95. Dați exemple de mișcare uniformă.
Este foarte rar, de exemplu, mișcarea Pământului în jurul Soarelui.

96. Dați exemple de mișcare neuniformă.
Mișcarea mașinii, a aeronavei.

97. Un băiat alunecă pe un munte pe o sanie. Această mișcare poate fi considerată uniformă?
Nu.

98. Stând în vagonul unui tren de călători în mișcare și urmărind mișcarea unui tren de marfă care se apropie, ni se pare că trenul de marfă merge mult mai repede decât mergea trenul nostru de călători înainte de întâlnire. De ce se întâmplă asta?
Față de trenul de călători, trenul de marfă se deplasează cu viteza totală a trenurilor de călători și de marfă.

99. Conducătorul unui autoturism în mișcare este în mișcare sau în repaus în legătură cu:
a) drumuri
b) scaune auto;
c) benzinării;
d) soarele;
e) copaci de-a lungul drumului?
În mișcare: a, c, d, e
În repaus: b

100. Stând în vagonul unui tren în mișcare, privim în fereastră o mașină care merge înainte, apoi pare că staționează și în cele din urmă se întoarce înapoi. Cum putem explica ceea ce vedem?
Inițial, viteza vagonului este mai mare decât viteza trenului. Apoi viteza vagonului devine egală cu viteza trenului. După aceea, viteza vagonului scade în comparație cu viteza trenului.

101. Avionul efectuează o „buclă moartă”. Care este traiectoria mișcării văzută de observatori de la sol?
traiectoria inelului.

102. Dați exemple de mișcare a corpurilor de-a lungul căilor curbe în raport cu pământul.
Mișcarea planetelor în jurul soarelui; mișcarea bărcii pe râu; Zborul de pasăre.

103. Dați exemple de mișcare a corpurilor care au o traiectorie rectilinie în raport cu pământul.
trenul în mișcare; persoană care merge drept.

104. Ce tipuri de mișcare observăm când scriem cu pixul? Cretă?
Egale și inegale.

105. Care părți ale bicicletei, în timpul mișcării sale rectilinii, descriu traiectorii rectilinii față de sol și care sunt curbilinii?
Rectilinie: ghidon, șa, cadru.
Curbilinii: pedale, roți.

106. De ce se spune că Soarele răsare și apune? Care este organismul de referință în acest caz?
Corpul de referință este Pământul.

107. Două mașini se deplasează de-a lungul autostrăzii, astfel încât o anumită distanță dintre ele să nu se modifice. Indicați cu privire la ce corpuri fiecare dintre ele se află în repaus și față de ce corpuri se mișcă în această perioadă de timp.
Unele față de altele, mașinile sunt în repaus. Vehiculele se deplasează în raport cu obiectele din jur.

108. Săniile se rostogolesc pe munte; mingea se rostogolește pe jgheabul înclinat; piatra eliberată din mână cade. Care dintre aceste corpuri avansează?
Sania se îndreaptă de pe munte și piatra s-a eliberat din mâini.

109. O carte aşezată pe o masă în poziţie verticală (Fig. 11, poziţia I) cade din şoc şi ia poziţia II. Două puncte A și B de pe coperta cărții descriu traiectoriile AA1 și BB1. Putem spune că cartea a avansat? De ce?

Ca cinematică, există una în care corpul, pentru orice lungimi de timp egale luate în mod arbitrar, trece de aceeași lungime a segmentelor de cale. Aceasta este mișcare uniformă. Un exemplu este mișcarea unui patinator la mijlocul unei distanțe sau a unui tren pe o porțiune plată.

Teoretic, corpul se poate mișca pe orice traiectorie, inclusiv curbilinie. În același timp, există conceptul de cale - acesta este numele distanței parcurse de un corp de-a lungul traiectoriei sale. O cale este o cantitate scalară și nu trebuie confundată cu o mișcare. Prin ultimul termen, notăm segmentul dintre punctul de plecare al traseului și punctul final, care, în timpul mișcării curbilinie, evident nu coincide cu traiectoria. Deplasare - având o valoare numerică egală cu lungimea vectorului.

