Dalam pelajaran ini, topiknya adalah: “Persamaan gerak dengan percepatan konstan. Gerakan progresif”, kita akan ingat apa itu gerakan, bagaimana itu terjadi. Kami juga mengingat apa itu percepatan, pertimbangkan persamaan gerak dengan percepatan konstan dan bagaimana menggunakannya untuk menentukan koordinat benda yang bergerak. Mari kita pertimbangkan contoh masalah untuk memperbaiki materi.
Tugas utama kinematika adalah menentukan posisi tubuh setiap saat. Tubuh dapat beristirahat, maka posisinya tidak akan berubah (lihat Gambar 1).
Beras. 1. Tubuh saat istirahat
Sebuah benda dapat bergerak lurus dengan kecepatan tetap. Kemudian perpindahannya akan berubah secara seragam, yaitu sama dalam interval waktu yang sama (lihat Gambar 2).
Beras. 2. Gerakan tubuh saat bergerak dengan kecepatan konstan
Gerakan, kecepatan dikalikan dengan waktu, kami telah mampu melakukan ini untuk waktu yang lama. Tubuh dapat bergerak dengan percepatan konstan, pertimbangkan kasus seperti itu (lihat Gambar 3).
Beras. 3. Gerakan tubuh dengan percepatan konstan
Percepatan
|
Percepatan adalah perubahan kecepatan per satuan waktu(lihat gambar 4) :
Beras. 4. Percepatan Kecepatan adalah besaran vektor, oleh karena itu, perubahan kecepatan, yaitu perbedaan antara vektor kecepatan akhir dan awal, adalah vektor. Percepatan juga merupakan vektor yang diarahkan pada arah yang sama dengan vektor perbedaan kecepatan (lihat Gambar 5).
Kami sedang mempertimbangkan gerakan bujursangkar, sehingga kami dapat memilih sumbu koordinat sepanjang garis lurus di mana gerakan itu terjadi, dan mempertimbangkan proyeksi vektor kecepatan dan percepatan pada sumbu ini:
|
Kemudian kecepatannya berubah secara seragam: (jika kecepatan awalnya sama dengan nol). Bagaimana menemukan langkah sekarang? Mengalikan kecepatan dengan waktu tidak mungkin: kecepatan terus berubah; yang mana yang harus diambil? Bagaimana menentukan di mana tubuh akan berada kapan saja selama gerakan seperti itu - hari ini kita akan menyelesaikan masalah ini.
Mari kita segera mendefinisikan modelnya: kita sedang mempertimbangkan gerakan translasi bujursangkar dari tubuh. Dalam hal ini, kita dapat menerapkan model titik material. Percepatan diarahkan sepanjang garis lurus yang sama di mana titik material bergerak (lihat Gambar 6).
gerakan translasi
|
Gerakan translasi adalah gerakan di mana semua titik tubuh bergerak dengan cara yang sama: pada kecepatan yang sama, membuat gerakan yang sama (lihat Gambar 7).
Beras. 7. Gerakan maju Bagaimana lagi bisa? Lambaikan tangan Anda dan ikuti: jelas bahwa telapak tangan dan bahu bergerak secara berbeda. Lihatlah kincir ria: titik-titik di dekat sumbu hampir tidak bergerak, dan stan bergerak dengan kecepatan yang berbeda dan di sepanjang lintasan yang berbeda (lihat Gambar 8).
Beras. 8. Pergerakan titik yang dipilih pada kincir ria Lihatlah mobil yang bergerak: jika Anda tidak memperhitungkan putaran roda dan pergerakan bagian-bagian motor, semua titik mobil bergerak dengan cara yang sama, kami menganggap pergerakan mobil translasi (lihat Gambar 9).
Beras. 9. Pergerakan kendaraan Maka tidak masuk akal untuk menggambarkan pergerakan setiap titik, Anda dapat menggambarkan pergerakan satu titik. Mobil dianggap sebagai poin material. Harap dicatat bahwa selama gerakan translasi, garis yang menghubungkan dua titik tubuh selama gerakan tetap sejajar dengan dirinya sendiri (lihat Gambar 10).
