10 = 40 m.

Doilea mod. Complotat pe coordonatele de timp ale vehiculelor ecuațiile corespunzătoare x1 = 10t (m) și x2 = 120 - 20t (m) (Figura 13.). Un punct de intersecție a graficelor corespunde timpului și coordona locul auto: t = 4, x = 40 m.

Testați-vă cunoștințele

1. Ce mișcare se numește rectilinie uniformă?

2. Ceea ce se numește viteza de mișcare uniformă?

3. Care este unitatea de viteză în SI?

4. Care este ecuația în funcție de coordonatele unui corp uniform în mișcare din când în când?

5. Care este graficul de coordonatele corpului din când în când cu o mișcare rectilinie uniformă?

6. De ce este mișcarea uniformă a unui model?

1. Figura 14 este o reprezentare grafică a timpului coordonatele corpului. Care este coordonatele inițiale ale corpului? Ce este corpul de coordonate la momentul t = 4? Care este proiecția vitezei corpului? Se înregistrează ecuația de mișcare grafică reprezentate corespunzător.

2. Figura 15 sunt grafice de poziție față de timp pentru cele trei organisme. Comparați module de viteză a corpurilor 1 și 2. Care sunt semnele de viteza de proiecție a corpurilor în mișcare? Care este punctul de intersecție a graficelor 1 și 3, 2 și 3. Care este punctul de intersecție al graficului 3 cu axa x? Este direcția de deplasare a corpului 3. Se calculează valorile vitezei fiecărei mișcări a corpului. Notați ecuațiile de mișcare a fiecărui corp.

3. Figura 16 prezintă grafice ale proiecțiilor vitezei a două corpuri de timp. Care sunt semnele de componente de viteză? Care sunt valorile vitezei de proiecție? Care sunt proiecția mișcării organismelor de 3?

4. O mașină punct apropie A. Viteza de 72 kilometri pe oră marcate și deplasate uniform pe o porțiune rectilinie de drum. La atingerea mai mult de 5 minute, la punctul B. sa întors și sa mutat uniform la aceeași viteză timp de încă 3 minute. Care sunt calea și modulul mașinii în mișcare ea? Presupunem că intervalele de timp de inhibare la intrarea în punctul B. timpul inversare și timpul în care vehiculul câștigat de viteză, mici precum și distanța de la care a avut loc.

5. Tren de mare viteză, se deplasează departe de gară, și accelerează, la o distanta de 2 km de la stația începe să se miște în mod uniform într-o linie dreaptă, la o viteză de 108 km / h. Care este momentul trenului, chiar dacă la o distanță de 11 km de la stația de tren, viteza a început să scadă?

6. Două trenuri se deplaseze uniform unul spre celălalt, unul la o viteză de 72 de km / h, cealaltă - 90 km / h. Se determină timpul și să coordoneze trenuri locul de desfășurare, dacă distanța dintre ele la începutul mișcării uniforme a fost de 270 m. Rezolva problema analitic și grafic.