mișcare mecanică- aceasta este o schimbare a pozitiei unui corp in spatiu fata de alte corpuri.

De exemplu, o mașină se deplasează pe un drum. Sunt oameni în mașină. Oamenii se deplasează împreună cu mașina pe drum. Adică oamenii se deplasează în spațiu în raport cu drumul. Dar în raport cu mașina în sine, oamenii nu se mișcă. Acest lucru se manifestă relativitatea mișcării mecanice. În continuare, luăm în considerare pe scurt principalele tipuri de mișcare mecanică.

mișcare de translație este mișcarea unui corp în care toate punctele sale se mișcă în același mod.

De exemplu, aceeași mașină face mișcare înainte de-a lungul drumului. Mai exact, doar caroseria mașinii efectuează mișcare de translație, în timp ce roțile sale efectuează mișcare de rotație.

mișcare de rotație este mișcarea unui corp în jurul unei axe. Cu o astfel de mișcare, toate punctele corpului se mișcă de-a lungul cercurilor, al căror centru este această axă.

Roțile pe care le-am menționat fac o mișcare de rotație în jurul axelor lor și, în același timp, roțile fac o mișcare de translație împreună cu caroseria mașinii. Adică, roata efectuează o mișcare de rotație în raport cu axa și o mișcare de translație în raport cu drumul.

mișcare oscilatorie- Aceasta este o mișcare periodică care are loc alternativ în două direcții opuse.

De exemplu, pendulul dintr-un ceas face o mișcare oscilatorie.

Mișcarea de translație și rotație sunt cele mai simple tipuri de mișcare mecanică.

Relativitatea mișcării mecanice

Toate corpurile din univers se mișcă, așa că nu există corpuri care să fie în repaus absolut. Din același motiv, este posibil să se determine dacă un corp se mișcă sau nu numai în raport cu un alt corp.

De exemplu, o mașină se deplasează pe un drum. Drumul este pe planeta Pământ. Drumul este nemișcat. Prin urmare, este posibil să se măsoare viteza unui vehicul în raport cu un drum staționar. Dar drumul este staționar față de Pământ. Cu toate acestea, Pământul însuși se învârte în jurul Soarelui. Prin urmare, drumul, împreună cu mașina, se învârte și în jurul soarelui. În consecință, mașina efectuează nu numai mișcare de translație, ci și de rotație (față de Soare). Dar în raport cu Pământul, mașina face doar mișcare de translație. Acest lucru se manifestă relativitatea mișcării mecanice.

Relativitatea mișcării mecanice- aceasta este dependența traiectoriei corpului, distanța parcursă, deplasarea și viteza de alegere sisteme de referință.

Punct material

În multe cazuri, dimensiunea unui corp poate fi neglijată, deoarece dimensiunile acestui corp sunt mici în comparație cu distanța cu care seamănă acest corp sau în comparație cu distanța dintre acest corp și alte corpuri. Pentru a simplifica calculele, un astfel de corp poate fi considerat condiționat un punct material având masa acestui corp.

Punct material este un corp ale cărui dimensiuni în condiții date pot fi neglijate.

Mașina pe care am menționat-o de multe ori poate fi luată ca punct material relativ la Pământ. Dar dacă o persoană se mișcă în interiorul acestei mașini, atunci nu mai este posibil să neglijăm dimensiunea mașinii.

De regulă, atunci când se rezolvă probleme de fizică, mișcarea unui corp este considerată ca mișcarea punctului material, și operează cu concepte precum viteza unui punct material, accelerația unui punct material, impulsul unui punct material, inerția unui punct material etc.

sistem de referință

Punctul material se deplasează în raport cu alte corpuri. Corpul în raport cu care este considerată mișcarea mecanică dată se numește corpul de referință. Corp de referință sunt alese arbitrar în funcţie de sarcinile de rezolvat.

Asociat cu corpul de referință sistem de coordonate, care este un punct de referință (origine). Sistemul de coordonate are 1, 2 sau 3 axe în funcție de condițiile de conducere. Poziția unui punct pe o dreaptă (1 axă), un plan (2 axe) sau în spațiu (3 axe) este determinată de una, două sau, respectiv, trei coordonate. Pentru a determina poziția corpului în spațiu în orice moment, este, de asemenea, necesar să se stabilească originea timpului.

sistem de referință este un sistem de coordonate, un corp de referință cu care este asociat sistemul de coordonate și un dispozitiv pentru măsurarea timpului. În ceea ce privește sistemul de referință, se ia în considerare mișcarea corpului. Unul și același corp în raport cu corpuri de referință diferite în sisteme de coordonate diferite poate avea coordonate complet diferite.

Traiectorie depinde si de alegerea sistemului de referinta.

Tipuri de sisteme de referință pot fi diferite, de exemplu, un cadru de referință fix, un cadru de referință în mișcare, un cadru de referință inerțial, un cadru de referință non-inerțial.

articol preluat de pe av-physics.narod.ru

DEFINIȚIE

mișcare mecanică numită schimbarea poziţiei unui corp în spaţiu în timp faţă de alte corpuri.

Pe baza definiției, faptul mișcării corpului poate fi stabilit prin compararea pozițiilor acestuia în momente succesive de timp cu poziția altui corp, care se numește corp de referință.

