Vidimo da će omjer pomaka i vremena za takvo kretanje biti konstantna vrijednost. To nam omogućava da uvedemo takav odnos kao glavne karakteristike pravolinijsko ravnomjerno kretanje, koje nazivamo brzinom ravnomjernog pravolinijskog kretanja.
Brzina pravolinijsko ravnomjerno kretanje je omjer pomaka tijela i vremena t:
brzina - vektorska količina. Modul brzine je numerički jednak modulu pomaka tijela u jedinici vremena, a smjer brzine se poklapa sa smjerom pomaka.
Poznavajući definiciju brzine, možemo formulirati da ako tijelo čini iste pokrete u bilo kojim jednakim vremenskim intervalima, onda je očito da se kreće konstantnom brzinom. Pravolinijsko ravnomjerno kretanje je kretanje kada se tijelo kreće konstantnom brzinom ne samo po veličini, već i po smjeru.
Poznavajući brzinu ravnomjernog pravolinijskog kretanja, lako je odrediti kretanje koje tijelo čini u bilo kojem vremenskom periodu, odnosno nije teško riješiti glavni problem mehanike.
Iz definicije brzine slijedi da je vektor pomaka jednak proizvodu vektora brzine i vremena · : = ·
u projekcijama na koordinatne ose to će izgledati ovako:
= · ; = · ; = ·
Budući da je radijus vektor tijela u bilo kojem trenutku zadan relacijom
Tada dobijamo = + ·
Dobili smo rješenje glavnog problema mehanike u vektorski oblik. U projekcijama na koordinatne ose dobijamo: x = x 0 + V x · t
y = y 0 + Vy t
z = z 0 + Vz · t
Za ravnomjerno pravolinijsko kretanje najpogodnije je odabrati jednu od osi duž putanje tijela, a putanja je ravna linija, tada je očito da je jedna formula dovoljna za opisivanje kretanja. Na primjer, x = x 0 + V x · t, najčešće se piše x = x 0 + V · t bez simbola x u projekciji brzine. Treba imati na umu da V nije veličina brzine, već njena projekcija. Razlika je u tome što modul ne može biti negativan, ali projekcija može. Ako uzmemo u obzir kretanje automobila koji se kreću jedan prema drugom, tada će kretanje biti jednodimenzionalno, potrebno je odabrati samo jednu os da bismo opisali ovo kretanje. Projekcija brzine jednog automobila bit će pozitivna, a drugog negativna. Ako je projekcija brzine negativna, to znači da se tijelo kreće u smjeru suprotnom od odabrane ose.
Automobil se kreće pravolinijskim putem konstantnom brzinom od 72 km/h. Zapišite jednačinu zavisnosti njegovih koordinata od vremena, usmjeravajući os Ox u smjeru kretanja, birajući ishodište koordinata na benzinskoj pumpi, te ishodište vremena u trenutku kada je automobilu ostalo još 500 m do putujte do benzinske pumpe (sl. 2, 3).
Rice. 2. Primjer zadatka 1 ()
Pretvarajući kilometre i sate u metre i sekunde i videći da se smjer projekcije brzine poklapa sa smjerom ose, možemo napisati:
Rice. 3. Rješenje zadatka 1 ()
U svakom trenutku možemo odrediti položaj tijela zamjenom vrijednosti varijable t.
Opiši kretanje tijela duž ose Ox ako ovisnost koordinate o vremenu ima oblik: x = -5 + 3t
Zapišimo zakon koji nam je dat u izjavi problema: x(t) = -5 + 3t
Moramo opisati kretanje tijela. Ovo znači opisati:
- Kako se tijelo kretalo.
- Zabilježite karakteristike kretanja.
Iz iskaza problema vidimo da:
- Tijelo se kretalo jednoliko pravolinijski x(t) = x 0 + V x t
- Početna koordinata tijela x 0 = -5 m; modul brzine V = 3 m/s i poklapa se sa smjerom ose, odnosno pozitivno V x › 0
x 0 = -5 m; V = 3 m/s; V x › 0
Ovaj pokret smo u potpunosti opisali, problem je riješen.
Rešili smo glavni problem mehanike za ravnomerno pravolinijsko kretanje, zatim ćemo naučiti kako da radimo sa grafovima ravnomernog pravolinijskog kretanja.
Reference
- Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. fizika ( osnovni nivo) - M.: Mnemosyne, 2012.
- Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizika 10. razred. - M.: Mnemosyne, 2014.
- Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizika - 9, Moskva, Obrazovanje, 1990.
Domaći
- Definirajte ravnomjerno linearno kretanje.
- Koja jednačina opisuje pravolinijsko ravnomjerno kretanje?
- Internet portal Av-physics.narod.ru ().
- Internet portal Eduspb.com ().
- Internet portal Lass-fizika.narod.ru ().
1. Pravolinijski pokret
Pravolinijski pokret tijela je kretanje u kojem se tijelo kreće pravolinijski u datom referentnom okviru.
Za opisivanje pravolinijskog kretanja u odabranom referentnom sistemu potrebno je uključiti sat u trenutku kada kretanje počinje i izmjeriti koordinate tijela u različitim vremenskim momentima. Rezultati mjerenja se prikazuju u obliku tabele (tabelarni način opisivanja kretanja) ili grafikona kretanja po osama: vrijeme - koordinata
(grafički način opisivanja kretanja).
Ako je grafička zavisnost koordinata tijela od vremena poznata u obliku kontinuirana linija , tada je kretanje tijela opisano u potpunosti, tj. moguće je:
- Definiraj koordinata tijela u bilo kojem trenutku kretanja (odgovorite na pitanje “gdje?”).
- Definiraj tačka u vremenu, na kojoj je tijelo imalo zadatu koordinatu (odgovoriti na pitanje "kada?").
- Okarakterizirati kretanje tijela (navesti da li je tijelo mirovalo, da li se kretalo u pozitivnom ili negativnom smjeru koordinatne ose, koliko se brzo njegova koordinata mijenjala tokom vremena).
2. Ujednačeno kretanje
Linearno kretanje tijela naziva se uniforma, ako tijelo pređe jednake udaljenosti u istom smjeru u bilo kojem jednakom vremenskom periodu. Promjena koordinata tijela u određenom vremenskom periodu od trenutka t 1 do trenutka t 2 zove razlika x 2 - x 1 između konačne i početne vrijednosti koordinata.
Pravolinijsko ravnomjerno kretanje karakterizira činjenica da se promjena koordinata tijela u jedinici vremena (obično označava latiničnim slovom) v) je konstantna vrijednost. Koordinatna parcela X tijela s vremena na vrijeme t jer takvo kretanje jeste prava linija . U ovom slučaju, ovisnost koordinata tijela o vremenu ima oblik:
x = x 0 + v t,
Gdje x 0- početna koordinata tijela, t- trenutak vremena nakon početka kretanja, v- konstantna vrijednost jednaka promjeni koordinata tijela u jedinici vremena, X- koordinata tijela u trenutku t.
3. Brzina pravolinijskog ravnomjernog kretanja
Ako se tijelo kreće jednoliko pravolinijski, onda je fizička veličina v, numerički jednaka promjeni njegovih koordinata u jedinici vremena, naziva se vrijednost brzine ravnomjernog pravolinijskog kretanja. SI jedinica za brzinu je metar u sekundi (m/s) .
Brzina- vektorska veličina koju karakteriše ne samo njena veličina, već i njen pravac. Ako je vrijednost brzine pozitivna, tada je brzina usmjerena u pozitivnom smjeru osi X. Ako je vrijednost brzine negativna, tada je brzina usmjerena u negativnom smjeru osi X.
9. razred
Lekcija 4
Tema lekcije: " Pravolinijsko ravnomjerno kretanje."
Ciljevi lekcije: formiraju pojam pravolinijskog ravnomjernog kretanja; saznati fizičko značenje brzina kretanja tijela naučiti učenike da izračunaju pomak pri ravnomjernom linearnom kretanju; naučiti učenike da grade i čitaju grafikone brzine i položaja u odnosu na vrijeme.
Napredak lekcije
I. Ponavljanje prethodnog materijala
1. Kako se zove pokretmehanički ?
2. Kako se zove materijalna tačka?
A) voz kreće od Barnaula do Bijska;
B) putnici se ukrcavaju.
4. Koji koordinatni sistem birate kada rješavate sljedeće probleme:
A) avion leti;
B) osoba se kreće u liftu;
C) fudbaler na terenu.
5. Šta se desilo sistem izvještavanja?
6. Šta se desilo putanja, putanja, kretanje?
7. U kojim slučajevima je projekcija pomaka na osu pozitivna, a u kojim negativna?
8. Kakav je oblik jednačine za pronalaženje koordinata tijela u bilo kojem trenutku?
II. Učenje novog gradiva
1. Definicija pravolinijskog ravnomjernog kretanja. Vektorski karakter brzine. Projekcija brzine u jednodimenzionalnom koordinatnom sistemu.