Beras. 10. Posisi garis yang menghubungkan dua titik |
Mobil melaju lurus selama satu jam. Pada awal jam, kecepatannya adalah 10 km/jam, dan pada akhirnya - 100 km/jam (lihat Gambar 11).
Beras. 11. Menggambar untuk masalah
Kecepatan berubah seragam. Berapa kilometer jarak yang ditempuh mobil tersebut?
Mari kita menganalisis kondisi masalah.
Kecepatan mobil berubah secara seragam, yaitu, percepatannya konstan sepanjang perjalanan. Percepatan menurut definisi sama dengan:
Mobil itu melaju dalam garis lurus, sehingga kita dapat mempertimbangkan pergerakannya dalam proyeksi pada satu sumbu koordinat:
Mari kita cari langkah.
Contoh Meningkatkan Kecepatan
|
Kacang ditempatkan di atas meja, satu kacang per menit. Jelas: berapa menit berlalu, begitu banyak kacang akan ada di atas meja. Sekarang mari kita bayangkan bahwa kecepatan memasukkan mur meningkat secara merata dari nol: tidak ada mur yang dimasukkan di menit pertama, satu mur dimasukkan di menit kedua, lalu dua, tiga, dan seterusnya. Berapa banyak kacang yang akan ada di meja setelah beberapa waktu? Jelas bahwa itu kurang dari jika kecepatan maksimum selalu dipertahankan. Apalagi terlihat jelas kurang dari 2 kali (lihat Gambar 12).
Beras. 12. Jumlah mur pada kecepatan peletakan yang berbeda Sama halnya dengan gerak yang dipercepat beraturan: katakanlah pada awalnya kecepatannya sama dengan nol, pada akhirnya menjadi sama (lihat Gambar 13).
Beras. 13. Perubahan kecepatan Jika tubuh terus bergerak dengan kecepatan seperti itu, perpindahannya akan sama, tetapi karena kecepatannya meningkat secara seragam, itu akan menjadi 2 kali lebih sedikit. |
Kami dapat menemukan perpindahan dengan gerakan SERAGAM: . Bagaimana cara mengatasi masalah ini? Jika kecepatannya tidak banyak berubah, maka gerakannya dapat dianggap seragam. Perubahan kecepatan akan kecil dalam waktu singkat (lihat Gambar 14).
Beras. 14. Perubahan kecepatan
Oleh karena itu, kami membagi waktu perjalanan T menjadi N segmen kecil dari durasi (lihat Gambar 15).
Beras. 15. Membagi segmen waktu
Mari kita hitung perpindahan pada setiap interval waktu. Kecepatan meningkat pada setiap interval dengan:
Pada setiap segmen, kita akan menganggap gerakannya seragam dan kecepatannya kira-kira sama dengan kecepatan awal pada interval waktu yang diberikan. Mari kita lihat apakah aproksimasi kita tidak menghasilkan kesalahan jika kita berasumsi bahwa gerakan itu seragam pada interval yang kecil. Kesalahan maksimum akan menjadi:
dan kesalahan total untuk seluruh perjalanan -> . Untuk N besar, kami berasumsi bahwa kesalahannya mendekati nol. Kita akan melihat ini pada grafik (lihat Gambar 16): akan ada kesalahan pada setiap interval, tetapi kesalahan total untuk jumlah interval yang cukup besar akan diabaikan.
Beras. 16. Kesalahan pada interval
Jadi, setiap nilai kecepatan berikutnya adalah satu dan nilai yang sama lebih besar dari yang sebelumnya. Kita tahu dari aljabar bahwa ini adalah deret aritmatika dengan perbedaan deret:
Jalur pada bagian (dengan gerakan bujursangkar yang seragam (lihat Gambar 17) sama dengan:
Beras. 17. Pertimbangan bidang gerakan tubuh
Pada bagian kedua:
Pada bagian ke-n, jalurnya sama dengan:
Deret aritmatika
|
Deret aritmatika urutan numerik seperti itu disebut di mana setiap nomor berikutnya berbeda dari yang sebelumnya dengan jumlah yang sama. Sebuah barisan aritmatika diberikan oleh dua parameter: suku awal dari barisan dan selisih dari barisan tersebut. Kemudian urutannya ditulis seperti ini: Jumlah suku pertama suatu deret aritmatika dihitung dengan rumus:
|
Mari kita jumlahkan semua jalur. Ini akan menjadi jumlah anggota N pertama dari deret aritmatika:
Karena kita telah membagi gerakan menjadi banyak interval, kita dapat mengasumsikan bahwa , maka:
Kami memiliki banyak rumus, dan agar tidak bingung, kami tidak menulis indeks x setiap kali, tetapi mempertimbangkan segala sesuatu yang diproyeksikan ke sumbu koordinat.
