În această lecție, al cărei subiect este: „Ecuația mișcării cu accelerație constantă. Mișcare progresivă”, ne vom aminti ce este mișcarea, cum se întâmplă. De asemenea, ne amintim ce este accelerația, luăm în considerare ecuația mișcării cu accelerație constantă și cum să o folosim pentru a determina coordonatele unui corp în mișcare. Să luăm în considerare un exemplu de problemă pentru fixarea materialului.
Sarcina principală a cinematicii este de a determina poziția corpului în orice moment. Corpul se poate odihni, atunci poziția sa nu se va schimba (vezi Fig. 1).
Orez. 1. Corp în repaus
Un corp se poate mișca în linie dreaptă cu o viteză constantă. Apoi deplasarea sa se va modifica uniform, adică în mod egal în intervale de timp egale (vezi Fig. 2).
Orez. 2. Mișcarea corpului când se deplasează cu viteză constantă
Mișcarea, viteza înmulțită cu timp, am reușit să facem asta de mult timp. Corpul se poate mișca cu accelerație constantă, luați în considerare un astfel de caz (vezi Fig. 3).
Orez. 3. Mișcarea corpului cu accelerație constantă
Accelerare
|
Accelerația este modificarea vitezei pe unitatea de timp(vezi fig. 4) :
Orez. 4. Accelerație Viteza este o mărime vectorială, prin urmare, modificarea vitezei, adică diferența dintre vectorii vitezei finale și inițiale, este un vector. Accelerația este, de asemenea, un vector direcționat în aceeași direcție cu vectorul diferenței de viteză (vezi Fig. 5).
Luăm în considerare o mișcare rectilinie, deci putem alege o axă de coordonate de-a lungul liniei drepte de-a lungul căreia are loc mișcarea și luăm în considerare proiecțiile vectorilor viteză și accelerație pe această axă:
|
Apoi viteza sa se schimbă uniform: (dacă viteza sa inițială a fost egală cu zero). Cum să găsesc mișcarea acum? Înmulțirea vitezei cu timp este imposibilă: viteza era în continuă schimbare; pe care sa o ia? Cum să determinați unde va fi corpul în orice moment în timpul unei astfel de mișcări - astăzi vom rezolva această problemă.
Să definim imediat modelul: avem în vedere o mișcare de translație rectilinie a corpului. În acest caz, putem aplica modelul punctului material. Accelerația este direcționată de-a lungul aceleiași linii drepte de-a lungul căreia se mișcă punctul material (vezi Fig. 6).
mișcare de translație
|
Mișcarea de translație este o astfel de mișcare în care toate punctele corpului se mișcă în același mod: cu aceeași viteză, făcând aceeași mișcare (vezi Fig. 7).
Orez. 7. Mișcare înainte Cum altfel poate fi? Adu mâna și urmează: este clar că palma și umărul s-au mișcat diferit. Priviți roata Ferris: punctele din apropierea axei se mișcă cu greu, iar cabinele se deplasează cu o viteză diferită și de-a lungul unor traiectorii diferite (vezi Fig. 8).
Orez. 8. Deplasarea punctelor selectate pe roata Ferris Priviți o mașină în mișcare: dacă nu țineți cont de rotația roților și de mișcarea pieselor motorului, toate punctele mașinii se mișcă în același mod, considerăm mișcarea mașinii ca fiind de translație (vezi Fig. 9).
Orez. 9. Mișcarea vehiculului Atunci nu are sens să descrii mișcarea fiecărui punct, poți descrie mișcarea unuia. Mașina este considerată un punct material. Vă rugăm să rețineți că în timpul mișcării de translație, linia care leagă oricare două puncte ale corpului în timpul mișcării rămâne paralelă cu ea însăși (vezi Fig. 10).
Orez. 10. Poziția dreptei care leagă două puncte |
Mașina a condus drept timp de o oră. La începutul orei, viteza lui era de 10 km/h, iar la sfârșit - 100 km/h (vezi Fig. 11).
Orez. 11. Desen pentru problema
Viteza s-a schimbat uniform. Câți kilometri a parcurs mașina?
Să analizăm starea problemei.