Deci, observând norii care plutesc pe cer, putem spune că își schimbă poziția față de Pământ. O minge care se rostogolește pe o masă își schimbă poziția față de masă. Într-un rezervor în mișcare, șenile se mișcă atât față de sol, cât și față de corpul rezervorului. Clădirea rezidențială este în repaus față de Pământ, dar își schimbă poziția față de Soare.

Exemplele luate în considerare ne permit să tragem o concluzie importantă că același corp poate efectua simultan mișcări diferite față de alte corpuri.

Tipuri de mișcare mecanică

Cele mai simple tipuri de mișcare mecanică a unui corp de dimensiuni finite sunt mișcările de translație și rotație.

Mișcarea se numește translație dacă linia dreaptă care leagă două puncte ale corpului se mișcă rămânând paralelă cu ea însăși (Fig. 1, a). În mișcarea de translație, toate punctele corpului se mișcă în același mod.

În timpul mișcării de rotație, toate punctele corpului descriu cercuri situate în planuri paralele. Centrele tuturor cercurilor în acest caz se află pe o singură linie dreaptă, care se numește axa de rotație. Punctele corpului aflate pe axa cercului rămân nemișcate. Axa de rotație poate fi situată atât în ​​interiorul corpului (rotație de rotație) (Fig. 1b), cât și în afara acestuia (rotație orbitală) (Fig. 1c).

Exemple de mișcare mecanică a corpurilor

O mașină se deplasează înainte pe o porțiune dreaptă a drumului, în timp ce roțile mașinii efectuează o mișcare de rotație de rotație. Pământul, care se rotește în jurul Soarelui, efectuează o mișcare orbitală de rotație și rotindu-se în jurul axei sale - o mișcare de rotație de rotație. În natură, întâlnim de obicei combinații complexe de diferite tipuri de mișcare. Deci, o minge de fotbal care zboară în poartă efectuează simultan mișcare de translație și rotație. O mișcare complexă este efectuată de părți ale diferitelor mecanisme, corpuri cerești etc.

Subiecte ale codificatorului USE: mișcarea mecanică și tipurile ei, relativitatea mișcării mecanice, viteza, accelerația.

Conceptul de mișcare este extrem de general și acoperă cea mai largă gamă de fenomene. În fizică sunt studiate diferite tipuri de mișcare. Cea mai simplă dintre acestea este mișcarea mecanică. Se studiază în mecanica.
mișcare mecanică- aceasta este o schimbare a poziției unui corp (sau a părților sale) în spațiu față de alte corpuri în timp.

Dacă corpul A își schimbă poziția față de corpul B, atunci și corpul B își schimbă poziția față de corpul A. Cu alte cuvinte, dacă corpul A se mișcă față de corpul B, atunci corpul B se mișcă și față de corpul A. Mișcarea mecanică este relativ- pentru a descrie mișcarea, este necesar să se indice cu privire la ce corp se ia în considerare.

Deci, de exemplu, putem vorbi despre mișcarea unui tren în raport cu solul, a unui pasager în raport cu un tren, o muscă în raport cu un pasager etc. Conceptele de mișcare absolută și odihnă absolută nu au sens: un pasager odihnindu-se în raport cu trenul se va deplasa cu el în raport cu un stâlp de pe drum, se va efectua împreună cu Pământul rotația zilnică și se va deplasa în jurul Soarelui.
Se numește corpul față de care se ia în considerare mișcarea organism de referință.

Sarcina principală a mecanicii este de a determina poziția unui corp în mișcare în orice moment. Pentru a rezolva această problemă, este convenabil să reprezentăm mișcarea unui corp ca o modificare a coordonatelor punctelor sale în timp. Pentru a măsura coordonatele, aveți nevoie de un sistem de coordonate. Ai nevoie de un ceas pentru a măsura timpul. Toate acestea împreună formează un sistem de referință.

sistem de referință- acesta este un corp de referință împreună cu un sistem de coordonate conectat rigid la acesta ("înghețat" în el) și un ceas.
Sistemul de referință este prezentat în fig. 1. Mișcarea unui punct este considerată în sistemul de coordonate. Originea coordonatelor este corpul de referință.

Poza 1.

Vectorul este numit vector rază puncte . Coordonatele unui punct sunt în același timp coordonatele vectorului său de rază.
Rezolvarea problemei principale de mecanică pentru un punct constă în găsirea coordonatelor acestuia în funcție de timp: .
Într-un număr de cazuri, se poate ignora forma și dimensiunile obiectului studiat și se poate considera pur și simplu un punct în mișcare.

Punct material este un corp ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în condiţiile acestei probleme.
Deci, un tren poate fi considerat un punct material atunci când se deplasează de la Moscova la Saratov, dar nu și atunci când pasagerii se îmbarcă în el. Pământul poate fi considerat un punct material atunci când descrie mișcarea sa în jurul Soarelui, dar nu și rotația sa zilnică în jurul propriei axe.

Caracteristicile mișcării mecanice includ traiectoria, calea, deplasarea, viteza și accelerația.

Traiectorie, cale, mișcare.

