Temat tej lekcji brzmi: „Równanie ruchu z stałe przyspieszenie. Ruch do przodu” – przypomnimy sobie, czym jest ruch, co się dzieje. Pamiętajmy też, czym jest przyspieszenie, rozważmy równanie ruchu ze stałym przyspieszeniem i jak z niego skorzystać do określenia współrzędnych poruszającego się ciała. Rozważmy przykład zadania konsolidacji materiału.
główne zadanie kinematyka - w dowolnym momencie określ położenie ciała. Ciało może znajdować się w spoczynku, wówczas jego położenie nie ulegnie zmianie (patrz ryc. 1).
Ryż. 1. Ciało w spoczynku
Ciało może poruszać się po linii prostej ze stałą prędkością. Wtedy jego ruch będzie się zmieniał równomiernie, to znaczy jednakowo w równych odstępach czasu (patrz rys. 2).
Ryż. 2. Ruch ciała podczas poruszania się ze stałą prędkością
Ruch, prędkość pomnożona przez czas, potrafiliśmy to robić już od dawna. Ciało może poruszać się ze stałym przyspieszeniem – rozważmy taki przypadek (patrz rys. 3).
Ryż. 3. Ruch ciała ze stałym przyspieszeniem
Przyśpieszenie
|
Przyspieszenie to zmiana prędkości w jednostce czasu(patrz rys. 4) :
Ryż. 4. Przyspieszenie Prędkość - wielkość wektorowa, zatem zmiana prędkości, czyli różnica między wektorami prędkości końcowej i początkowej, jest wektorem. Przyspieszenie jest również wektorem skierowanym w tym samym kierunku, co wektor różnicy prędkości (patrz rys. 5).
Rozważamy ruch liniowy, więc możemy wybierać oś współrzędnych wzdłuż linii prostej, po której następuje ruch, i rozważ rzuty wektorów prędkości i przyspieszenia na tę oś:
|
Następnie jego prędkość zmienia się równomiernie: (jeżeli jego prędkość początkowa wynosiła zero). Jak teraz znaleźć przemieszczenie? Nie da się pomnożyć prędkości przez czas: prędkość ciągle się zmieniała; który wziąć? Jak określić, gdzie podczas takiego ruchu w dowolnym momencie znajdzie się ciało - dzisiaj rozwiążemy ten problem.
Zdefiniujmy od razu model: rozważamy prostoliniowy ruch postępowy ciała. W tym przypadku możemy skorzystać ze wzoru punkt materialny. Przyspieszenie kierowane jest wzdłuż tej samej linii prostej, po której porusza się punkt materialny (patrz rys. 6).
Ruch do przodu
|
Ruch translacyjny to ruch, w którym wszystkie punkty ciała poruszają się równomiernie: z ta sama prędkość, wykonując ten sam ruch (patrz ryc. 7).
Ryż. 7. Ruch do przodu Jak inaczej mogłoby to być? Pomachaj ręką i obserwuj: jasne jest, że dłoń i ramię poruszały się inaczej. Spójrz na diabelski młyn: punkty w pobliżu osi prawie się nie poruszają, ale kabiny poruszają się z różnymi prędkościami i po różnych trajektoriach (patrz ryc. 8).
Ryż. 8. Ruch wybranych punktów na diabelskim młynie Spójrz na jadący samochód: jeśli nie weźmiesz pod uwagę obrotu kół i ruchu części silnika, wszystkie punkty samochodu poruszają się równomiernie, ruch samochodu uznamy za postępowy (patrz ryc. 9).
Ryż. 9. Ruch samochodu Wtedy nie ma sensu opisywać ruchu każdego punktu, można opisać ruch jednego. Uważamy, że samochód jest punktem materialnym. Należy pamiętać, że podczas ruchu translacyjnego linia łącząca dowolne dwa punkty ciała podczas ruchu pozostaje równoległa do siebie (patrz ryc. 10).
Ryż. 10. Położenie linii łączącej dwa punkty |
Samochód jechał prosto przez godzinę. Na początku godziny jego prędkość wynosiła 10 km/h, a na końcu – 100 km/h (patrz ryc. 11).
Ryż. 11. Rysunek problemu
Prędkość zmieniała się równomiernie. Ile kilometrów przejechał samochód?
Przeanalizujmy stan problemu.