Ujednačeno linearno kretanje nazovite takvo kretanje koje se odvija duž pravolinijske putanje u kojoj se tijelo ( materijalna tačka) pravi jednake pokrete u svim jednakim vremenskim intervalima.
Obično se označava kretanje tijela u pravolinijskom kretanju s. Ako se tijelo kreće pravolinijski samo u jednom smjeru, modul njegovog pomaka je jednak prijeđenom putu, tj. |s|=s. Da se pronađe pomak tijela s tokom određenog vremenskog perioda t, potrebno je znati njegovo kretanje u jedinici vremena. U tu svrhu se uvodi pojam brzine v ovog pokreta.
Brzina ravnomjernog linearnog kretanja nazivamo konstantnom vektorskom količinom koja je jednaka omjeru kretanja tijela i vremena u kojem je to kretanje napravljeno:
v=s/t. (1)
Smjer brzine u linearnom kretanju poklapa se sa smjerom kretanja.
Budući da u ravnomjernom pravolinijskom kretanju tijelo pravi jednaka kretanja u bilo kojem jednakom vremenskom periodu, brzina takvog kretanja je konstantna vrijednost ( v=konst). Modulo
v=s/t. (2)
Iz formule (2) određuje se jedinica brzine.
SI jedinica za brzinu je 1 m/s (metar u sekundi); 1 m/s je brzina takvog ravnomjernog pravolinijskog kretanja pri kojoj se materijalna tačka pomjeri za 1 m u 1 s.
2. Formula kretanja. Ovisnost pomaka o vremenu.
Neka osovina Oh koordinatni sistem povezan sa referentnim tijelom poklapa se sa pravom linijom duž koje se tijelo kreće, i x 0 je koordinata početne tačke kretanja tela. Duž ose Oh usmjereno i pokretno s i brzinu v pokretno telo. Iz formule (1.1) slijedi da s=vt. Prema ovoj formuli, vektori s I vּ t su jednake, pa su im projekcije na osu jednake Oh:
S
V
s x =v x t. (3)
3. Koordinatna jednačina.
Sada je moguće uspostaviti kinematički zakon ravnomjernog pravolinijskog kretanja, odnosno pronaći izraz za koordinate tijela koje se kreće u bilo kojem trenutku. Pošto x=x 0 +s x, uzimajući u obzir (3) imamo
x=x 0 + v x t. (4)
Prema formuli (4), znajući koordinate x 0 početna tačka kretanja tela i brzina tela v(njena projekcija v x po osi Oh), u svakom trenutku se može odrediti položaj tijela u pokretu. Desna strana formule (4) je algebarski zbir, jer X 0 , And v x može biti i pozitivno i negativno.
4. Grafički prikaz kretanja.
Grafikon brzine ravnomjernog kretanja za slučaj pozitivne i negativne projekcije brzine
s x =v x t. Ovaj proizvod je numerički jednak površini zasjenjenog pravokutnika
Koordinatni graf.
x=x 0 + v x t
M I
x 0
t, c
x=x 0 -v x t
Grafikon I – smjer vektora brzine poklapa se sa smjerom koordinatne ose.
Grafikon II - tijelo se kreće u smjeru suprotnom od smjera koordinatne ose.
Koje su prednosti proučavanja grafova?
Proučavanje geometrijskih karakteristika grafa omogućava da se u potpunosti razjasne kinematička svojstva datog kretanja. Glavni značaj grafičke metode za proučavanje kretanja je da se može koristiti iu slučajevima kada je analitička zavisnost S=f(t) nepoznata. Ovakvi slučajevi se javljaju u problemima teorije mehanizama i mašina, kada se kretanje grafički specificira pomoću automatskih snimača povezanih sa pokretnim delom mehanizma. Iz grafa koordinata ili putanje možete saznati brzinu tijela. U vozu se, na primjer, koriste snimači koji automatski crtaju grafikon brzine voza duž cijele rute.
Istorijski podaci.
Arhiđakon je prvi put uveo grafove brzine sredinom 14. stoljeća Katedrala u Rouenu Nicola Orem.
III. Učvršćivanje materijala.
Napraviti grafike projekcije vektora brzina u odnosu na vrijeme za dva automobila koja se kreću pravolinijski i jednoliko, ako se jedan kreće brzinom od 50 km/h, a drugi se kreće u suprotnom smjeru brzinom od 70 km/h.