În cele ce urmează, vorbind despre un corp în mișcare (sau repaus), presupunem întotdeauna că corpul poate fi luat ca punct material. Cazurile în care idealizarea unui punct material nu poate fi folosită vor fi stipulate în mod special.

Traiectorie este linia de-a lungul căreia se mișcă corpul. Pe fig. 1, traiectoria punctului este un arc albastru, care este descris în spațiu de sfârșitul vectorului rază.
Cale este lungimea secțiunii de traiectorie parcursă de corp într-o anumită perioadă de timp.
in miscare este un vector care leagă poziția inițială și finală a corpului.
Să presupunem că corpul a început să se miște într-un punct și s-a terminat de mișcare într-un punct (Fig. 2). Atunci calea parcursă de corp este lungimea traiectoriei. Mișcarea corpului este un vector.

Figura 2.

Viteza si acceleratia.

Luați în considerare mișcarea unui corp într-un sistem de coordonate dreptunghiular cu o bază (Fig. 3).

Figura 3

Fie în momentul în care corpul se afla într-un punct cu vectorul rază

După o scurtă perioadă de timp, corpul era într-un punct cu
vector rază

Mișcarea corpului:

(1)

Viteza instantaneeîn momentul de timp - aceasta este limita raportului de deplasare la intervalul de timp când valoarea acestui interval tinde spre zero; cu alte cuvinte, viteza unui punct este derivata vectorului său rază:

Din (2) și (1) obținem:

Coeficienții de la vectorii de bază din limită dau derivate:

(Derivatul timp este în mod tradițional notat cu un punct deasupra literei.) Deci,

Vedem că proiecțiile vectorului viteză pe axele de coordonate sunt derivate ale coordonatelor punctului:

Pe măsură ce se apropie de zero, punctul se apropie de punct și vectorul deplasare se desfășoară în direcția tangentei. Rezultă că în limită vectorul este îndreptat exact tangent la traiectoria în punctul . Acest lucru este prezentat în fig. 3.

Conceptul de accelerație este introdus într-un mod similar. Fie în momentul de față viteza corpului egală cu , iar după un scurt interval viteza a devenit egală cu .
Accelerare - aceasta este limita raportului dintre modificarea vitezei și intervalul când acest interval tinde spre zero; cu alte cuvinte, accelerația este derivata vitezei:

Accelerația este astfel „rata de schimbare a vitezei”. Noi avem:

Prin urmare, proiecțiile accelerației sunt derivate ale proiecțiilor vitezei (și, prin urmare, derivatele secunde ale coordonatelor):

Legea adunării vitezei.

Să fie două sisteme de referință. Una dintre ele este conectată cu corpul nemișcat de referință. Notăm acest sistem de referință și îl vom numi nemişcat.
Al doilea cadru de referință, notat cu , este asociat cu un corp de referință care se mișcă față de corp cu o viteză de . Numim acest sistem de referință in miscare . În plus, presupunem că axele de coordonate ale sistemului se deplasează paralel cu ele însele (nu există rotație a sistemului de coordonate), astfel încât vectorul poate fi considerat ca viteza sistemului în mișcare față de cel staționar.

Cadrul de referință fix este de obicei conectat la pământ. Dacă trenul se deplasează fără probleme pe șine cu o viteză, acest cadru de referință asociat vagonului va fi cadrul de referință în mișcare.

Rețineți că viteza orice puncte ale mașinii (cu excepția roților care se rotesc!) este egal cu . Dacă musca stă nemișcată într-un punct al mașinii, atunci musca se mișcă față de sol cu ​​o viteză . Musca este purtată de vagon și, prin urmare, se numește viteza sistemului de mișcare față de cel staționar viteza portabila .

Să presupunem acum că o muscă s-a târât peste mașină. Viteza muștei în raport cu vagonul (adică într-un sistem în mișcare) este notă și numită viteza relativa. Viteza muștei față de sol (adică într-un sistem staționar) este notă și numită viteza absolută .

Să aflăm cum sunt legate între ele aceste trei viteze - absolută, relativă și figurată.
Pe fig. 4 musca este indicată printr-un punct . În continuare:
- raza-vector al unui punct dintr-un cadru fix ;
- raza-vector al unui punct dintr-un cadru în mișcare;
- raza-vector al corpului de referinta in cadrul imobil .

Figura 4

După cum se poate observa din figură,

Diferențiând această egalitate, obținem:

(3)

(derivata sumei este egală cu suma derivatelor nu numai în cazul funcțiilor scalare, ci și pentru vectori).
Derivata este viteza unui punct din sistem, adică viteza absolută:

În mod similar, derivata este viteza unui punct din sistem, adică viteza relativă:

Ce este? Aceasta este viteza unui punct dintr-un sistem staționar, adică viteza portabilă a unui sistem în mișcare în raport cu unul staționar:

Ca rezultat, din (3) obținem:

Legea adunării vitezei. Viteza unui punct în raport cu un cadru de referință fix este egală cu suma vectorială a vitezei sistemului în mișcare și a vitezei punctului în raport cu sistemul în mișcare. Cu alte cuvinte, viteza absolută este suma vitezelor de translație și relative.

Astfel, dacă o muscă se târăște peste o mașină în mișcare, atunci viteza muștei față de sol este egală cu suma vectorială a vitezei mașinii și a vitezei muștei față de mașină. Rezultat intuitiv intuitiv!