Prędkość samochodu zmieniała się równomiernie, to znaczy jego przyspieszenie było stałe przez całą podróż. Przyspieszenie z definicji jest równe:
Samochód jechał prosto, więc jego ruch możemy rozpatrywać w rzucie na jedną oś współrzędnych:
Znajdźmy przemieszczenie.
Przykład zwiększania prędkości
|
Orzechy kładzie się na stole, jeden orzech na minutę. To jasne: niezależnie od tego, ile minut minie, na stole pojawi się tyle orzechów. Teraz wyobraźmy sobie, że tempo umieszczania orzechów rośnie równomiernie od zera: w pierwszej minucie nie umieszcza się żadnych orzechów, w drugiej minucie umieszcza się jeden orzech, potem dwa, trzy i tak dalej. Ile orzechów będzie po pewnym czasie na stole? Oczywiste jest, że jest to mniej niż gdyby maksymalna prędkość zawsze wspierany. Co więcej, wyraźnie widać, że jest on 2 razy mniejszy (patrz ryc. 12).
Ryż. 12. Liczba nakrętek przy różnych prędkościach układania Podobnie jest z ruchem jednostajnie przyspieszonym: powiedzmy, że na początku prędkość wynosiła zero, ale na końcu stała się równa (patrz rys. 13).
Ryż. 13. Zmień prędkość Gdyby ciało poruszało się stale z taką prędkością, jego przemieszczenie byłoby równe , ale ponieważ prędkość wzrastała równomiernie, byłoby 2 razy mniejsze. |
Wiemy jak znaleźć przemieszczenie podczas ruchu UNIFORM: . Jak obejść ten problem? Jeśli prędkość nie zmienia się zbytnio, ruch można w przybliżeniu uznać za jednolity. Zmiana prędkości będzie niewielka w krótkim czasie (patrz rys. 14).
Ryż. 14. Zmień prędkość
Dlatego dzielimy czas podróży T przez N małe sekcje czas trwania (patrz rys. 15).
Ryż. 15. Podział okresu
Obliczmy przemieszczenie w każdym przedziale czasu. Prędkość wzrasta w każdym przedziale o:
Na każdym segmencie rozważymy ruch równomierny i prędkość w przybliżeniu równą prędkości początkowej ten segment czas. Zobaczmy, czy nasze przybliżenie nie będzie prowadzić do błędu, jeśli założymy, że ruch jest jednostajny w krótkim odstępie czasu. Maksymalny błąd będzie wynosił:
i całkowity błąd dla całej podróży -> . Dla dużego N zakładamy, że błąd jest bliski zeru. Zobaczymy to na wykresie (patrz rys. 16): w każdym przedziale wystąpi błąd, ale całkowity błąd dla wystarczająco duże ilości przerwy będą znikome.
Ryż. 16. Błąd interwału
Zatem każda kolejna wartość prędkości jest o tę samą wartość większą od poprzedniej. Z algebry wiemy, że jest to postęp arytmetyczny z różnicą progresji:
Ścieżka w sekcjach (z uniform prosty ruch(patrz ryc. 17) jest równa:
Ryż. 17. Uwzględnienie obszarów ruchu ciała
W drugiej części:
NA n-ta sekcjaścieżka to:
Postęp arytmetyczny
|
Postęp arytmetyczny to się nazywa sekwencja liczb, w którym każdy Następny numer różni się od poprzedniego o tę samą kwotę. Postęp arytmetyczny jest określony przez dwa parametry: początkowy wyraz postępu i różnicę postępu. Następnie sekwencję zapisuje się w następujący sposób: Suma pierwszych wyrazów postęp arytmetyczny obliczane według wzoru:
|
Podsumujmy wszystkie ścieżki. Będzie to suma pierwszych N wyrazów ciągu arytmetycznego:
Ponieważ podzieliliśmy ruch na wiele przedziałów, możemy założyć, że wówczas:
Wzory mieliśmy wiele i żeby się nie pomylić, nie pisaliśmy za każdym razem indeksów x, tylko rozważaliśmy wszystko w rzucie na oś współrzędnych.
Otrzymaliśmy więc główny wzór na ruch jednostajnie przyspieszony: przemieszczenie przy ruch jednostajnie przyspieszony dla czasu T, który wraz z definicją przyspieszenia (zmiany prędkości w jednostce czasu) wykorzystamy do rozwiązania problemów:
Pracowaliśmy nad rozwiązaniem problemu dotyczącego samochodu. Podstawmy do rozwiązania liczby i uzyskajmy odpowiedź: samochód przejechał 55,4 km.