Jadi, kita telah memperoleh rumus utama gerak dipercepat beraturan: perpindahan dengan gerak dipercepat beraturan dalam waktu T, yang kita, bersama dengan definisi percepatan (perubahan kecepatan per satuan waktu), akan digunakan untuk menyelesaikan masalah:
Kami sedang mengerjakan masalah mobil. Substitusikan angka-angka tersebut ke dalam solusi dan dapatkan jawabannya: mobil melaju sejauh 55,4 km.
Bagian matematika dari solusi masalah
Kami telah berurusan dengan gerakan. Dan bagaimana menentukan koordinat tubuh setiap saat?
Menurut definisi, gerakan tubuh dalam waktu adalah vektor yang awalnya di titik awal gerakan, dan yang ujungnya di titik akhir di mana tubuh akan berada dalam waktu. Kita perlu menemukan koordinat benda, jadi kita menulis ekspresi untuk proyeksi perpindahan ke sumbu koordinat (lihat Gambar 18):
Beras. 18. Proyeksi gerakan
Mari kita nyatakan koordinatnya:
Artinya, koordinat tubuh pada saat waktu sama dengan koordinat awal ditambah proyeksi gerakan yang dilakukan tubuh selama waktu . Kami telah menemukan proyeksi perpindahan selama gerak yang dipercepat secara seragam, tetap menggantikan dan menuliskan:
Ini adalah persamaan gerak dengan percepatan konstan. Ini memungkinkan Anda untuk mengetahui koordinat titik material yang bergerak kapan saja. Jelas bahwa kita memilih momen waktu dalam interval ketika model bekerja: percepatannya konstan, gerakannya bujursangkar.
Mengapa persamaan gerak tidak dapat digunakan untuk mencari jalan?
|
Dalam kasus apa kita dapat menganggap gerakan modulo sama dengan lintasan? Ketika sebuah benda bergerak sepanjang garis lurus dan tidak berubah arah. Misalnya, dengan gerak lurus beraturan, kita tidak selalu menentukan dengan jelas apakah kita menemukan jalan atau gerakan, mereka masih berhimpitan. Dengan gerakan yang dipercepat secara seragam, kecepatannya berubah. Jika kecepatan dan percepatan diarahkan dalam arah yang berlawanan (lihat Gambar 19), maka modulus kecepatan berkurang, dan pada suatu saat akan menjadi nol dan kecepatan akan berubah arah, yaitu tubuh akan mulai bergerak ke arah yang berlawanan. .
Beras. 19. Modulus kecepatan berkurang Dan kemudian, jika di saat ini waktu benda berada pada jarak 3 m dari awal pengamatan, maka perpindahannya adalah 3 m, tetapi jika benda terlebih dahulu melewati 5 m, kemudian berbalik dan melewati 2 m lagi, maka lintasannya menjadi 7 m. Dan bagaimana menemukannya jika Anda tidak tahu angka-angka ini? Anda hanya perlu menemukan momen ketika kecepatannya nol, yaitu ketika tubuh berputar, dan menemukan jalur ke dan dari titik ini (lihat Gambar 20).
Beras. 20. Momen ketika kecepatannya 0 |
Bibliografi
- Sokolovich Yu.A., Bogdanova GS Fisika: Buku Pegangan dengan Contoh Pemecahan Masalah. - redistribusi edisi ke-2. - X .: Vesta: Penerbitan "Ranok", 2005. - 464 hal.
- Landsberg G.S. Buku teks fisika dasar; v.1. Mekanika. Panas. Fisika molekuler - M.: Rumah penerbitan "Nauka", 1985.