Tipuri de mișcare mecanică.

Cele mai simple tipuri de mișcare mecanică a unui punct material sunt mișcarea uniformă și rectilinie.
Mișcarea se numește uniformă, dacă modulul vectorului viteză rămâne constant (direcția vitezei se poate modifica în acest caz).

Mișcarea se numește direct , dacă direcția vectorului viteză rămâne constantă (și mărimea vitezei se poate modifica). Traiectoria mișcării rectilinie este o linie dreaptă pe care se află vectorul viteză.
De exemplu, o mașină care se deplasează cu o viteză constantă pe un drum întortocheat se mișcă uniform (dar nu în linie dreaptă). O mașină care accelerează pe o porțiune dreaptă de autostradă face o mișcare dreaptă (dar nu uniformă).

Dar dacă în timpul mișcării corpului atât modulul de viteză, cât și direcția acestuia rămân constante, atunci mișcarea se numește rectiliniu uniform.

În ceea ce privește vectorul viteză, pot fi date definiții mai scurte ale acestor tipuri de mișcare:

Cel mai important caz particular de mișcare neuniformă este mișcare uniformă, la care modulul și direcția vectorului de accelerație rămân constante:

Alături de un punct material în mecanică, mai este considerată o idealizare - un corp rigid.
Solid - este un sistem de puncte materiale, distantele dintre care nu se schimba in timp. Modelul caroserie rigidă este folosit în cazurile în care nu putem neglija dimensiunile caroseriei, dar putem ignora Schimbare mărimea și forma corpului în procesul de mișcare.

Cele mai simple tipuri de mișcare mecanică a unui corp solid sunt mișcarea de translație și mișcarea de rotație.
se numește mișcarea corpului progresivă dacă orice linie dreaptă care leagă oricare două puncte ale corpului se mișcă paralel cu direcția inițială. În mișcarea de translație, traiectoriile tuturor punctelor corpului sunt identice: ele sunt obținute unul de celălalt printr-o deplasare paralelă (Fig. 5).

Figura 5

se numește mișcarea corpului rotativ dacă toate punctele sale descriu cercuri situate în planuri paralele. În acest caz, centrele acestor cercuri se află pe o singură dreaptă, care este perpendiculară pe toate aceste planuri și se numește axa de rotatie.

Pe fig. 6 prezintă o minge care se rotește în jurul unei axe verticale. Așa este de obicei desenat globul în problemele corespunzătoare de dinamică.

Figura 6

mișcare mecanică

Mișcare mecanică corp se numește schimbarea poziției sale în spațiu față de alte corpuri în timp. În acest caz, corpurile interacționează conform legilor mecanicii.

Secțiunea de mecanică care descrie proprietățile geometrice ale mișcării fără a ține cont de cauzele care o cauzează se numește cinematică.

Mai general circulaţie se numește schimbarea stării unui sistem fizic în timp. De exemplu, putem vorbi despre mișcarea unei unde într-un mediu.

Tipuri de mișcare mecanică

Mișcarea mecanică poate fi luată în considerare pentru diferite obiecte mecanice:

• Mișcarea unui punct material este complet determinată de modificarea coordonatelor sale în timp (de exemplu, două pe un plan). Studiul acestui lucru este cinematica punctului. În special, caracteristicile importante ale mișcării sunt traiectoria unui punct material, deplasarea, viteza și accelerația.
  • rectilinie mișcarea unui punct (când acesta este întotdeauna pe o linie dreaptă, viteza este paralelă cu acea dreaptă)
  • Mișcare curbilinie�- mișcarea unui punct de-a lungul unei traiectorii care nu este o linie dreaptă, cu accelerație și viteză arbitrară în orice moment (de exemplu, mișcare într-un cerc).
• Mișcarea rigidă a corpului constă în mișcarea oricăruia dintre punctele sale (de exemplu, centrul de masă) și mișcarea de rotație în jurul acestui punct. Studiat de cinematica unui corp rigid.
  • Dacă nu există rotație, atunci se numește mișcarea progresivăși este complet determinată de mișcarea punctului selectat. Mișcarea nu este neapărat liniară.
  • Pentru descriere mișcare de rotație�- mișcările corpului în raport cu punctul selectat, de exemplu, fixate într-un punct,�- folosiți unghiurile Euler. Numărul lor în cazul spațiului tridimensional este trei.
  • De asemenea, pentru un corp solid, mișcare plată�- mișcarea, în care traiectoriile tuturor punctelor se află în planuri paralele, în timp ce este complet determinată de una dintre secțiunile corpului, iar secțiunea corpului �- de poziția oricăror două puncte.
• Mișcare continuă. Se presupune aici că mișcarea particulelor individuale ale mediului este destul de independentă una de alta (de obicei limitată doar de condițiile de continuitate a câmpurilor de viteză), astfel încât numărul de coordonate definitorii este infinit (funcțiile devin necunoscute).

Geometria mișcării

Relativitatea mișcării

Relativitatea - dependența mișcării mecanice a corpului de cadrul de referință. Fără a specifica sistemul de referință, nu are sens să vorbim despre mișcare.