Apare o întrebare firească - în ce cazuri este vorba despre mișcarea uniformă? Va fi considerată uniformă mișcarea, de exemplu, a unui carusel într-un cerc cu aceeași viteză? Nu, pentru că cu o astfel de mișcare, vectorul viteză își schimbă direcția în fiecare secundă.

Un alt exemplu este o mașină care se deplasează în linie dreaptă cu aceeași viteză. O astfel de mișcare va fi considerată uniformă atâta timp cât mașina nu se întoarce nicăieri și vitezometrul său are același număr. Evident, mișcarea uniformă are loc întotdeauna în linie dreaptă, vectorul viteză nu se modifică. Calea și deplasarea în acest caz vor fi aceleași.

Mișcarea uniformă este mișcarea de-a lungul unei căi drepte cu o viteză constantă, în care lungimile distanțelor parcurse pentru orice durată egală de timp sunt aceleași. Un caz special de mișcare uniformă poate fi considerat o stare de repaus, când viteza și distanța parcursă sunt egale cu zero.

Viteza este o caracteristică calitativă a mișcării uniforme. Evident, diferite obiecte parcurg aceeași cale în momente diferite (pieton și mașină). Raportul dintre calea parcursă de un corp în mișcare uniformă și durata de timp pentru care această cale a fost parcursă se numește viteza de mișcare.

Astfel, formula care descrie mișcarea uniformă arată astfel:

V = S/t; unde V este viteza de mișcare (este o mărime vectorială);

S - cale sau mișcare;

Cunoscând viteza de mișcare, care este neschimbată, putem calcula calea parcursă de corp pentru orice perioadă de timp arbitrară.

Uneori se amestecă în mod eronat mișcarea uniformă și uniform accelerată. Acestea sunt concepte complet diferite. - una dintre variantele de mișcare neuniformă (adică una în care viteza nu este o valoare constantă), care are o trăsătură distinctivă importantă - viteza în acest caz se modifică în aceleași intervale de timp cu aceeași valoare. Această valoare, egală cu raportul dintre diferența de viteze și durata de timp în care viteza sa schimbat, se numește accelerație. Acest număr, care arată cât de mult a crescut sau a scăzut viteza pe unitatea de timp, poate fi mare (atunci se spune că corpul preia rapid sau își pierde viteza) sau nesemnificativ atunci când obiectul accelerează sau încetinește mai ușor.

Accelerația, ca și viteza, este o mărime vectorială fizică. Vectorul accelerație în direcție coincide întotdeauna cu vectorul viteză. Un exemplu de mișcare uniform accelerată este cazul unui obiect în care atracția obiectului de către suprafața pământului) se modifică pe unitatea de timp cu o anumită valoare, numită accelerație de cădere liberă.

Mișcarea uniformă poate fi considerată teoretic ca un caz special de mișcare uniform accelerată. Este evident că, deoarece viteza nu se modifică în timpul unei astfel de mișcări, atunci accelerația sau decelerația nu are loc, prin urmare, mărimea accelerației cu mișcare uniformă este întotdeauna zero.

Crezi că te miști sau nu când citești acest text? Aproape fiecare dintre voi va răspunde imediat: nu, nu mă mut. Și va fi greșit. Unii ar putea spune că mă mut. Și ei greșesc. Pentru că în fizică, unele lucruri nu sunt chiar ceea ce par la prima vedere.

De exemplu, conceptul de mișcare mecanică în fizică depinde întotdeauna de punctul de referință (sau corp). Așa că o persoană care zboară într-un avion se mișcă în raport cu rudele rămase acasă, dar se află în repaus în raport cu un prieten care stă lângă el. Așadar, rudele plictisite sau un prieten care doarme pe umăr sunt, în acest caz, organe de referință pentru a stabili dacă persoana noastră menționată mai sus se mișcă sau nu.