- Portal internet "kaf-fiz-1586.narod.ru" ()
- Portal internet "Belajar - Mudah" ()
- Portal internet "Hypermarket Pengetahuan" ()
Pekerjaan rumah
- Apa itu barisan aritmatika?
- Gerakan seperti apa yang progresif?
- Apa itu besaran vektor?
- Tuliskan rumus percepatan dalam hal perubahan kecepatan.
- Apa persamaan gerak dengan percepatan tetap?
- Vektor percepatan diarahkan pada gerakan tubuh. Bagaimana tubuh akan mengubah kecepatannya?
"Keren! Fisika" bergerak dari "orang"!
"Keren! Fisika" adalah situs bagi mereka yang menyukai fisika, belajar sendiri dan mengajar orang lain.
"Keren! Fisika" - selalu ada!
Materi menarik tentang fisika untuk anak sekolah, guru, dan semua yang ingin tahu.
Situs asli "Class! Physics" (class-fizika.narod.ru) sejak 2006 termasuk dalam rilis katalog "Sumber daya pendidikan Internet untuk pendidikan umum dasar dan menengah (lengkap)", disetujui oleh Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia, Moskow.
Baca, pelajari, jelajahi!
Dunia fisika memang menarik dan menawan, mengajak semua yang penasaran untuk menjelajah halaman-halaman situs Cool! Physics.
Dan sebagai permulaan - peta visual fisika, yang menunjukkan dari mana asalnya dan bagaimana berbagai bidang fisika saling berhubungan, apa yang dipelajari, dan untuk apa.
Peta Fisika dibuat berdasarkan video The Map of Physics oleh Dominik Wilimman dari saluran Domain of Science.
Fisika dan rahasia seniman
Rahasia mumi firaun dan penemuan Rebrandt, pemalsuan mahakarya dan rahasia papirus Mesir Kuno - seni menyembunyikan banyak rahasia, tetapi fisikawan modern, dengan bantuan metode dan perangkat baru, menemukan penjelasan untuk suatu semakin banyak rahasia menakjubkan di masa lalu ......... baca
ABC fisika
Gesekan yang maha kuasa
Itu ada di mana-mana, tetapi ke mana Anda bisa pergi tanpanya?
Dan inilah tiga asisten pahlawan: grafit, molebdenite, dan teflon. Zat luar biasa dengan mobilitas partikel yang sangat tinggi ini saat ini digunakan sebagai pelumas padat yang sangat baik......... read
Aeronautika
"Jadi naiklah ke bintang-bintang!" - tertulis pada lambang pendiri aeronautika, saudara-saudara Montgolfier.
Penulis terkenal Jules Verne menerbangkan balon udara hanya selama 24 menit, tetapi ini membantunya menciptakan karya seni yang paling menarik......... baca
mesin uap
"Raksasa perkasa ini tingginya tiga meter: raksasa itu dengan mudah menarik sebuah van dengan lima penumpang. Manusia Uap memiliki pipa cerobong asap di kepalanya, dari mana asap hitam tebal mengalir ... semuanya, bahkan wajahnya, terbuat dari besi, dan semua ini terus-menerus menggertak dan bergemuruh ... "Ini tentang siapa? Untuk siapa pujian ini? ......... Baca
Rahasia magnet
Thales dari Miletus memberinya jiwa, Plato membandingkannya dengan seorang penyair, Orpheus menemukannya seperti mempelai pria ... Dalam Renaisans, magnet dianggap sebagai refleksi langit dan dikaitkan dengannya kemampuan untuk membengkokkan ruang. Orang Jepang percaya bahwa magnet adalah kekuatan yang akan membantu mengubah keberuntungan ke arah Anda ......... read
Di sisi lain cermin
Tahukah Anda berapa banyak penemuan menarik yang bisa diberikan oleh "cermin"? Bayangan wajah Anda di cermin memiliki bagian kanan dan kiri yang tertukar. Tapi wajah jarang benar-benar simetris, jadi orang lain melihat Anda benar-benar berbeda. Sudahkah Anda memikirkannya? ......... Baca
Rahasia gasing biasa
"Kesadaran bahwa keajaiban sudah dekat kita datang terlambat." - A.Blok.