Conceptul de mecanică. Mecanica este o parte a fizicii în care studiază mișcarea corpurilor, interacțiunea corpurilor sau mișcarea corpurilor într-un fel de interacțiune.

Sarcina principală a mecanicii este determinarea locației corpului la un moment dat.

Secţiuni de mecanică: cinematică şi dinamică. Cinematica este o ramură a mecanicii care studiază proprietățile geometrice ale mișcărilor fără a lua în considerare masele acestora și forțele care acționează asupra lor. Dinamica este o ramură a mecanicii care studiază mișcarea corpurilor sub acțiunea forțelor aplicate acestora.

Mişcare. Caracteristicile mișcării. Mișcarea este o schimbare a poziției unui corp în spațiu în timp față de alte corpuri. Caracteristicile mișcării: distanța parcursă, mișcarea, viteza, accelerația.

mișcare mecanică – aceasta este o schimbare a poziției unui corp (sau a părților sale) în spațiu față de alte corpuri în timp.

mișcare de translație

Mișcarea uniformă a corpului. Demonstrat prin demonstrație video cu explicații.

Mișcare mecanică neuniformă O mișcare în care un corp efectuează deplasări inegale în intervale egale de timp.

Relativitatea mișcării mecanice. Demonstrat prin demonstrație video cu explicații.

Punctul de referință și cadrul de referință în mișcare mecanică. Corpul față de care este considerată mișcarea se numește punct de referință. Sistemul de referință în mișcare mecanică este punctul de referință și sistemul de coordonate și ceasul.

Sistem de referință. Caracteristicile mișcării mecanice. Sistemul de referință este demonstrat printr-o demonstrație video cu explicații. Mișcarea mecanică are caracteristici: Traiectorie; Cale; Viteză; Timp.

Traiectorie rectilinie este linia de-a lungul căreia se mișcă corpul.

Mișcare curbilinie. Demonstrat prin demonstrație video cu explicații.

Calea și conceptul de mărime scalară. Demonstrat prin demonstrație video cu explicații.

Formule fizice și unități de măsură ale caracteristicilor mișcării mecanice:

Denumirea valorii	Unități de cantitate	Formula pentru determinarea valorii
Cale-s	m, km	S= vt
Timp- t	s, ora	T = s/v
viteza -v	m/s, km/h	V = s/ t

P conceptul de accelerare. Dezvăluit printr-o demonstrație video, cu explicații.

Formula pentru determinarea cantității de accelerație:

3. Legile dinamicii lui Newton.

Marele fizician I. Newton. I. Newton a dezmințit noțiunile antice conform cărora legile mișcării corpurilor terestre și cele cerești sunt complet diferite. Întregul univers este supus unor legi uniforme care permit formularea matematică.

Două probleme fundamentale rezolvate de fizica lui I. Newton:

1. Crearea unei baze axiomatice pentru mecanică, care a transferat această știință în categoria teoriilor matematice riguroase.

2. Crearea unei dinamici care leagă comportamentul corpului de caracteristicile influențelor externe asupra acestuia (forțe).

1. Fiecare corp continuă să fie ținut într-o stare de repaus, sau de mișcare uniformă și rectilinie, până când și în măsura în care este forțat de forțele aplicate să schimbe această stare.

2. Modificarea impulsului este proporţională cu forţa aplicată şi are loc în direcţia dreptei de-a lungul căreia acţionează această forţă.

3. O acțiune are întotdeauna o reacție egală și opusă, în caz contrar, interacțiunile a două corpuri unul împotriva celuilalt sunt egale și direcționate în direcții opuse.

I. Prima lege a dinamicii a lui Newton. Fiecare corp continuă să fie ținut într-o stare de repaus, sau de mișcare uniformă și rectilinie, până când și în măsura în care este obligat de forțele aplicate să schimbe această stare.

Conceptele de inerție și inerție a unui corp. Inerția este un fenomen în care corpul tinde să-și mențină starea inițială. Inerția este proprietatea unui corp de a menține o stare de mișcare. Proprietatea de inerție este caracterizată de masa corpului.

Dezvoltarea de către Newton a teoriei mecanicii lui Galileo. Multă vreme s-a crezut că, pentru a menține orice mișcare, este necesar să se efectueze o influență externă necompensată din partea altor corpuri. Newton a spulberat aceste credințe lui Galileo.

Cadrul de referință inerțial. Cadrele de referință, în raport cu care un corp liber se mișcă uniform și rectiliniu, se numesc inerțiale.

Prima lege a lui Newton - legea sistemelor inerțiale. Prima lege a lui Newton este un postulat despre existența cadrelor de referință inerțiale. În cadrele de referință inerțiale, fenomenele mecanice sunt descrise cel mai simplu.

I. A doua lege a dinamicii a lui Newton. Într-un cadru de referință inerțial, mișcarea rectilinie și uniformă poate apărea numai dacă nu acționează alte forțe asupra corpului sau dacă acțiunea lor este compensată, adică. echilibrat. Demonstrat prin demonstrație video cu explicații.

Principiul suprapunerii forțelor. Demonstrat prin demonstrație video cu explicații.

Conceptul de greutate corporală. Masa este una dintre cele mai fundamentale mărimi fizice. Masa caracterizează mai multe proprietăți ale corpului simultan și are o serie de proprietăți importante.