Viteza mașinii s-a schimbat uniform, adică accelerația sa a fost constantă pe tot parcursul călătoriei. Accelerația este prin definiție egală cu:
Mașina circula în linie dreaptă, așa că putem lua în considerare mișcarea sa în proiecția pe o axă de coordonate:
Să găsim o mișcare.
Exemplu de creștere a vitezei
|
Nucile sunt puse pe masă, câte o nucă pe minut. E clar: câte minute trec, atâtea nuci vor fi pe masă. Acum să ne imaginăm că viteza de punere a nucilor crește uniform de la zero: nu se pun nuci în primul minut, se pune o nucă în al doilea, apoi două, trei și așa mai departe. Câte nuci vor fi pe masă după ceva timp? Este clar că este mai mică decât dacă s-ar menține întotdeauna viteza maximă. Mai mult, se vede clar că este de mai puțin de 2 ori (vezi Fig. 12).
Orez. 12. Numărul de nuci la viteze diferite de așezare La fel este și cu mișcarea uniform accelerată: să spunem că la început viteza a fost egală cu zero, la sfârșit a devenit egală (vezi Fig. 13).
Orez. 13. Schimbarea vitezei Dacă corpul s-ar mișca constant cu o astfel de viteză, deplasarea lui ar fi egală, dar, deoarece viteza a crescut uniform, ar fi de 2 ori mai mică. |
Putem afla deplasarea cu miscare UNIFORMA: . Cum să ocoliți această problemă? Dacă viteza nu se schimbă mult, atunci mișcarea poate fi considerată aproximativ uniformă. Modificarea vitezei va fi mică într-o perioadă scurtă de timp (vezi Fig. 14).
Orez. 14. Schimbarea vitezei
Prin urmare, împărțim timpul de călătorie T în N segmente mici de durată (vezi Fig. 15).
Orez. 15. Împărțirea unui segment de timp
Să calculăm deplasarea la fiecare interval de timp. Viteza crește la fiecare interval cu:
Pe fiecare segment, vom considera mișcarea ca fiind uniformă și viteza aproximativ egală cu viteza inițială pe intervalul de timp dat. Să vedem dacă aproximarea noastră nu duce la o eroare dacă presupunem că mișcarea este uniformă pe un interval mic. Eroarea maximă va fi:
iar eroarea totală pentru întreaga călătorie -> . Pentru N mare, presupunem că eroarea este aproape de zero. Vom vedea acest lucru pe grafic (vezi Fig. 16): va exista o eroare pe fiecare interval, dar eroarea totală pentru un număr suficient de mare de intervale va fi neglijabilă.
Orez. 16. Eroare la intervale
Deci, fiecare valoare următoare a vitezei este una și aceeași valoare mai mare decât cea anterioară. Știm din algebră că aceasta este o progresie aritmetică cu o diferență de progresie:
Calea pe secțiuni (cu mișcare rectilinie uniformă (vezi Fig. 17) este egală cu:
Orez. 17. Luarea în considerare a zonelor de mișcare a corpului
Pe a doua secțiune:
Pe a n-a secțiune, calea este egală cu:
Progresie aritmetică
|
Progresie aritmetică se numește o astfel de succesiune numerică în care fiecare număr ulterior diferă de cel precedent cu aceeași cantitate. O progresie aritmetică este dată de doi parametri: termenul inițial al progresiei și diferența progresiei. Apoi secvența este scrisă astfel: Suma primilor termeni ai unei progresii aritmetice se calculează prin formula:
|
Să însumăm toate căile. Aceasta va fi suma primilor N membri ai progresiei aritmetice:
Deoarece am împărțit mișcarea în mai multe intervale, putem presupune că , atunci:
Am avut o mulțime de formule și, pentru a nu ne confunda, nu am scris indici x de fiecare dată, ci am luat în considerare totul în proiecție pe axa de coordonate.
Deci, am obținut formula principală a mișcării uniform accelerate: deplasarea cu mișcare uniform accelerată în timp T, pe care, împreună cu definiția accelerației (modificarea vitezei pe unitatea de timp), o vom folosi pentru a rezolva probleme:
Lucram la o problemă cu mașina. Înlocuiți numerele în soluție și obțineți răspunsul: mașina a condus 55,4 km.
Partea matematică a soluției problemei
Ne-am ocupat de mișcare. Și cum să determinați coordonatele corpului în orice moment?