Tahukah Anda bahwa orang Melayu bisa menghabiskan waktu berjam-jam terpesona menyaksikan putaran puncak. Namun, diperlukan keterampilan yang cukup untuk memutarnya dengan benar, karena berat gasing Malaya bisa mencapai beberapa kilogram ......... baca
Penemuan Leonardo da Vinci
"Saya ingin membuat keajaiban!" katanya dan bertanya pada dirinya sendiri: "Tapi katakan padaku, apakah kamu sudah melakukan sesuatu?" Leonardo da Vinci menulis risalahnya dalam kriptografi menggunakan cermin biasa, sehingga manuskripnya yang dienkripsi hanya dapat dibaca untuk pertama kalinya tiga abad kemudian.........
Gerak dengan percepatan tetap adalah gerak yang vektor percepatannya tetap baik besar maupun arahnya. Contoh dari jenis gerakan ini adalah gerakan suatu titik dalam medan gravitasi (baik secara vertikal maupun pada sudut terhadap cakrawala).
Menggunakan definisi percepatan, kita memperoleh hubungan berikut:
Setelah integrasi, kami memiliki persamaan 
.
Mengingat bahwa vektor kecepatan sesaat adalah 
, kita akan memiliki ekspresi berikut
Integrasi dari ekspresi terakhir memberikan hubungan berikut:
. Dari mana kita mendapatkan persamaan gerak suatu titik dengan percepatan konstan
.
Contoh persamaan vektor gerak suatu titik material
Gerak lurus beraturan ( 
):
. (1.7)
Gerakan dengan percepatan konstan ( 
):
. (1.8)
Ketergantungan kecepatan pada waktu ketika sebuah titik bergerak dengan percepatan konstan memiliki bentuk:
.
(1.9)
Pertanyaan untuk pengendalian diri.
Merumuskan definisi gerak mekanik.
Tentukan titik materi.
Bagaimana posisi titik material dalam ruang ditentukan dengan cara vektor untuk menggambarkan gerak?
Apa inti dari metode vektor untuk menggambarkan gerak mekanik? Karakteristik apa yang digunakan untuk menggambarkan gerakan ini?
Berikan definisi vektor kecepatan rata-rata dan sesaat. Bagaimana arah vektor-vektor ini ditentukan?
Tentukan vektor percepatan rata-rata dan sesaat.
Manakah dari hubungan yang merupakan persamaan gerak suatu titik dengan percepatan konstan? Hubungan apa yang menentukan ketergantungan vektor kecepatan terhadap waktu?
1.2. Koordinat cara menggambarkan gerak
Dalam metode koordinat, sistem koordinat (misalnya, Cartesian) dipilih untuk menggambarkan gerakan. Titik referensi dipasang secara kaku dengan badan yang dipilih ( badan referensi). Biarlah 
vektor satuan diarahkan ke sisi positif dari sumbu OX, OY dan OZ, masing-masing. Posisi titik diberikan oleh koordinat 
.
Vektor kecepatan sesaat didefinisikan sebagai berikut:
di mana 
proyeksi vektor kecepatan pada sumbu koordinat, dan 
turunan koordinat terhadap waktu.
Panjang vektor kecepatan terkait dengan proyeksinya dengan hubungan:
. (1.11)
Untuk vektor percepatan sesaat, hubungannya benar:
di mana 
proyeksi vektor percepatan pada sumbu koordinat, dan 
turunan waktu dari proyeksi vektor kecepatan.
Panjang vektor percepatan sesaat ditemukan dengan rumus:
. (1.13)
Contoh persamaan gerak titik dalam sistem koordinat Cartesian
. (1.14)
Persamaan gerak: 
. (1.15)
Ketergantungan proyeksi vektor kecepatan pada sumbu koordinat pada waktu:
(1.16)
Pertanyaan untuk pengendalian diri.
Apa inti dari metode koordinat untuk menggambarkan gerak?
Berapa rasio yang menentukan vektor kecepatan sesaat? Rumus apa yang digunakan untuk menghitung besar vektor kecepatan?