Definiţia mechanical movement

În fizică, definiția mișcării mecanice studiată în clasa a șaptea este următoarea: o modificare a poziției unui corp față de alte corpuri în timp se numește mișcare mecanică. Exemple de mișcare mecanică în viața de zi cu zi ar fi mișcarea mașinilor, a oamenilor și a navelor. Comete și pisici. Bule de aer într-un ibric care fierbe și manuale în rucsacul greu al unui școlar. Și de fiecare dată o declarație despre mișcarea sau odihna unuia dintre aceste obiecte (corpuri) va fi lipsită de sens fără a indica corpul de referință. Prin urmare, în viață, cel mai adesea, când vorbim despre mișcare, ne referim la mișcarea față de Pământ sau la obiecte statice - case, drumuri și așa mai departe.

Traiectoria mișcării mecanice

De asemenea, este imposibil să nu menționăm o asemenea caracteristică a mișcării mecanice ca o traiectorie. O traiectorie este o linie de-a lungul căreia se mișcă un corp. De exemplu, urmele de pași pe zăpadă, amprenta unui avion pe cer și amprenta unei lacrimi pe obraz sunt toate traiectorii. Ele pot fi drepte, curbate sau rupte. Dar lungimea traiectoriei, sau suma lungimilor, este calea parcursă de corp. Calea este marcată cu litera s. Și se măsoară în metri, centimetri și kilometri, sau în inci, yarzi și picioare, în funcție de ce unități de măsură sunt acceptate în această țară.

Tipuri de mișcare mecanică: mișcare uniformă și neuniformă

Care sunt tipurile de mișcare mecanică? De exemplu, în timpul unei călătorii cu mașina, șoferul se deplasează cu viteze diferite atunci când circulă prin oraș și aproape cu aceeași viteză când intră pe autostradă în afara orașului. Adică se mișcă fie inegal, fie uniform. Deci mișcarea, în funcție de distanța parcursă pe perioade egale de timp, se numește uniformă sau neuniformă.

Exemple de mișcare uniformă și neuniformă

Există foarte puține exemple de mișcare uniformă în natură. Pământul se mișcă aproape uniform în jurul Soarelui, picături de ploaie picură, bule ies în sifon. Chiar și un glonț tras dintr-un pistol se mișcă în linie dreaptă și uniform doar la prima vedere. De la frecarea cu aerul și atracția Pământului, zborul acestuia devine treptat mai lent, iar traiectoria scade. Aici, în spațiu, un glonț se poate mișca cu adevărat drept și uniform până când se ciocnește de alt corp. Și cu mișcarea neuniformă, lucrurile stau mult mai bine - sunt multe exemple. Zborul unei mingi de fotbal în timpul unui meci de fotbal, mișcarea unui leu care își vânează prada, călătoria unei gume de mestecat în gura unui elev de clasa a șaptea și un fluture fluturând peste o floare sunt toate exemple de mișcare mecanică inegală a corpurilor.

« Fizica - Clasa 10 "

La rezolvarea problemelor pe această temă, este necesar în primul rând să alegeți un corp de referință și să-i asociați un sistem de coordonate. În acest caz, mișcarea are loc în linie dreaptă, astfel încât o axă este suficientă pentru a o descrie, de exemplu, axa OX. După ce am ales originea, notăm ecuațiile de mișcare.

Sarcina I.

Determinați modulul și direcția vitezei unui punct dacă, cu o mișcare uniformă de-a lungul axei OX, coordonatele sale în timpul t 1 \u003d 4 s s-au schimbat de la x 1 \u003d 5 m la x 2 \u003d -3 m.

Decizie.

Modulul și direcția unui vector pot fi găsite din proiecțiile sale pe axele de coordonate. Deoarece punctul se mișcă uniform, găsim proiecția vitezei sale pe axa OX prin formula

Semnul negativ al proiecției vitezei înseamnă că viteza punctului este direcționată opus direcției pozitive a axei OX. Modulul de viteză υ = |υ x | = |-2 m/s| = 2 m/s.

Sarcina 2.