Prin definiție, mișcarea unui corp în timp este un vector al cărui început se află la punctul de pornire al mișcării și al cărui sfârșit este în punctul final în care corpul se va afla în timp. Trebuie să găsim coordonatele corpului, așa că scriem o expresie pentru proiecția deplasării pe axa de coordonate (vezi Fig. 18):
Orez. 18. Proiecția mișcării
Să exprimăm coordonatele:
Adică, coordonata corpului în momentul de timp este egală cu coordonata inițială plus proiecția mișcării pe care corpul a făcut-o în timp. Am găsit deja proiecția deplasării în timpul mișcării uniform accelerate, rămâne să înlocuim și să scriem:
Aceasta este ecuația mișcării cu accelerație constantă. Vă permite să aflați în orice moment coordonatele unui punct material în mișcare. Este clar că alegem momentul de timp din intervalul în care modelul funcționează: accelerația este constantă, mișcarea este rectilinie.
De ce ecuația mișcării nu poate fi folosită pentru a găsi o cale
|
În ce cazuri putem considera mișcarea modulo ca fiind egală cu calea? Când un corp se mișcă de-a lungul unei linii drepte și nu își schimbă direcția. De exemplu, cu o mișcare rectilinie uniformă, nu stipulăm întotdeauna clar dacă găsim calea sau mișcarea, ele încă coincid. Cu mișcarea uniform accelerată, viteza se schimbă. Dacă viteza și accelerația sunt direcționate în direcții opuse (vezi Fig. 19), atunci modulul de viteză scade, iar la un moment dat va deveni zero și viteza își va schimba direcția, adică corpul va începe să se miște în direcția opusă. .
Orez. 19. Modulul de viteză scade Și apoi, dacă intră acest moment când corpul se află la o distanță de 3 m de la începutul observației, atunci deplasarea sa este de 3 m, dar dacă corpul a trecut mai întâi de 5 m, apoi s-a întors și a trecut încă 2 m, atunci drumul va fi de 7 m. Și cum să-l găsești dacă nu cunoști aceste numere? Trebuie doar să găsiți momentul în care viteza este zero, adică atunci când corpul se întoarce, și să găsiți calea către și dinspre acest punct (vezi Fig. 20).
Orez. 20. Momentul în care viteza este 0 |
Bibliografie
- Sokolovici Yu.A., Bogdanova GS Fizica: un manual cu exemple de rezolvare a problemelor. - redistribuire ediția a 2-a. - X .: Vesta: Editura „Ranok”, 2005. - 464 p.
- Landsberg G.S. Manual elementar de fizică; v.1. Mecanica. Căldură. Fizica moleculară - M .: Editura „Nauka”, 1985.
- Portalul de internet „kaf-fiz-1586.narod.ru” ()
- Portalul de internet „Studiu - Ușor” ()
- Portalul de internet „Knowledge Hypermarket” ()
Teme pentru acasă
- Ce este o progresie aritmetică?
- Ce fel de mișcare este progresivă?
- Ce este o mărime vectorială?
- Scrieți formula pentru accelerație în termeni de modificare a vitezei.
- Care este ecuația mișcării cu accelerație constantă?
- Vectorul accelerație este îndreptat spre mișcarea corpului. Cum își va schimba corpul viteza?
"Cool! Fizica" se mută de la "oameni"!
„Cool! Physics” este un site pentru cei care iubesc fizica, se studiază pe ei înșiși și îi învață pe alții.
"Cool! Fizica" - mereu acolo!
Materiale interesante despre fizică pentru școlari, profesori și toți curioșii.
Site-ul original „Class! Physics” (class-fizika.narod.ru) din 2006 este inclus în lansările de catalog „Resurse educaționale ale internetului pentru învățământul general de bază și secundar (complet)”, aprobat de Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse, Moscova.
Citește, învață, explorează!
Lumea fizicii este interesantă și captivantă, îi invită pe toți curioșii să călătorească prin paginile site-ului Cool! Physics.
Și pentru început - o hartă vizuală a fizicii, care arată de unde provin și cum sunt interconectate diferite domenii ale fizicii, ce studiază și pentru ce sunt.
Harta fizicii a fost creată pe baza videoclipului The Map of Physics de Dominik Wilimman de la canalul Domain of Science.