Forța este conceptul central al celei de-a doua legi a lui Newton. A doua lege a lui Newton specifică că un corp se va mișca apoi cu accelerație atunci când o forță acționează asupra lui. Forța este o măsură a interacțiunii dintre două (sau mai multe) corpuri.

Două concluzii ale mecanicii clasice din a doua lege a lui I. Newton:

1. Accelerația corpului este direct legată de forța aplicată corpului.

2. Accelerația unui corp este direct legată de masa acestuia.

Demonstrarea dependenței directe a accelerației unui corp de masa sa

A treia lege a dinamicii lui I. Newton. Demonstrat prin demonstrație video cu explicații.

Semnificația legilor mecanicii clasice pentru fizica modernă. Mecanica bazată pe legile lui Newton se numește mecanică clasică. În cadrul mecanicii clasice, mișcarea corpurilor nu foarte mici cu viteze nu foarte mari este bine descrisă.

Demonstrații:

Câmpuri fizice din jurul particulelor elementare.

Modelul planetar al atomului de Rutherford și Bohr.

Mișcarea ca fenomen fizic.

Mișcare progresivă.

Mișcare rectilinie uniformă

Mișcare mecanică relativă inegală.

Animație video a sistemului de referință.

mișcare curbilinie.

Calea și traiectoria.

Accelerare.

Inerția repausului.

Principiul suprapunerii.

Legea a 2-a a lui Newton.

Dinamometru.

Dependența directă a accelerației unui corp de masa sa.

a 3-a lege a lui Newton.

Întrebări de test:.

Formulați definiția și subiectul științific al fizicii.

Formulați proprietățile fizice comune tuturor fenomenelor naturale.

Formulați principalele etape în evoluția tabloului fizic al lumii.

Numiți 2 principii principale ale științei moderne.

Numiți trăsăturile modelului mecanicist al lumii.

Care este esența teoriei cinetice moleculare.

Formulați principalele caracteristici ale tabloului electromagnetic al lumii.

Explicați conceptul de câmp fizic.

Determinați semnele și diferențele dintre câmpurile electrice și magnetice.

Explicați conceptele de câmpuri electromagnetice și gravitaționale.

Explicați conceptul de „Model planetar al atomului”

Formulați trăsăturile imaginii fizice moderne a lumii.

Formulați principalele prevederi ale tabloului fizic modern al lumii.

Explicați semnificația teoriei relativității a lui A. Einstein.

Explicați conceptul: „Mecanica”.

Numiți principalele secțiuni ale mecanicii și dați-le definiții.

Care sunt principalele caracteristici fizice ale mișcării.

Formulați semnele mișcării mecanice de translație.

Formulați semne de mișcare mecanică uniformă și neuniformă.

Formulați semnele relativității mișcării mecanice.

Explicați semnificația conceptelor fizice: „Punctul de referință și sistemul de referință în mișcare mecanică”.

Care sunt principalele caracteristici ale mișcării mecanice în cadrul de referință.

Care sunt principalele caracteristici ale traiectoriei mișcării rectilinie.

Care sunt principalele caracteristici ale mișcării curbilinii.

Definiți conceptul fizic: „Cale”.

Definiți conceptul fizic: „Mărimea scalară”.

Reproduce formulele fizice și unitățile de măsură ale caracteristicilor mișcării mecanice.

Formulați sensul fizic al conceptului: „Accelerație”.

Reproduceți formula fizică pentru determinarea cantității de accelerație.

Numiți două probleme fundamentale rezolvate de fizica lui I. Newton.

Reproduceți principalele semnificații și conținutul primei legi a dinamicii a lui I. Newton.

Formulați semnificația fizică a conceptelor de inerție și inerție a unui corp.

Care a fost dezvoltarea teoriei mecanicii a lui Galileo de către Newton.

Formulați sensul fizic al conceptului: „Cadru inerțial de referință”.

De ce prima lege a lui Newton este legea sistemelor inerțiale.

Reproduceți principalele semnificații și conținutul celei de-a doua legi a dinamicii a lui I. Newton.

Formulați semnificațiile fizice ale principiului suprapunerii forțelor, derivat de I. Newton.

Formulați semnificația fizică a conceptului de masă corporală.

Explicați că forța este conceptul central al celei de-a doua legi a lui Newton.

Formulați două concluzii ale mecanicii clasice pe baza celei de-a doua legi a lui I. Newton.

Reproduceți principalele semnificații și conținutul celei de-a treia legi a dinamicii a lui I. Newton.

Explicați semnificația legilor mecanicii clasice pentru fizica modernă.

Literatură:

1. Akhmedova T.I., Mosyagina O.V. Științe ale naturii: Manual / T.I. Akhmedova, O.V. Mosyagin. - M.: RAP, 2012. - S. 34-37.

Ce este un punct de referință? Ce este mișcarea mecanică?

andreus-tata-ndrey

Mișcarea mecanică a unui corp este schimbarea poziției sale în spațiu față de alte corpuri în timp. În acest caz, corpurile interacționează conform legilor mecanicii. Secțiunea de mecanică care descrie proprietățile geometrice ale mișcării fără a ține cont de cauzele care o cauzează se numește cinematică.