Część matematyczna rozwiązania problemu
Rozpracowaliśmy ten ruch. Jak wyznaczyć współrzędną ciała w dowolnym momencie?
Z definicji ruch ciała w czasie jest wektorem, którego początek znajduje się w punkcie początkowym ruchu, a koniec w punkt końcowy, w którym ciało będzie po czasie. Musimy znaleźć współrzędną ciała, dlatego zapisujemy wyrażenie na rzut przemieszczenia na oś współrzędnych (patrz ryc. 18):
Ryż. 18. Projekcja ruchu
Wyraźmy współrzędną:
Oznacza to, że współrzędna ciała w chwili czasu jest równa współrzędna początkowa plus projekcja ruchu, jaki ciało wykonało w czasie. Znalezliśmy już rzut przemieszczenia podczas ruchu jednostajnie przyspieszonego, pozostaje tylko podstawic i napisać:
Jest to równanie ruchu ze stałym przyspieszeniem. Pozwala w dowolnym momencie poznać współrzędne poruszającego się punktu materialnego. Oczywiste jest, że wybieramy moment w przedziale czasu, w którym model działa: przyspieszenie jest stałe, ruch jest prostoliniowy.
Dlaczego równania ruchu nie można wykorzystać do znalezienia ścieżki
|
W jakich przypadkach możemy uznać ruch modulo za równy torowi? Gdy ciało porusza się po linii prostej i nie zmienia kierunku. Na przykład w przypadku jednostajnego ruchu prostoliniowego nie zawsze jasno określamy, czy znajdujemy ścieżkę, czy przemieszczenie; nadal się one pokrywają. Przy ruchu równomiernie przyspieszonym prędkość się zmienia. Jeśli prędkość i przyspieszenie są skierowane przeciwne strony(patrz ryc. 19), wówczas moduł prędkości maleje i w pewnym momencie tak się stanie równy zeru a prędkość zmieni kierunek, to znaczy ciało zacznie poruszać się w przeciwnym kierunku.
Ryż. 19. Moduł prędkości maleje A potem, jeśli w ten moment gdy ciało znajduje się w odległości 3 m od początku obserwacji, to jego przemieszczenie wynosi 3 m, ale jeśli ciało najpierw przebyło 5 m, a następnie zawróciło i przebyło kolejne 2 m, to droga wyniesie 7 m. A jak możesz to znaleźć, jeśli nie znasz tych numerów? Wystarczy znaleźć moment, w którym prędkość wynosi zero, czyli w którym ciało się obraca, i znaleźć drogę do i z tego punktu (patrz ryc. 20).
Ryż. 20. Moment, w którym prędkość wynosi 0 |
Bibliografia
- Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizyka: Podręcznik z przykładami rozwiązywania problemów. - Podział drugiej edycji. - X.: Vesta: Wydawnictwo Ranok, 2005. - 464 s.
- Landsberg G.S. Podręcznik podstawowy fizycy; wersja 1. Mechanika. Ciepło. Fizyka molekularna- M.: Wydawnictwo „Nauka”, 1985.
- Portal internetowy „kaf-fiz-1586.narod.ru” ()
- Portal internetowy „Study - Easy” ()
- Portal internetowy „Hipermarket Wiedzy” ()
Praca domowa
- Co to jest postęp arytmetyczny?
- Jaki rodzaj ruchu nazywa się translacyjnym?
- Czym charakteryzuje się wielkość wektorowa?
- Zapisz wzór na przyspieszenie w wyniku zmiany prędkości.
- Jaka jest postać równania ruchu ze stałym przyspieszeniem?
- Wektor przyspieszenia jest skierowany w stronę ruchu ciała. Jak ciało zmieni swoją prędkość?
Położenie ciał względem wybranego układu współrzędnych charakteryzuje się zwykle wektorem promienia zależnym od czasu. Następnie położenie ciała w przestrzeni w dowolnym momencie można znaleźć za pomocą wzoru:
.
(Przypomnijmy, że jest to główne zadanie mechaniki.)