Fizica și secretele artiștilor
Secretele mumiilor faraonilor și invenția lui Rebrandt, falsificarea capodoperelor și secretele papirusului Egiptului Antic - arta ascunde multe secrete, dar fizicienii moderni, cu ajutorul unor metode și dispozitive noi, găsesc explicații pentru o număr tot mai mare de secrete uimitoare ale trecutului......... citește
ABC-ul fizicii
Frecare atotputernică
Este peste tot, dar unde poți merge fără el?
Și iată trei eroi asistenți: grafit, molebdenit și teflon. Aceste substanțe uimitoare cu mobilitate foarte mare a particulelor sunt utilizate în prezent ca un excelent lubrifiant solid......... citește
Aeronautică
„Așa că ridică-te la stele!” - inscriptionat pe emblema fondatorilor aeronauticii, fratii Montgolfier.
Celebrul scriitor Jules Verne a zburat într-un balon cu aer cald doar 24 de minute, dar asta l-a ajutat să creeze cele mai fascinante opere de artă......... citește
motoare cu aburi
„Acest uriaș puternic avea trei metri înălțime: uriașul a tras cu ușurință o dubă cu cinci pasageri. Omul cu aburi avea pe cap o țeavă de horn, din care se revărsa fum gros și negru... totul, chiar și fața, era din fier, și toate acestea scrâșneau și bubuiau în mod constant... „Despre cine este vorba? Pentru cine sunt aceste laude? ......... citit
Secretele magnetului
Thales din Milet l-a înzestrat cu suflet, Platon l-a comparat cu un poet, Orfeu l-a găsit ca pe un mire... În Renaștere, un magnet era considerat o reflectare a cerului și i-a atribuit capacitatea de a îndoi spațiul. Japonezii credeau că un magnet este o forță care va ajuta la întoarcerea averii către tine ......... citește
Pe cealaltă parte a oglinzii
Știți câte descoperiri interesante poate oferi „oglinda”? Imaginea feței tale din oglindă are jumătățile din dreapta și din stânga schimbate. Dar fețele sunt rareori complet simetrice, așa că alții te văd complet diferit. Te-ai gândit la asta? ......... citit
Secretele unui spinning obișnuit
„Înțelegerea că miraculosul era aproape de noi vine prea târziu”. - A. Blok.
Știați că malaezii pot petrece ore în șir fascinați urmărind rotația vârfului. Cu toate acestea, este nevoie de o îndemânare considerabilă pentru a-l învârti corect, deoarece greutatea topului Malayan poate ajunge la câteva kilograme ......... citește
Invențiile lui Leonardo da Vinci
„Vreau să creez miracole!” a spus el și s-a întrebat: „Dar spune-mi, ai făcut ceva?” Leonardo da Vinci și-a scris tratatele de criptografie folosind o oglindă obișnuită, astfel încât manuscrisele sale criptate au putut fi citite pentru prima dată doar trei secole mai târziu.........
Mișcarea cu accelerație constantă este o mișcare în care vectorul accelerație rămâne constant atât ca mărime, cât și ca direcție. Un exemplu de acest tip de mișcare este mișcarea unui punct din câmpul gravitațional (atât pe verticală, cât și într-un unghi față de orizont).
Folosind definiția accelerației, obținem următoarea relație
După integrare, avem egalitatea 
.
Având în vedere că vectorul viteză instantanee este 
, vom avea următoarea expresie
Integrarea ultimei expresii dă următoarea relație
. De unde obținem ecuația de mișcare a unui punct cu accelerație constantă
.
Exemple de ecuații vectoriale ale mișcării unui punct material
Mișcare rectilinie uniformă ( 
):
. (1.7)
Mișcare cu accelerație constantă ( 
):
. (1.8)
Dependența vitezei de timp atunci când un punct se mișcă cu accelerație constantă are forma:
.
(1.9)
Întrebări pentru autocontrol.
Formulați definiția mișcării mecanice.
Definiți un punct material.
Cum este determinată poziția unui punct material în spațiu în modul vectorial de a descrie mișcarea?
Care este esența metodei vectoriale pentru descrierea mișcării mecanice? Ce caracteristici sunt folosite pentru a descrie această mișcare?
Dați definiții ale vectorilor vitezei medii și instantanee. Cum se determină direcția acestor vectori?
Definiți vectorii de accelerație medie și instantanee.