Mai general, mișcarea este orice schimbare spațială sau temporală a stării unui sistem fizic. De exemplu, putem vorbi despre mișcarea unei unde într-un mediu.

* Mișcarea unui punct material este complet determinată de modificarea coordonatelor sale în timp (de exemplu, două pe un plan). Studiul acestui lucru este cinematica punctului.
o Mișcarea rectilinie a unui punct (când acesta este întotdeauna pe o linie dreaptă, viteza este paralelă cu această dreaptă)
o Mișcarea curbilinie este mișcarea unui punct de-a lungul unei traiectorii care nu este o linie dreaptă, cu accelerație și viteză arbitrară în orice moment (de exemplu, mișcare într-un cerc).
* Mișcarea unui corp rigid constă din mișcarea oricăruia dintre punctele sale (de exemplu, centrul de masă) și mișcarea de rotație în jurul acestui punct. Studiat de cinematica unui corp rigid.
o Dacă nu există rotație, atunci mișcarea se numește translație și este complet determinată de mișcarea punctului selectat. Rețineți că aceasta nu este neapărat o linie dreaptă.
o Pentru a descrie mișcarea de rotație - mișcarea unui corp în raport cu un punct selectat, de exemplu, fixat într-un punct, utilizați unghiuri Euler. Numărul lor în cazul spațiului tridimensional este trei.
o De asemenea, pentru un corp rigid, se distinge o mișcare plană - o mișcare în care traiectoriile tuturor punctelor se află în planuri paralele, în timp ce este complet determinată de una dintre secțiunile corpului, iar secțiunea corpului de către poziţia oricăror două puncte.
* Mișcarea unui continuum. Se presupune aici că mișcarea particulelor individuale ale mediului este destul de independentă una de alta (de obicei limitată doar de condițiile de continuitate a câmpurilor de viteză), astfel încât numărul de coordonate definitorii este infinit (funcțiile devin necunoscute).
Relativitatea - dependența mișcării mecanice a corpului de cadrul de referință, fără a preciza cadrul de referință - nu are sens să vorbim despre mișcare.

Daniel Yuriev

Tipuri de mișcare mecanică [editare | editați textul wiki]
Mișcarea mecanică poate fi luată în considerare pentru diferite obiecte mecanice:
Mișcarea unui punct material este complet determinată de modificarea coordonatelor sale în timp (de exemplu, pentru un plan - prin schimbarea abscisei și ordonatei). Studiul acestui lucru este cinematica punctului. În special, caracteristicile importante ale mișcării sunt traiectoria unui punct material, deplasarea, viteza și accelerația.
Mișcarea rectilinie a unui punct (când acesta este întotdeauna pe o linie dreaptă, viteza este paralelă cu această dreaptă)
Mișcare curbilinie - mișcarea unui punct de-a lungul unei traiectorii care nu este o linie dreaptă, cu accelerație arbitrară și viteză arbitrară în orice moment (de exemplu, mișcare într-un cerc).
Mișcarea unui corp rigid constă în mișcarea oricăruia dintre punctele sale (de exemplu, centrul de masă) și mișcarea de rotație în jurul acestui punct. Studiat de cinematica unui corp rigid.
Dacă nu există rotație, atunci mișcarea se numește translație și este complet determinată de mișcarea punctului selectat. Mișcarea nu este neapărat liniară.
Unghiurile Euler sunt folosite pentru a descrie mișcarea de rotație - mișcarea unui corp în raport cu un punct selectat, de exemplu, fix într-un punct. Numărul lor în cazul spațiului tridimensional este trei.
De asemenea, pentru un corp rigid, se distinge o mișcare plană - o mișcare în care traiectoriile tuturor punctelor se află în planuri paralele, în timp ce este complet determinată de una dintre secțiunile corpului, iar secțiunea corpului este determinată de poziţia oricăror două puncte.
Mișcare continuă. Se presupune aici că mișcarea particulelor individuale ale mediului este destul de independentă una de alta (de obicei limitată doar de condițiile de continuitate a câmpurilor de viteză), astfel încât numărul de coordonate definitorii este infinit (funcțiile devin necunoscute).

mișcare mecanică. Cale. Viteză. Accelerare

Lara

Mișcarea mecanică este o schimbare a poziției unui corp (sau a părților sale) față de alte corpuri.
Poziția corpului este dată de o coordonată.
Linia de-a lungul căreia se mișcă punctul material se numește traiectorie. Lungimea traiectoriei se numește cale. Unitatea de măsură a căii este contorul.
Calea = viteza * timp. S=v*t.

Mișcarea mecanică este caracterizată de trei mărimi fizice: deplasarea, viteza și accelerația.

Un segment de linie direcționat trasat de la poziția inițială a unui punct în mișcare până la poziția sa finală se numește deplasare (e). Deplasarea este o mărime vectorială. Unitatea de mișcare este metrul.

Viteza este o mărime fizică vectorială care caracterizează viteza de mișcare a unui corp, numeric egală cu raportul mișcării într-o perioadă mică de timp la valoarea acestei perioade de timp.
Formula vitezei este v = s/t. Unitatea de măsură a vitezei este m/s. În practică, unitatea de măsură a vitezei utilizată este km/h (36 km/h = 10 m/s).