Wśród wielu różne rodzaje najprostszy ruch to mundur– ruch ze stałą prędkością (zero przyspieszenia), a wektor prędkości () musi pozostać niezmieniony. Oczywiście taki ruch może być tylko prostoliniowy. Dokładnie kiedy ruch jednolity ruch oblicza się ze wzoru:
Czasami ciało się porusza krzywoliniowa trajektoria tak, aby moduł prędkości pozostał stały () (takiego ruchu nie można nazwać ruchem jednostajnym i nie można na niego zastosować wzoru). W tym przypadku przebyty dystans można obliczyć za pomocą prostego wzoru:
Przykładem takiego ruchu jest ruch po okręgu ze stałą prędkością bezwzględną.
Trudniejsze jest ruch jednostajnie przyspieszony– ruch ze stałym przyspieszeniem (). Dla takiego ruchu obowiązują dwa wzory kinematyczne:
z czego możesz dostać dwa dodatkowe formuły, które często mogą być przydatne w rozwiązywaniu problemów:
;
Ruch jednostajnie przyspieszony nie musi być prostoliniowy. Konieczne jest tylko to wektor przyspieszenie pozostało stałe. Przykładem ruchu jednostajnie przyspieszonego, choć nie zawsze prostoliniowego, jest ruch z przyspieszeniem swobodny spadek (G= 9,81 m/s 2), skierowane pionowo w dół.
Z kurs szkolny fizyka jest znana i nie tylko złożony ruch – drgania harmoniczne wahadło, dla którego wzory nie obowiązują.
Na ruch ciała po okręgu ze stałą prędkością bezwzględną porusza się z tzw normalna (dośrodkowy) przyspieszenie
skierowany do środka okręgu i prostopadle do prędkości ruchu.
W więcej przypadek ogólny ruchu po zakrzywionej drodze ze zmienną prędkością, przyspieszenie ciała można rozłożyć na dwie wzajemnie prostopadłe składowe i przedstawić jako sumę przyspieszenia stycznego (stycznego) i normalnego (prostopadłego, dośrodkowego):
,
gdzie jest wektorem jednostkowym wektora prędkości i jednostką jednostkową normalną do trajektorii; R– promień krzywizny trajektorii.
Ruch ciał opisywany jest zawsze w odniesieniu do jakiegoś układu odniesienia (FR). Rozwiązując problemy, należy wybrać najwygodniejszy SO. W przypadku stopniowo poruszających się CO wzór jest następujący
pozwala na łatwe przejście z jednego CO do drugiego. We wzorze – prędkość ciała w stosunku do jednego CO; – prędkość ciała względem drugiego punktu odniesienia; – prędkość drugiego CO względem pierwszego.
Pytania i zadania autotestowe
1) Model punktu materialnego: jaka jest jego istota i znaczenie?
2) Sformułować definicję ruchu jednostajnego, jednostajnie przyspieszonego.
3) Formułować definicje podstawowych wielkości kinematycznych (wektor promienia, przemieszczenia, prędkości, przyspieszenia, przyspieszenia stycznego i normalnego).
4) Napisz wzory na kinematykę ruchu jednostajnie przyspieszonego i wyprowadź je.
5) Sformułuj zasadę względności Galileusza.
2.1.1. Ruch po linii prostej
Zadanie 22.(1) Samochód porusza się po prostym odcinku drogi ze stałą prędkością 90. Znajdź ruch samochodu w ciągu 3,3 minuty i jego położenie w tym samym czasie, jeśli jest moment początkowy czas, w którym samochód znajdował się w punkcie, którego współrzędna wynosi 12,23 km, oraz oś Wół skierowany 1) wzdłuż ruchu samochodu; 2) przed ruchem samochodu.
Zadanie 23.(1) Rowerzysta jedzie drogą polną w kierunku północnym z prędkością 12 przez 8,5 minuty, następnie na skrzyżowaniu skręca w prawo i jedzie kolejne 4,5 km. Znajdź przemieszczenie rowerzysty podczas jego ruchu.
Zadanie 24.(1) Łyżwiarz porusza się po linii prostej z przyspieszeniem 2,6, a po 5,3 s jego prędkość wzrasta do 18. Znajdować wartość początkowa prędkość łyżwiarza szybkiego. Jaką odległość przebiegnie zawodnik w tym czasie?
Zadanie 25.(1) Samochód porusza się po linii prostej, zwalniając przed znakiem ograniczenia prędkości 40 z przyspieszeniem 2,3. Ile czasu trwał ten ruch, jeżeli przed hamowaniem samochód jechał z prędkością 70? W jakiej odległości od znaku kierowca zaczął hamować?