Din punctele A și B, distanța dintre care de-a lungul unei autostrăzi drepte l 0 = 20 km, simultan două mașini au început să se deplaseze uniform unul spre celălalt. Viteza primului vagon υ 1 = 50 km/h, iar viteza celui de-al doilea vagon υ 2 = 60 km/h. Determinați poziția mașinilor față de punctul A după timpul t = 0,5 ore după începerea mișcării și distanța I dintre vagoane în acest moment. Determinați traseele s 1 și s 2 parcurse de fiecare mașină în timpul t.

Decizie.

Să luăm punctul A ca origine a coordonatelor și să direcționăm axa de coordonate OX către punctul B (Fig. 1.14). Mișcarea mașinilor va fi descrisă prin ecuații

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

Deoarece prima mașină se mișcă în direcția pozitivă a axei OX, iar a doua în direcția negativă, atunci υ 1x = υ 1, υ 2x = -υ 2. În conformitate cu alegerea originii x 01 = 0, x 02 = l 0 . Prin urmare, după un timp t

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

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

Prima mașină va fi în punctul C la o distanță de 25 km de punctul A din dreapta, iar al doilea în punctul D la o distanță de 10 km în stânga. Distanța dintre mașini va fi egală cu modulul diferenței dintre coordonatele lor: l = | x 2 - x 1 | = |-10 km - 25 km| = 35 km. Distantele parcurse sunt:

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.

Sarcina 3.

Din punctul A în punctul B părăsește primul vagon cu viteza υ 1 După un timp t 0 din punctul B în aceeași direcție cu viteza υ 2 părăsește al doilea vagon. Distanța dintre punctele A și B este egală cu l. Determinați coordonata punctului de întâlnire al mașinilor în raport cu punctul B și ora din momentul plecării primului autoturism prin care se vor întâlni.

Decizie.

Să luăm punctul A ca origine a coordonatelor și să direcționăm axa de coordonate OX către punctul B (Fig. 1.15). Mișcarea mașinilor va fi descrisă prin ecuații

x 1 = υ 1 t, x 2 = l + υ 2 (t - t 0).

La momentul întâlnirii, coordonatele mașinilor sunt egale: x 1 \u003d x 2 \u003d x in. Apoi υ 1 t în \u003d l + υ 2 (t în - t 0) și timpul până la întâlnire

În mod evident, soluția are sens pentru υ 1 > υ 2 și l > υ 2 t 0 sau pentru υ 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

Sarcina 4.

Figura 1.16 prezintă graficele dependenței coordonatelor punctelor în timp. Determinaţi din grafice: 1) viteza punctelor; 2) după ce oră după începerea mișcării se vor întâlni; 3) căile parcurse de punctele înainte de întâlnire. Scrieți ecuațiile de mișcare a punctelor.

Decizie.

Pentru un timp egal cu 4 s, modificarea coordonatele primului punct: Δx 1 \u003d 4 - 2 (m) \u003d 2 m, al doilea punct: Δx 2 \u003d 4 - 0 (m) \u003d 4 m.

1) Viteza punctelor este determinată de formula υ 1x = 0,5 m/s; υ 2x = 1 m/s. Rețineți că aceleași valori pot fi obținute din grafice prin determinarea tangentelor unghiurilor de înclinare ale liniilor drepte la axa timpului: viteza υ 1x este numeric egală cu tgα 1 , iar viteza υ 2x este egală numeric la tgα 2 .

2) Ora întâlnirii este momentul în care coordonatele punctelor sunt egale. Este evident că t în \u003d 4 s.

3) Traseele parcurse de puncte sunt egale cu mișcările lor și sunt egale cu modificările coordonatelor lor în timpul înainte de întâlnire: s 1 = Δх 1 = 2 m, s 2 = Δх 2 = 4 m.

Ecuațiile de mișcare pentru ambele puncte au forma x = x 0 + υ x t, unde x 0 = x 01 = 2 m, υ 1x = 0,5 m / s - pentru primul punct; x 0 = x 02 = 0, υ 2x = 1 m / s - pentru al doilea punct.

Mișcare uniformă- aceasta este mișcarea la o viteză constantă, adică atunci când viteza nu se modifică (v \u003d const) și nu există nicio accelerație sau decelerare (a \u003d 0).