Accelerația este o mărime fizică vectorială care caracterizează viteza de schimbare a vitezei, numeric egală cu raportul dintre modificarea vitezei și perioada de timp în care a avut loc această modificare. Formula de calcul a accelerației: a=(v-v0)/t; Unitatea de măsură a accelerației este metru/(secundă pătrată).

mișcare mecanică- aceasta este o schimbare a pozitiei unui corp in spatiu fata de alte corpuri.

De exemplu, o mașină se deplasează pe un drum. Sunt oameni în mașină. Oamenii se deplasează împreună cu mașina pe drum. Adică oamenii se deplasează în spațiu în raport cu drumul. Dar în raport cu mașina în sine, oamenii nu se mișcă. Aceasta apare. În continuare, luăm în considerare pe scurt principalele tipuri de mișcare mecanică.

mișcare de translație este mișcarea unui corp în care toate punctele sale se mișcă în același mod.

De exemplu, aceeași mașină face mișcare înainte de-a lungul drumului. Mai exact, doar caroseria mașinii efectuează mișcare de translație, în timp ce roțile sale efectuează mișcare de rotație.

mișcare de rotație este mișcarea unui corp în jurul unei axe. Cu o astfel de mișcare, toate punctele corpului se mișcă de-a lungul cercurilor, al căror centru este această axă.

Roțile pe care le-am menționat fac o mișcare de rotație în jurul axelor lor și, în același timp, roțile fac o mișcare de translație împreună cu caroseria mașinii. Adică, roata efectuează o mișcare de rotație în raport cu axa și o mișcare de translație în raport cu drumul.

mișcare oscilatorie- Aceasta este o mișcare periodică care are loc alternativ în două direcții opuse.

De exemplu, pendulul dintr-un ceas face o mișcare oscilatorie.

Mișcarea de translație și rotație sunt cele mai simple tipuri de mișcare mecanică.

Relativitatea mișcării mecanice

Toate corpurile din univers se mișcă, așa că nu există corpuri care să fie în repaus absolut. Din același motiv, este posibil să se determine dacă un corp se mișcă sau nu numai în raport cu un alt corp.

De exemplu, o mașină se deplasează pe un drum. Drumul este pe planeta Pământ. Drumul este nemișcat. Prin urmare, este posibil să se măsoare viteza unui vehicul în raport cu un drum staționar. Dar drumul este staționar față de Pământ. Cu toate acestea, Pământul însuși se învârte în jurul Soarelui. Prin urmare, drumul, împreună cu mașina, se învârte și în jurul soarelui. În consecință, mașina efectuează nu numai mișcare de translație, ci și de rotație (față de Soare). Dar în raport cu Pământul, mașina face doar mișcare de translație. Acest lucru se manifestă relativitatea mișcării mecanice.

Relativitatea mișcării mecanice- aceasta este dependența traiectoriei corpului, distanța parcursă, deplasarea și viteza de alegere sisteme de referință.

Punct material

În multe cazuri, dimensiunea unui corp poate fi neglijată, deoarece dimensiunile acestui corp sunt mici în comparație cu distanța cu care seamănă acest corp sau în comparație cu distanța dintre acest corp și alte corpuri. Pentru a simplifica calculele, un astfel de corp poate fi considerat condiționat un punct material având masa acestui corp.

Punct material este un corp ale cărui dimensiuni în condiții date pot fi neglijate.

Mașina pe care am menționat-o de multe ori poate fi luată ca punct material relativ la Pământ. Dar dacă o persoană se mișcă în interiorul acestei mașini, atunci nu mai este posibil să neglijăm dimensiunea mașinii.

De regulă, atunci când se rezolvă probleme de fizică, mișcarea unui corp este considerată ca mișcarea punctului material, și operează cu concepte precum viteza unui punct material, accelerația unui punct material, impulsul unui punct material, inerția unui punct material etc.

sistem de referință

Punctul material se deplasează în raport cu alte corpuri. Corpul în raport cu care este considerată mișcarea mecanică dată se numește corpul de referință. Corp de referință sunt alese arbitrar în funcţie de sarcinile de rezolvat.

Asociat cu corpul de referință sistem de coordonate, care este un punct de referință (origine). Sistemul de coordonate are 1, 2 sau 3 axe în funcție de condițiile de conducere. Poziția unui punct pe o dreaptă (1 axă), un plan (2 axe) sau în spațiu (3 axe) este determinată de una, două sau, respectiv, trei coordonate. Pentru a determina poziția corpului în spațiu în orice moment, este, de asemenea, necesar să se stabilească originea timpului.

sistem de referință este un sistem de coordonate, un corp de referință cu care este asociat sistemul de coordonate și un dispozitiv pentru măsurarea timpului. În ceea ce privește sistemul de referință, se ia în considerare mișcarea corpului. Unul și același corp în raport cu corpuri de referință diferite în sisteme de coordonate diferite poate avea coordonate complet diferite.

Traiectorie depinde si de alegerea sistemului de referinta.

Tipuri de sisteme de referință pot fi diferite, de exemplu, un cadru de referință fix, un cadru de referință în mișcare, un cadru de referință inerțial, un cadru de referință non-inerțial.