Zadanie 26.(1) Z jakim przyspieszeniem porusza się pociąg, jeśli na trasie 1200 m jego prędkość wzrośnie z 10 do 20? Ile czasu trwał pociąg w tej podróży?
Zadanie 27.(1) Ciało rzucone pionowo do góry powraca na ziemię po 3 s. Jaka była prędkość początkowa ciała? Jaka jest maksymalna wysokość, jaką osiągnął?
Zadanie 28.(2) Ciało zawieszone na linie zostało podniesione ze stanu spoczynku ze stanu spoczynku pionowo w górę z przyspieszeniem 2,7 m/s 2 . Po 5,8 s lina pękła. Po jakim czasie ciało dosięgło ziemi po zerwaniu liny? Pomiń opór powietrza.
Zadanie 29.(2) Ciało zaczyna się poruszać bez prędkości początkowej z przyspieszeniem 2,4.Wyznacz drogę, jaką przebyło ciało w ciągu pierwszych 16 s od rozpoczęcia ruchu oraz drogę, którą przebyło w ciągu następnych 16 s. Z jaką średnią prędkością poruszało się ciało w ciągu tych 32 s?
2.1.2. Ruch jednostajnie przyspieszony w płaszczyźnie
Zadanie 30.(1) Koszykarz wrzuca piłkę do obręczy z prędkością 8,5 pod kątem 63° do poziomu. Z jaką prędkością piłka uderzyła w obręcz, jeśli dotarła do niej w czasie 0,93 s?
Zadanie 31.(1) Koszykarz rzuca piłkę do obręczy. W momencie rzutu piłka znajduje się na wysokości 2,05 m, a po 0,88 s wpada do obręczy znajdującej się na wysokości 3,05 m. Z jakiej odległości od obręczy (w poziomie) wykonano rzut, jeżeli piłka został rzucony pod kątem 56° do horyzontu?
Zadanie 32.(2) Piłkę rzucono poziomo z prędkością 13, po pewnym czasie jej prędkość okazuje się równa 18. Znajdź ruch piłki w tym czasie. Pomiń opór powietrza.
Zadanie 33.(2) Ciało rzucono pod pewnym kątem do horyzontu z prędkością początkową 17 m/s. Znajdź wartość tego kąta, jeżeli zasięg lotu ciała jest 4,3 razy większy od maksymalnej wysokości uniesienia.
Zadanie 34.(2) Bombowiec nurkujący z prędkością 360 km/h zrzuca bombę z wysokości 430 m, znajdując się poziomo w odległości 250 m od celu. Pod jakim kątem powinien nurkować bombowiec? Na jakiej wysokości znajdzie się bomba po 2 sekundach od rozpoczęcia spadania? Jaka będzie prędkość w tym momencie?
Zadanie 35.(2) Samolot lecący na wysokości 2940 m z prędkością 410 km/h zrzucił bombę. Jak długo przed przelotem nad celem i w jakiej odległości od niego samolot musi wystrzelić bombę, aby trafić w cel? Znajdź wielkość i kierunek prędkości bomby po 8,5 s od początku jej spadania. Pomiń opór powietrza.
Zadanie 36.(2) Pocisk wystrzelony pod kątem 36,6 stopnia do poziomu dwukrotnie znalazł się na tej samej wysokości: 13 i 66 sekund po wylocie. Wyznacz prędkość początkową, maksymalna wysokość siłę nośną i zasięg pocisku. Pomiń opór powietrza.
2.1.3. Ruch okrężny
Zadanie 37.(2) Ciężarek poruszający się po linii okręgowej ze stałą przyspieszenie styczne, pod koniec ósmego obrotu miał prędkość 6,4 m/s, a po 30 s ruchu normalne przyspieszenie osiągnął 92 m/s 2 . Znajdź promień tego okręgu.
Zadanie 38.(2) Chłopiec jadący na karuzeli porusza się, gdy karuzela zatrzyma się po okręgu o promieniu 9,5 m i pokonuje tor o długości 8,8 m, mając na początku tego łuku prędkość 3,6 m/s i 1,4 m/s na końcu. Wyznacz całkowite przyspieszenie chłopca na początku i na końcu łuku oraz czas jego ruchu po tym łuku.
Zadanie 39.(2) Mucha siedząca na krawędzi wentylatora, gdy jest on włączony, porusza się po okręgu o promieniu 32 cm ze stałym przyspieszeniem stycznym wynoszącym 4,6 cm/s 2 . Po jakim czasie od rozpoczęcia ruchu przyspieszenie normalne będzie dwukrotnie większe od przyspieszenia stycznego i ile będzie równe? prędkość liniowa leci o tej porze? Ile obrotów mucha wykona w tym czasie?