Mișcare rectilinie- aceasta este mișcarea în linie dreaptă, adică traiectoria mișcării rectilinie este o linie dreaptă.

este o mișcare în care corpul face aceleași mișcări pentru orice intervale egale de timp. De exemplu, dacă împărțim un interval de timp în segmente de o secundă, atunci cu mișcare uniformă corpul se va deplasa la aceeași distanță pentru fiecare dintre aceste segmente de timp.

Viteza mișcării rectilinie uniforme nu depinde de timp și în fiecare punct al traiectoriei este direcționată în același mod ca și mișcarea corpului. Adică, vectorul deplasare coincide în direcție cu vectorul viteză. În acest caz, viteza medie pentru orice perioadă de timp este egală cu viteza instantanee:

Viteza mișcării rectilinie uniforme este o mărime vectorială fizică egală cu raportul dintre deplasarea corpului pentru orice perioadă de timp și valoarea acestui interval t:

V(vector) = s(vector) / t

Astfel, viteza mișcării rectilinie uniforme arată ce mișcare face un punct material pe unitatea de timp.

in miscare cu mișcare rectilinie uniformă este determinată de formula:

s(vector) = V(vector) t

Distanta parcursaîn mișcare rectilinie este egală cu modulul de deplasare. Dacă direcția pozitivă a axei OX coincide cu direcția de mișcare, atunci proiecția vitezei pe axa OX este egală cu viteza și este pozitivă:

v x = v, adică v > 0

Proiecția deplasării pe axa OX este egală cu:

s \u003d vt \u003d x - x 0

unde x 0 este coordonata inițială a corpului, x este coordonata finală a corpului (sau coordonata corpului în orice moment)

Ecuația mișcării, adică dependența coordonatei corpului de timpul x = x(t), ia forma:

Dacă direcția pozitivă a axei OX este opusă direcției de mișcare a corpului, atunci proiecția vitezei corpului pe axa OX este negativă, viteza este mai mică decât zero (v< 0), и тогда уравнение движения принимает вид:

4. Mișcare egal-variabilă.

Mișcare rectilinie uniformă Acesta este un caz special de mișcare neuniformă.

Mișcare neuniformă- aceasta este o miscare in care un corp (punct material) face miscari inegale in intervale egale de timp. De exemplu, un autobuz urban se mișcă inegal, deoarece mișcarea sa constă în principal în accelerare și decelerare.

Mișcare egal-variabilă- aceasta este o mișcare în care viteza unui corp (punct material) se modifică în același mod pentru orice intervale de timp egale.

Accelerația unui corp în mișcare uniformă rămâne constantă în mărime și direcție (a = const).

Mișcarea uniformă poate fi uniform accelerată sau uniform încetinită.

Mișcare uniform accelerată- aceasta este mișcarea unui corp (punct material) cu o accelerație pozitivă, adică cu o astfel de mișcare, corpul accelerează cu o accelerație constantă. În cazul mișcării uniform accelerate, modulul vitezei corpului crește cu timpul, direcția de accelerație coincide cu direcția vitezei de mișcare.

Mișcare uniformă lentă- aceasta este mișcarea unui corp (punct material) cu accelerație negativă, adică cu o astfel de mișcare corpul încetinește uniform. Cu o mișcare uniformă lentă, vectorii viteză și accelerație sunt opuși, iar modulul vitezei scade cu timpul.

În mecanică, orice mișcare rectilinie este accelerată, așa că mișcarea lentă diferă de mișcarea accelerată doar prin semnul proiecției vectorului de accelerație pe axa selectată a sistemului de coordonate.

Viteza medie a mișcării variabile este determinată prin împărțirea mișcării corpului la timpul în care a fost efectuată această mișcare. Unitatea de măsură a vitezei medii este m/s.

Viteza instantanee- aceasta este viteza corpului (punctul material) la un moment dat în timp sau într-un punct dat al traiectoriei, adică limita la care tinde viteza medie cu o scădere infinită a intervalului de timp Δt:

V=lim(^t-0) ^s/^t

Vector viteză instantanee mișcarea uniformă poate fi găsită ca prima derivată a vectorului deplasare în raport cu timpul:

V(vector) = s'(vector)

Proiecție vectorială viteză pe axa OX:

aceasta este derivata coordonatei în raport cu timpul (proiecțiile vectorului viteză pe alte axe de coordonate sunt obținute în mod similar).