Care dintre relații este ecuația de mișcare a unui punct cu accelerație constantă? Ce relație determină dependența vectorului viteză de timp?
§1.2. Modul coordonat de a descrie mișcarea
În metoda coordonatelor, un sistem de coordonate (de exemplu, cartezian) este ales pentru a descrie mișcarea. Punctul de referință este fixat rigid cu corpul selectat ( organism de referință). Lasa 
vectori unitari direcționați către laturile pozitive ale axelor OX, OY și, respectiv, OZ. Poziția punctului este dată de coordonate 
.
Vectorul viteză instantanee este definit după cum urmează:
Unde 
proiecții ale vectorului viteză pe axele de coordonate și 
derivate ale coordonatelor în raport cu timpul.
Lungimea vectorului viteză este legată de proiecțiile sale prin relația:
. (1.11)
Pentru vectorul de accelerație instantanee, relația este adevărată:
Unde 
proiecții ale vectorului de accelerație pe axele de coordonate și 
derivate în timp ale proiecțiilor vectoriale viteze.
Lungimea vectorului de accelerație instantanee se găsește prin formula:
. (1.13)
Exemple de ecuații ale mișcării punctului într-un sistem de coordonate carteziene
. (1.14)
Ecuații de mișcare: 
. (1.15)
Dependențe ale proiecțiilor vectorului viteză pe axele de coordonate în timp:
(1.16)
Întrebări pentru autocontrol.
Care este esența metodei coordonate de a descrie mișcarea?
Ce raport determină vectorul viteză instantanee? Ce formulă este folosită pentru a calcula mărimea vectorului viteză?
Ce raport determină vectorul de accelerație instantanee? Ce formulă este folosită pentru a calcula mărimea vectorului de accelerație instantanee?
Ce relații se numesc ecuațiile mișcării uniforme a unui punct?
Ce relații se numesc ecuații de mișcare cu accelerație constantă? Ce formule sunt folosite pentru a calcula proiecțiile vitezei instantanee ale unui punct pe axele de coordonate?
Cinematica este studiul mișcării mecanice clasice în fizică. Spre deosebire de dinamică, știința studiază de ce corpurile se mișcă. Ea răspunde la întrebarea cum o fac. În acest articol, vom lua în considerare ce sunt accelerația și mișcarea cu accelerație constantă.
Conceptul de accelerație
Când un corp se mișcă în spațiu, într-un timp depășește o anumită cale, care este lungimea traiectoriei. Pentru a calcula această cale, utilizați conceptele de viteză și accelerație.
Viteza ca mărime fizică caracterizează viteza de schimbare în timp a distanței parcurse. Viteza este direcționată tangențial la traiectorie în direcția mișcării corpului.
Accelerația este o cantitate puțin mai complexă. Pe scurt, descrie schimbarea vitezei la un moment dat în timp. Matematica arata asa:
Pentru a înțelege mai clar această formulă, să dăm un exemplu simplu: să presupunem că în 1 secundă de mișcare viteza corpului a crescut cu 1 m/s. Aceste cifre, substituite în expresia de mai sus, conduc la rezultatul: accelerația corpului în această secundă a fost egală cu 1 m/s 2 .
Direcția accelerației este complet independentă de direcția vitezei. Vectorul său coincide cu vectorul forței rezultante care provoacă această accelerație.
Trebuie remarcat un punct important în definiția de mai sus a accelerației. Această valoare caracterizează nu numai modificarea vitezei modulo, ci și a direcției. Acest din urmă fapt trebuie luat în considerare în cazul mișcării curbilinii. În continuare, în articol va fi luată în considerare numai mișcarea rectilinie.
Viteza atunci când se deplasează cu accelerație constantă
Accelerația este constantă dacă își păstrează modulul și direcția în timpul mișcării. O astfel de mișcare se numește uniform accelerată sau uniform încetinită - totul depinde dacă accelerația duce la creșterea vitezei sau la scăderea acesteia.
În cazul unui corp care se mișcă cu accelerație constantă, viteza poate fi determinată prin una dintre următoarele formule:
Primele două ecuații caracterizează mișcarea uniform accelerată. Diferența dintre ele este că a doua expresie este aplicabilă pentru cazul unei viteze inițiale diferite de zero.