Zadanie 40.(2) Po otwarciu drzwi klamka porusza się ze stanu spoczynku po okręgu o promieniu 68 cm ze stałym przyspieszeniem stycznym równym 0,32 m/s 2 . Znajdź zależność całkowitego przyspieszenia uchwytu od czasu.
Zadanie 41.(3) Aby zaoszczędzić miejsce, wejście do jednego z najwyższych mostów w Japonii zaprojektowano w formie spiralnej linii owijającej się wokół walca o promieniu 65 m. Podtorze tworzy z płaszczyzną poziomą kąt 4,8 stopnia. Znajdź przyspieszenie samochodu jadącego tą drogą ze stałą prędkością bezwzględną 85 km/h?
2.1.4. Względność ruchu
Zadanie 42.(2) Dwa statki poruszają się względem brzegów z prędkością 9,00 i 12,0 węzłów (1 węzeł = 0,514 m/s), skierowane odpowiednio pod kątem 30 i 60 o do południka. Z jaką prędkością porusza się drugi statek względem pierwszego?
Zadanie 43.(3) Chłopiec, który potrafi pływać z prędkością 2,5 razy mniejszą od prędkości nurtu rzeki, chce przepłynąć tę rzekę tak, aby jak najmniej nieść go z prądem. Pod jakim kątem do brzegu powinien płynąć chłopiec? Jak daleko zostanie poniesiony, jeśli szerokość rzeki wynosi 190 m?
Zadanie 44.(3) Dwa ciała jednocześnie zaczynają się poruszać z jednego punktu pola grawitacyjnego z tą samą prędkością 2,6 m/s. Prędkość jednego ciała jest skierowana pod kątem π/4, a drugiego pod kątem –π/4 do horyzontu. Definiować prędkość względna tych ciał 2,9 s po rozpoczęciu ich ruchu.
Cele Lekcji:
Edukacyjny:
Edukacyjny:
Wos pożywny
Typ lekcji : Lekcja łączona.
Wyświetl zawartość dokumentu
„Temat lekcji: „Przyspieszenie. Ruch prostoliniowy ze stałym przyspieszeniem.”
Przygotowane przez Marinę Nikołajewnę Pogrebnyak, nauczycielkę fizyki w MBOU „Szkoła Średnia nr 4”
Klasa -11
Lekcja 5/4 Temat lekcji: „Przyspieszenie. Ruch prostoliniowy ze stałym przyspieszeniem».
Cele Lekcji:
Edukacyjny: Przedstaw uczniom charakterystyczne cechy ruch prostoliniowy, jednostajnie przyspieszony. Podaj pojęcie przyspieszenia jako podstawę wielkość fizyczna, charakteryzujący nierówny ruch. Wpisz wzór pozwalający wyznaczyć chwilową prędkość ciała w dowolnym momencie, oblicz chwilową prędkość ciała w dowolnym momencie,
doskonalić zdolność uczniów do analitycznego rozwiązywania problemów i graficznie.
Edukacyjny: rozwój teorii uczniów, kreatywne myslenie, kształtowanie myślenia operacyjnego ukierunkowanego na wybór optymalnych rozwiązań
Wospożywny : podnieś świadoma postawa do nauki i zainteresowania studiowaniem fizyki.
Typ lekcji : Lekcja łączona.
Dema:
1. Równomiernie przyspieszony ruch piłki wzdłuż równia pochyła.
2. Aplikacja multimedialna „Podstawy kinematyki”: fragment „Ruch jednostajnie przyspieszony”.
Postęp.
1. Moment organizacyjny.
2. Sprawdzian wiedzy: Niezależna praca(„Przemieszczenie”. „Wykresy prostoliniowe ruch jednolity") - 12 min.
3. Studiowanie nowego materiału.
Plan prezentacji nowego materiału:
1. Prędkość chwilowa.
2. Przyspieszenie.
3. Prędkość podczas ruchu prostoliniowego równomiernie przyspieszonego.
1. Prędkość chwilowa. Jeżeli prędkość ciała zmienia się w czasie, aby opisać ruch, trzeba wiedzieć, jaka jest prędkość ciała w danym momencie (lub w danym punkcie trajektorii). Prędkość ta nazywana jest prędkością chwilową.