Berapa rasio yang menentukan vektor percepatan sesaat? Rumus apa yang digunakan untuk menghitung besar vektor percepatan sesaat?
Hubungan apa yang disebut persamaan gerak beraturan suatu titik?
Hubungan apa yang disebut persamaan gerak dengan percepatan konstan? Rumus apa yang digunakan untuk menghitung proyeksi kecepatan sesaat suatu titik pada sumbu koordinat?
Kinematika adalah studi tentang gerak mekanik klasik dalam fisika. Tidak seperti dinamika, sains mempelajari mengapa benda bergerak. Dia menjawab pertanyaan tentang bagaimana mereka melakukannya. Pada artikel ini, kita akan mempertimbangkan apa itu percepatan dan gerakan dengan percepatan konstan.
Konsep percepatan
Ketika sebuah benda bergerak di ruang angkasa, dalam beberapa waktu ia melewati jalur tertentu, yang merupakan panjang lintasan. Untuk menghitung lintasan ini, gunakan konsep kecepatan dan percepatan.
Kecepatan sebagai besaran fisika mencirikan kecepatan perubahan waktu dari jarak yang ditempuh. Kecepatan diarahkan secara tangensial ke lintasan dalam arah gerakan tubuh.
Percepatan adalah kuantitas yang sedikit lebih kompleks. Singkatnya, ini menggambarkan perubahan kecepatan pada titik waktu tertentu. Matematikanya terlihat seperti ini:
Untuk memahami rumus ini lebih jelas, mari kita berikan contoh sederhana: misalkan dalam 1 detik gerak kecepatan tubuh meningkat 1 m/s. Angka-angka ini, menggantikan ekspresi di atas, menghasilkan hasil: percepatan tubuh selama detik ini sama dengan 1 m/s 2 .
Arah percepatan sama sekali tidak bergantung pada arah kecepatan. Vektornya bertepatan dengan vektor gaya resultan yang menyebabkan percepatan ini.
Poin penting dalam definisi percepatan di atas harus diperhatikan. Nilai ini tidak hanya mencirikan perubahan modulo kecepatan, tetapi juga arah. Fakta terakhir harus diperhitungkan dalam kasus gerak lengkung. Selanjutnya dalam artikel hanya gerak lurus yang akan dipertimbangkan.
Kecepatan saat bergerak dengan akselerasi konstan
Percepatan adalah konstan jika ia mempertahankan modulus dan arahnya selama gerak. Gerakan seperti itu disebut dipercepat secara seragam atau diperlambat secara seragam - semuanya tergantung pada apakah akselerasi mengarah pada peningkatan kecepatan atau penurunannya.
Dalam kasus sebuah benda bergerak dengan percepatan konstan, kecepatan dapat ditentukan dengan salah satu rumus berikut:
Dua persamaan pertama mencirikan gerakan yang dipercepat secara seragam. Perbedaan di antara keduanya adalah bahwa ekspresi kedua dapat diterapkan untuk kasus kecepatan awal bukan nol.
Persamaan ketiga adalah ekspresi untuk kecepatan pada gerak lambat beraturan dengan percepatan konstan. Percepatan diarahkan terhadap kecepatan.
Grafik dari ketiga fungsi v(t) adalah garis lurus. Dalam dua kasus pertama, garis lurus memiliki kemiringan positif relatif terhadap sumbu x, dalam kasus ketiga kemiringan ini negatif.
Rumus jarak
Untuk lintasan dalam kasus gerakan dengan percepatan konstan (percepatan a = konstan), tidak sulit untuk mendapatkan rumus jika Anda menghitung integral kecepatan dari waktu ke waktu. Setelah melakukan operasi matematika ini untuk tiga persamaan di atas, kita mendapatkan ekspresi berikut untuk jalur L:
L \u003d v 0 * t + a * t 2 / 2;
L \u003d v 0 * t - a * t 2 / 2.
Grafik dari ketiga fungsi jalur-waktu adalah parabola. Dalam dua kasus pertama, cabang kanan parabola meningkat, dan untuk fungsi ketiga secara bertahap mencapai konstanta tertentu, yang sesuai dengan jarak yang ditempuh hingga tubuh berhenti sepenuhnya.