A treia ecuație este o expresie pentru viteza la mișcare uniformă lentă cu accelerație constantă. Accelerația este îndreptată împotriva vitezei.
Graficele tuturor celor trei funcții v(t) sunt drepte. În primele două cazuri, liniile drepte au o pantă pozitivă față de axa x; în al treilea caz, această pantă este negativă.
Formule de distanță
Pentru o cale în cazul mișcării cu o accelerație constantă (accelerație a = const), nu este dificil să obții formule dacă calculezi integrala vitezei în timp. După ce am făcut această operație matematică pentru cele trei ecuații de mai sus, obținem următoarele expresii pentru calea L:
L \u003d v 0 * t + a * t 2 / 2;
L \u003d v 0 * t - a * t 2 / 2.
Graficele tuturor celor trei funcții cale-timp sunt parabole. În primele două cazuri, ramura dreaptă a parabolei crește, iar pentru a treia funcție atinge treptat o anumită constantă, care corespunde distanței parcurse până când corpul se oprește complet.
Rezolvarea problemei
Mișcându-se cu o viteză de 30 km/h, mașina a început să accelereze. În 30 de secunde a mers pe o distanță de 600 de metri. Care a fost accelerația mașinii?
Mai întâi de toate, să convertim viteza inițială de la km/h la m/s:
v 0 \u003d 30 km / h \u003d 30000/3600 \u003d 8.333 m / s.
Acum scriem ecuația de mișcare:
L \u003d v 0 *t + a*t 2 /2.
Din această egalitate, exprimăm accelerația, obținem:
a = 2*(L - v 0 *t)/t 2 .
Toate mărimile fizice din această ecuație sunt cunoscute din condițiile problemei. Le înlocuim în formulă și obținem răspunsul: a ≈ 0,78 m / s 2. Astfel, deplasându-se cu o accelerație constantă, mașina și-a mărit viteza cu 0,78 m/s în fiecare secundă.
De asemenea, calculăm (pentru dobândă) ce viteză a dobândit după 30 de secunde de mișcare accelerată, obținem:
v \u003d v 0 + a * t \u003d 8,333 + 0,78 * 30 \u003d 31,733 m / s.
Viteza rezultată este de 114,2 km/h.
Obiectivele lecției:
Educational:
În curs de dezvoltare:
Vos nutritiv
Tipul de lecție : Lecție combinată.
Vizualizați conținutul documentului
Subiectul lecției: „Accelerație. Mișcare rectilinie cu accelerație constantă.
Pregătit de - profesor de fizică MBOU „Școala secundară nr. 4” Pogrebnyak Marina Nikolaevna
Clasa -11
Lecția 5/4 Subiectul lecției: „Accelerație. Mișcare rectilinie cu accelerație constantă».
Obiectivele lecției:
Educational: Pentru a familiariza elevii cu trăsăturile caracteristice ale mișcării rectilinie uniform accelerate. Dați conceptul de accelerație ca mărime fizică principală care caracterizează mișcarea neuniformă. Introduceți formula pentru determinarea vitezei instantanee a unui corp în orice moment, calculați viteza instantanee a unui corp în orice moment,
pentru a îmbunătăți capacitatea elevilor de a rezolva probleme în moduri analitice și grafice.
În curs de dezvoltare: dezvoltarea gândirii teoretice, creative în rândul școlarilor, formarea gândirii operaționale care vizează alegerea soluțiilor optime
Vosnutritiv : să cultive o atitudine conștientă față de învățare și interes pentru studiul fizicii.
Tipul de lecție : Lecție combinată.
Demonstrații:
1. Mișcarea uniform accelerată a unei mingi pe un plan înclinat.
2. Aplicație multimedia „Fundamentals of cinematism”: fragment „Mișcare uniform accelerată”.
Proces de lucru.
1. Moment organizatoric.
2. Verificarea cunoștințelor: Muncă independentă („Mișcarea.” „Grafice ale mișcării uniforme rectilinie”) - 12 min.
3. Învățarea de noi materiale.
Plan de prezentare a noului material:
1. Viteza instantanee.
2. Accelerație.
3. Viteza în mișcare rectilinie uniform accelerată.
1. Viteza instantanee. Dacă viteza corpului se modifică în timp, pentru a descrie mișcarea, trebuie să știți care este viteza corpului la un moment dat (sau într-un anumit punct al traiectoriei). Această viteză se numește viteză instantanee.