Można też tak powiedzieć chwilowa prędkość oznacza średnią prędkość w bardzo krótkim przedziale czasu. Podczas jazdy ze zmienną prędkością średnia prędkość mierzona w różnych odstępach czasu będzie różna.
Jeśli jednak podczas pomiaru Średnia prędkość w coraz mniejszych odstępach czasu, wartość średniej prędkości będzie dążyć do pewnego pewną wartość. Jest to prędkość chwilowa w danym momencie. W przyszłości mówiąc o prędkości ciała będziemy mieli na myśli jego prędkość chwilową.
2. Przyspieszenie. Przy nierównym ruchu chwilowa prędkość ciała jest wielkością zmienną; różni się modułem i (lub) kierunkiem różne momenty czas i w różne punkty trajektorie. Wszystkie prędkościomierze samochodów i motocykli pokazują nam tylko moduł prędkości chwilowej.
Jeśli chwilowa prędkość ruchu nierównomiernego zmienia się nierównomiernie w równych okresach czasu, wówczas bardzo trudno jest ją obliczyć.
Tak złożonych, nierównych ruchów nie uczy się w szkole. Dlatego rozważymy tylko najprostszy ruch nierównomierny - ruch prostoliniowy równomiernie przyspieszony.
Ruch prostoliniowy, w którym prędkość chwilowa zmienia się jednakowo w równych odstępach czasu, nazywany jest ruchem prostoliniowym jednostajnie przyspieszonym.
Jeżeli prędkość ciała zmienia się podczas ruchu, pojawia się pytanie: jaka jest „szybkość zmiany prędkości”? Ta wielkość, zwana przyspieszeniem, odgrywa rolę Istotną rolę we wszelkiej mechanice: wkrótce przekonamy się, że o przyspieszeniu ciała decydują siły działające na to ciało.
Przyspieszenie to stosunek zmiany prędkości ciała do czasu, w którym ta zmiana nastąpiła.
Jednostką przyspieszenia w układzie SI jest m/s2.
Jeśli ciało porusza się w jednym kierunku z przyspieszeniem 1 m/s 2 , jego prędkość zmienia się o 1 m/s co sekundę.
Termin „przyspieszenie” jest używany w fizyce, gdy mówimy o o wszelkich zmianach prędkości, w tym o zmniejszeniu się modułu prędkości lub o tym, że moduł prędkości pozostaje niezmieniony, a prędkość zmienia się tylko w kierunku.
3. Prędkość podczas ruchu prostoliniowego równomiernie przyspieszonego.
Z definicji przyspieszenia wynika, że v = v 0 + at.
Jeśli skierujemy oś x wzdłuż prostej, po której porusza się ciało, to w rzutach na oś x otrzymamy v x = v 0 x + a x t.
Zatem przy ruchu prostoliniowym równomiernie przyspieszonym rzut prędkości zależy liniowo od czasu. Oznacza to, że wykres v x (t) jest odcinkiem linii prostej.
Formuła ruchu:
Wykres prędkości przyspieszającego samochodu:
Wykres prędkości hamującego samochodu
4. Konsolidacja nowego materiału.
Jaka jest chwilowa prędkość kamienia rzuconego pionowo w górę w najwyższym punkcie jego trajektorii?
O jakiej prędkości – średniej czy chwilowej – mówimy o w następujących przypadkach:
a) pociąg jechał pomiędzy stacjami z prędkością 70 km/h;
b) prędkość poruszania się młotka po uderzeniu wynosi 5 m/s;
c) prędkościomierz lokomotywy elektrycznej wskazuje 60 km/h;
d) kula opuszcza karabin z prędkością 600 m/s.
ZADANIA ROZWIĄZANE NA LEKCJI
Oś OX jest skierowana wzdłuż trajektorii ruchu prostoliniowego ciała. Co możesz powiedzieć o ruchu, w którym: a) v x 0 i x 0; b) v x 0, a x v x x 0;
d) v x x v x x = 0?
1. Hokeista lekko uderzył kijem krążek, nadając mu prędkość 2 m/s. Jaka będzie prędkość krążka po 4 s od uderzenia, jeżeli w wyniku tarcia o lód porusza się on z przyspieszeniem 0,25 m/s 2?
2. Po 10 s od rozpoczęcia ruchu pociąg osiąga prędkość 0,6 m/s. Po jakim czasie od rozpoczęcia ruchu prędkość pociągu osiągnie wartość 3 m/s?