Solusi dari masalah
Bergerak dengan kecepatan 30 km / jam, mobil mulai berakselerasi. Dalam 30 detik ia berjalan sejauh 600 meter. Berapakah percepatan mobil tersebut?
Pertama-tama, mari kita ubah kecepatan awal dari km/jam ke m/s:
v 0 \u003d 30 km / jam \u003d 30000/3600 \u003d 8,333 m / s.
Sekarang kita tulis persamaan geraknya:
L \u003d v 0 *t + a*t 2 /2.
Dari persamaan ini, kita nyatakan percepatannya, kita peroleh:
a = 2*(L - v 0 *t)/t 2 .
Semua besaran fisis dalam persamaan ini diketahui dari kondisi masalah. Kami menggantinya ke dalam rumus dan mendapatkan jawabannya: a 0,78 m / s 2. Jadi, bergerak dengan percepatan konstan, mobil meningkatkan kecepatannya sebesar 0,78 m/s setiap detik.
Kami juga menghitung (untuk minat) berapa kecepatan yang diperolehnya setelah 30 detik gerakan dipercepat, kami mendapatkan:
v \u003d v 0 + a * t \u003d 8,333 + 0,78 * 30 \u003d 31,733 m / s.
Kecepatan yang dihasilkan adalah 114,2 km/jam.
Tujuan Pelajaran:
Pendidikan:
Mengembangkan:
Vos bergizi
Jenis pelajaran : Pelajaran gabungan.
Lihat konten dokumen
Topik pelajaran: “Percepatan. Gerak lurus dengan percepatan tetap.
Disiapkan oleh - guru fisika MBOU "Sekolah Menengah No. 4" Pogrebnyak Marina Nikolaevna
Kelas -11
Pelajaran 5/4 Topik pelajaran: “Percepatan. Gerak bujursangkar dengan percepatan tetap».
Tujuan Pelajaran:
Pendidikan: Untuk memperkenalkan siswa dengan fitur-fitur karakteristik gerak lurus beraturan dipercepat. Berikan konsep percepatan sebagai besaran fisika utama yang mencirikan gerak tak beraturan. Masukkan rumus untuk menentukan kecepatan sesaat tubuh setiap saat, hitung kecepatan sesaat tubuh setiap saat,
untuk meningkatkan kemampuan siswa dalam memecahkan masalah secara analitis dan grafis.
Mengembangkan: pengembangan pemikiran teoritis, kreatif di kalangan anak sekolah, pembentukan pemikiran operasional yang bertujuan untuk memilih solusi yang optimal
Vosbergizi : menumbuhkan sikap sadar belajar dan minat belajar fisika.
Jenis pelajaran : Pelajaran gabungan.
Demo:
1. Gerak beraturan sebuah bola dipercepat pada bidang miring.
2. Aplikasi multimedia "Dasar-dasar kinematika": fragmen "Gerakan dipercepat seragam".
Proses kerja.
1. Momen organisasi.
2. Pemeriksaan pengetahuan: Kerja mandiri ("Gerakan." "Grafik gerak lurus beraturan") - 12 menit.
3. Mempelajari materi baru.
Rencana untuk menyajikan materi baru:
1. Kecepatan sesaat.
2. Percepatan.
3. Kecepatan pada gerak lurus beraturan dipercepat.
1. Kecepatan sesaat. Jika kecepatan tubuh berubah seiring waktu, untuk menggambarkan gerakannya, Anda perlu mengetahui berapa kecepatan tubuh pada waktu tertentu (atau pada titik tertentu dalam lintasan). Kecepatan ini disebut kecepatan sesaat.
Anda juga dapat mengatakan bahwa kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata selama interval waktu yang sangat kecil. Saat mengemudi dengan kecepatan variabel, kecepatan rata-rata yang diukur pada interval waktu yang berbeda akan berbeda.
Namun, jika interval waktu yang lebih kecil dan lebih kecil diambil saat mengukur kecepatan rata-rata, nilai kecepatan rata-rata akan cenderung ke beberapa nilai tertentu. Ini adalah kecepatan sesaat pada waktu tertentu. Di masa depan, berbicara tentang kecepatan tubuh, yang kami maksud adalah kecepatan sesaatnya.