De asemenea, puteți spune că viteza instantanee este viteza medie pe un interval de timp foarte mic. Când conduceți cu o viteză variabilă, viteza medie măsurată pe diferite intervale de timp va fi diferită.
Cu toate acestea, dacă se iau intervale de timp din ce în ce mai mici la măsurarea vitezei medii, valoarea vitezei medii va tinde către o anumită valoare. Aceasta este viteza instantanee la un moment dat. Pe viitor, vorbind despre viteza unui corp, ne vom referi la viteza lui instantanee.
2. Accelerație. Cu mișcarea neuniformă, viteza instantanee a corpului este o variabilă; este diferit în modul și (sau) în direcție în momente diferite de timp și în puncte diferite ale traiectoriei. Toate vitezometrele pentru mașini și motociclete ne arată doar modulul de viteză instantanee.
Dacă viteza instantanee a mișcării neuniforme se modifică inegal pe aceleași intervale de timp, atunci este foarte dificil să o calculăm.
Astfel de mișcări inegale complexe nu sunt studiate la școală. Prin urmare, vom lua în considerare doar cea mai simplă mișcare neuniformă - mișcarea rectilinie uniform accelerată.
Mișcarea rectilinie, în care viteza instantanee se modifică în același mod pentru orice intervale de timp egale, se numește mișcare rectilinie uniform accelerată.
Dacă viteza unui corp se modifică pe măsură ce se mișcă, apare întrebarea: care este „rata de schimbare a vitezei”? Această mărime, numită accelerație, joacă cel mai important rol în toată mecanica: vom vedea în curând că accelerația unui corp este determinată de forțele care acționează asupra acestui corp.
Accelerația este raportul dintre o modificare a vitezei unui corp și intervalul de timp în care a avut loc această schimbare.
Unitatea de măsură a accelerației în SI: m/s 2 .
Dacă un corp se mișcă într-o direcție cu o accelerație de 1 m/s 2, viteza lui se modifică în fiecare secundă cu 1 m/s.
Termenul de „accelerație” este folosit în fizică atunci când este vorba de orice modificare a vitezei, inclusiv atunci când modulul de viteză scade sau când modulul de viteză rămâne neschimbat și viteza se schimbă doar în direcție.
3. Viteza în mișcare rectilinie uniform accelerată.
Din definiția accelerației rezultă că v = v 0 + at.
Dacă direcționăm axa x de-a lungul liniei drepte de-a lungul căreia se mișcă corpul, atunci în proiecții pe axa x obținem v x \u003d v 0 x + a x t.
Astfel, într-o mișcare rectilinie uniform accelerată, proiecția vitezei depinde liniar de timp. Aceasta înseamnă că graficul lui v x (t) este un segment de linie dreaptă.
Formula de miscare:
Graficul vitezei de accelerare a mașinii:
Graficul vitezei de decelerare a mașinii
4. Consolidarea materialului nou.
Care este viteza instantanee a unei pietre aruncate vertical în sus în vârful traiectoriei?
Despre ce viteză - medie sau instantanee - vorbim în următoarele cazuri:
a) trenul a circulat între stații cu viteza de 70 km/h;
b) viteza ciocanului la impact este de 5 m/s;
c) vitezometrul de pe locomotiva electrică arată 60 km/h;
d) un glonț zboară dintr-o pușcă cu o viteză de 600 m/s.
SARCINI REZOLVATE ÎN LECȚIE
Axa OX este îndreptată de-a lungul traiectoriei mișcării rectilinie a corpului. Ce puteți spune despre mișcare, în care: a) v x 0, și x 0; b) v x 0, a x v x x 0;
d) v x x v x x = 0?
1. Jucătorul de hochei lovește ușor pucul cu un băț, dându-i o viteză de 2 m/s. Care va fi viteza pucului la 4 s după impact dacă, ca urmare a frecării cu gheața, acesta se mișcă cu o accelerație de 0,25 m/s 2?
2. Trenul, la 10 secunde de la începerea deplasării, capătă o viteză de 0,6 m/s. Cât timp va dura până când viteza trenului va ajunge la 3 m/s?
5.TEMA: §5,6, ex. 5 nr. 2, ex. 6 #2.