5. PRACA DOMOWA: §5,6, ust. 5 nr 2, np. 6 nr 2.
„Fajna fizyka” odchodzi od „ludzi”!
„Cool Physics” to strona dla tych, którzy kochają fizykę, studiują siebie i uczą innych.
„Fajna fizyka” jest zawsze w pobliżu!
Ciekawe materiały z fizyki dla uczniów, nauczycieli i wszystkich ciekawskich.
Oryginalna strona „Cool Physics” (class-fizika.narod.ru) jest uwzględniana w wydaniach katalogowych od 2006 roku „Edukacyjne zasoby internetowe dla podstawowego kształcenia ogólnego i średniego (pełnego) ogólnego”, zatwierdzone przez Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej w Moskwie.
Czytaj, ucz się, odkrywaj!
Świat fizyki jest ciekawy i fascynujący, zaprasza wszystkich ciekawskich do odbycia podróży po łamach serwisu Cool Physics.
A na początek - wizualna mapa fizyki, która pokazuje, skąd pochodzą i jak są ze sobą powiązane różne obszary fizycy, czym się zajmują i do czego są potrzebni.
Mapa Fizyki powstała na podstawie filmu Mapa Fizyki autorstwa Dominique’a Wilimmana z kanału Domain of Science.
Fizyka i tajemnice artystów
Tajemnice mumii faraonów i wynalazki Rebrandta, fałszerstwa arcydzieł i tajemnice papirusów Starożytny Egipt- sztuka kryje wiele tajemnic, ale współcześni fizycy Za pomocą nowych metod i instrumentów można znaleźć wyjaśnienie wszystkiego więcej niesamowite tajemnice przeszłości............ czytaj
ABC fizyki
Potężne tarcie
Jest wszędzie, ale gdzie się bez niego obejdzie?
Ale oto trzej asystenci bohaterów: grafit, molibdenit i teflon. Te niesamowite substancje, charakteryzujące się bardzo dużą ruchliwością cząstek, są obecnie stosowane jako doskonały smar stały....... czytaj
Aeronautyka
„Więc wznoszą się do gwiazd!” - widniejący na herbie założycieli aeronautyki, braci Montgolfier.
Sławny pisarz Juliusz Verne poleciał balon na gorące powietrze tylko 24 minuty, ale to pomogło mu stworzyć najbardziej fascynujące dzieła sztuki......... Czytać
Silniki parowe
"Ten potężny gigant miał trzy metry wzrostu: gigant z łatwością ciągnął furgonetkę z pięcioma pasażerami. Na głowie Parowca znajdowała się rura kominowa, z której wydobywał się gęsty, czarny dym... wszystko, nawet jego twarz, było zrobione żelaza, a to wszystko ciągle mielono i dudniło…” O kim tu mowa? Dla kogo są te pochwały? ......... Czytać
Sekrety magnesu
Tales z Miletu obdarzył go duszą, Platon porównał go do poety, Orfeusz uznał go za pana młodego... W okresie renesansu magnes uważano za odbicie nieba i przypisywano mu zdolność zaginania przestrzeni. Japończycy wierzyli, że magnes to siła, która pomoże odwrócić los w twoją stronę....... czytaj
Po drugiej stronie lustra
Czy wiesz ile ciekawe odkrycia może dać „przez lustro”? Obraz Twojej twarzy w lustrze ma zamienioną prawą i lewą połowę. Ale twarze rzadko są całkowicie symetryczne, więc inni widzą Cię zupełnie inaczej. Czy zastanawiałeś się nad tym? ......... Czytać
Sekrety wspólnego szczytu
„Uświadomienie sobie, że cud był blisko nas, przychodzi za późno”. - A. Blok.
Czy wiesz, że Malajowie potrafią godzinami z fascynacją patrzeć na bączek? Prawidłowe zakręcenie go wymaga jednak sporych umiejętności, gdyż waga malajskiego topu potrafi sięgać kilku kilogramów....... czytaj
Wynalazki Leonarda da Vinci
„Chcę czynić cuda!” – mówił i zadawał sobie pytanie: „Ale powiedz mi, czy zrobiłeś coś?” Leonardo da Vinci pisał swoje traktaty w tajemnicy, używając zwykłego lustra, więc jego zaszyfrowane rękopisy można było po raz pierwszy odczytać dopiero trzy wieki później......