2. Percepatan. Dengan gerakan yang tidak rata, kecepatan sesaat tubuh adalah variabel; itu berbeda dalam modulus dan (atau) arah pada momen waktu yang berbeda dan pada titik lintasan yang berbeda. Semua speedometer mobil dan sepeda motor hanya menunjukkan modul kecepatan sesaat.
Jika kecepatan sesaat dari gerakan yang tidak seragam berubah secara tidak merata selama interval waktu yang sama, maka sangat sulit untuk menghitungnya.
Gerakan tidak merata yang kompleks seperti itu tidak dipelajari di sekolah. Oleh karena itu, kami hanya akan mempertimbangkan gerakan tidak seragam yang paling sederhana - gerakan bujursangkar yang dipercepat secara seragam.
Gerak bujursangkar, di mana kecepatan sesaat berubah dengan cara yang sama untuk interval waktu yang sama, disebut gerak bujursangkar dipercepat seragam.
Jika kecepatan suatu benda berubah saat bergerak, muncul pertanyaan: berapa "laju perubahan kecepatan"? Besaran ini, yang disebut percepatan, memainkan peran paling penting dalam semua mekanika: kita akan segera melihat bahwa percepatan suatu benda ditentukan oleh gaya yang bekerja pada benda ini.
Percepatan adalah perbandingan antara perubahan kecepatan suatu benda dengan selang waktu terjadinya perubahan tersebut.
Satuan percepatan dalam SI: m/s 2 .
Jika sebuah benda bergerak ke satu arah dengan percepatan 1 m/s 2, kecepatannya berubah setiap sekon sebesar 1 m/s.
Istilah "percepatan" digunakan dalam fisika untuk setiap perubahan kecepatan, termasuk ketika modulus kecepatan berkurang atau ketika modulus kecepatan tetap tidak berubah dan kecepatan hanya berubah arah.
3. Kecepatan pada gerak lurus beraturan dipercepat.
Ini mengikuti dari definisi percepatan bahwa v = v 0 + di.
Jika kita mengarahkan sumbu x di sepanjang garis lurus di mana tubuh bergerak, maka dalam proyeksi ke sumbu x kita mendapatkan v x \u003d v 0 x + a x t.
Jadi, dalam gerak lurus beraturan yang dipercepat, proyeksi kecepatan secara linier bergantung pada waktu. Ini berarti bahwa grafik v x (t) adalah segmen garis lurus.
Rumus gerakan:
Grafik kecepatan mobil yang dipercepat:
Grafik kecepatan mobil yang melambat
4. Konsolidasi materi baru.
Berapakah kecepatan sesaat sebuah batu yang dilempar vertikal ke atas di puncak lintasan?
Berapa kecepatan - rata-rata atau sesaat - yang kita bicarakan dalam kasus berikut:
a) kereta api melakukan perjalanan antar stasiun dengan kecepatan 70 km/jam;
b) kecepatan palu saat tumbukan adalah 5 m/s;
c) speedometer pada lokomotif listrik menunjukkan 60 km/jam;
d) sebuah peluru keluar dari senapan dengan kecepatan 600 m/s.
TUGAS YANG DISELESAIKAN DALAM PELAJARAN
Sumbu OX diarahkan sepanjang lintasan gerakan bujursangkar tubuh. Apa yang dapat Anda katakan tentang gerakan, di mana: a) v x 0, dan x 0; b) v x 0, a x v x x 0;
d) v x x v x x = 0?
1. Pemain hoki memukul keping dengan ringan dengan tongkat, memberikan kecepatan 2 m / s. Berapakah kecepatan keping 4 s setelah tumbukan jika, sebagai akibat gesekan terhadap es, bergerak dengan percepatan 0,25 m / s 2?
2. Kereta, 10 detik setelah mulai bergerak, memperoleh kecepatan 0,6 m/s. Berapa lama waktu yang dibutuhkan kereta untuk mencapai kecepatan 3 m/s?
5. PEKERJAAN RUMAH TANGGA: 5,6, mis. 5 No. 2, mis. 6 #2.