Accelerare- aceasta este o valoare care determină viteza de schimbare a vitezei corpului, adică limita la care tinde modificarea vitezei cu o scădere infinită a intervalului de timp Δt:

a(vector) = lim(t-0) ^v(vector)/^t

Vector de accelerație al mișcării uniforme poate fi găsită ca derivată întâi a vectorului viteză în raport cu timpul sau ca derivată a doua a vectorului deplasare în raport cu timpul:

a(vector) = v(vector)" = s(vector)"

Considerând că 0 este viteza corpului la momentul inițial de timp (viteza inițială), este viteza corpului la un moment dat de timp (viteza finală), t este intervalul de timp în care a avut loc schimbarea vitezei, formula de accelerare va fi după cum urmează:

a(vector) = v(vector)-v0(vector)/t

De aici formula vitezei uniforme la orice oră:

v(vector) = v 0 (vector) + a(vector)t

Dacă corpul se mișcă rectiliniu de-a lungul axei OX a unui sistem de coordonate carteziene rectiliniu care coincide în direcția cu traiectoria corpului, atunci proiecția vectorului viteză pe această axă este determinată de formula:

v x = v 0x ± a x t

Semnul „-” (minus) din fața proiecției vectorului de accelerație se referă la mișcarea uniformă lentă. Ecuațiile proiecțiilor vectorului viteză pe alte axe de coordonate sunt scrise în mod similar.

Deoarece accelerația este constantă (a \u003d const) cu mișcare variabilă uniform, graficul de accelerație este o linie dreaptă paralelă cu axa 0t (axa timpului, Fig. 1.15).

Orez. 1.15. Dependența accelerației corpului de timp.

Viteza versus timp este o funcție liniară, al cărei grafic este o linie dreaptă (Fig. 1.16).

Orez. 1.16. Dependența vitezei corpului de timp.

Graficul vitezei în funcție de timp(Fig. 1.16) arată că

În acest caz, deplasarea este numeric egală cu aria figurii 0abc (Fig. 1.16).

Aria unui trapez este jumătate din suma lungimilor bazelor sale cu înălțimea. Bazele trapezului 0abc sunt numeric egale:

Înălțimea trapezului este t. Astfel, aria trapezului și, prin urmare, proiecția deplasării pe axa OX, este egală cu:

În cazul mișcării uniform lente, proiecția accelerației este negativă, iar în formula de proiecție a deplasării, semnul „–” (minus) este plasat în fața accelerației.

Formula generală pentru determinarea proiecției deplasării este:

Graficul dependenței vitezei corpului în timp la diferite accelerații este prezentat în Fig. 1.17. Graficul dependenței deplasării în timp la v0 = 0 este prezentat în fig. 1.18.

Orez. 1.17. Dependența vitezei corpului de timp pentru diferite valori ale accelerației.

Orez. 1.18. Dependența deplasării corpului în timp.

Viteza corpului la un moment dat t 1 este egală cu tangentei unghiului de înclinare dintre tangenta la grafic și axa timpului v \u003d tg α, iar mișcarea este determinată de formula:

Dacă timpul de mișcare al corpului este necunoscut, puteți utiliza o altă formulă de deplasare prin rezolvarea unui sistem de două ecuații:

Formula pentru înmulțirea prescurtată a diferenței de pătrate ne va ajuta să obținem formula pentru proiecția deplasării:

Deoarece coordonata corpului în orice moment de timp este determinată de suma coordonatei inițiale și proiecția deplasării, atunci ecuația mișcării corpului va arata asa:

Graficul coordonatei x(t) este, de asemenea, o parabolă (la fel ca și graficul deplasării), dar vârful parabolei, în general, nu coincide cu originea. Pentru un x< 0 и х 0 = 0 ветви параболы направлены вниз (рис. 1.18).