Pitanja o konsolidaciji materijala:
Koja vrsta kretanja se naziva uniformnim?
Kako pronaći projekciju vektora pomaka tijela ako je poznata projekcija brzine kretanja?
Koji predznak može imati projekcija vektora brzine i od čega taj predznak zavisi?
IV. Sažetak lekcije
V. Domaći. §4, vježba 4
Ciljevi lekcije : formulirati znakove ravnomjernog kretanja.
Napredak lekcije.
I. Organizacioni momenat.
II. Provjera domaćeg
Šta je pomeranje tačke?
Kako se zove referentno tijelo?
Kako možete postaviti poziciju tačke?
Kako se zove radijus vektor?
III. Učenje novog gradiva.
Brzina je vektorska veličina. Smatra se datim ako su poznati njegov modul i smjer. Hajde da definišemo brzinu.
Kada se krećete pravolinijski, brzina se ne mijenja u smjeru. Kretanje se naziva ravnomjernim pravolinijskim ako je putanja prava linija i ako se tačka giba u jednakim vremenskim intervalima.
Eksperimentiraj
zaključak: za
Preuzmi:
Pregled:
PLAN – SAŽETAK ČASA IZ FIZIKE U 10. RAZREDU
Tema lekcije:
"Uniformno linearno kretanje."
Ciljevi lekcije: formulisati znake ravnomernog kretanja.
Napredak lekcije.
- Organizacioni momenat.
- Provjera domaćeg
Šta je pomeranje tačke?
Kako se zove referentno tijelo?
Kako možete postaviti poziciju tačke?
Kako se zove radijus vektor?
- Učenje novog gradiva.
Brzina je vektorska veličina. Smatra se danim ako su poznati njegov modul i smjer. Hajde da definišemo brzinu.
Brzina ravnomjernog pravolinijskog kretanja je vrijednost jednaka omjeru njegovog kretanja i vremenskog perioda tokom kojeg se ovo kretanje dogodilo.
Kada se krećete pravolinijski, brzina se ne mijenja u smjeru. Kretanje se naziva ravnomjernim pravolinijskim ako je putanja prava linija i ako se tačka giba u jednakim vremenskim intervalima.
Ravnomjerno linearno kretanje je kretanje u kojem tijelo čini jednaka kretanja u bilo kojim jednakim vremenskim intervalima.
Eksperimentiraj
Zaključak: za Tijelo pravi jednake pokrete u jednakim vremenskim intervalima.
Pomicanje pri ravnomjernom pravolinijskom kretanju tijela duž X ose za vrijeme t može se izračunati:
JEDNAČINA JEDNOG PRAVILNIJSKOG KRETANJA U KOORDINATNOM OBLIKU.
- JEDNAČINA JEDNOG PRAVILNIJSKOG KRETANJA U VEKTORSKOJ OBLICI.
V X =(X-X 0 )/t – BRZINA.
- Rješavanje problema
1. Kretanje kamiona opisano je jednačinom x1=-270+12t, a kretanje pješaka uzduž istog autoputa jednačinom x2=-1,5t. Napravite crtež objašnjenja (usmjerite os X udesno), na kojem označite položaj automobila i pješaka u početnom trenutku vremena. Kojom brzinom i u kom smjeru su se kretali? Kada i gdje su se sreli?
2. Koristeći date grafike, pronađite početne koordinate tijela i projekcije brzina njihovog kretanja. Napišite jednačine X(t). Prema rasporedu pronađite vrijeme i mjesto sastanka.
- Domaći
§7-8, str.22 vježba 1(1)
Strategija ažuriranja znanja „Drvo znanja“
Razgovor između nastavnika i učenika, tokom kojeg se ažuriraju znanja o metodama razumijevanja prirode koja su djeca stekla na prethodnim studijama.
Ujednačena brzina
Ovom brzinom počeli smo jesti i do stotinu puta. Iz kursa ma-te-ma-ti-ki ovo dobro znate i lako vam je izračunati brzinu hodanja koji je prešao 5 kilometara za 1,5 sat. Da biste to učinili, stotinu precizno podijelite put koji se prijeđe pješice s vremenom utrošenim na hodanje ovom stazom. Naravno, u isto vrijeme, pre-la-ga-et-sya je da se kretanje pješaka kreće ravnomjerno.
Brzina jednakog-mera kretanja fizi-zi-če-veličine, broj-jednaka sa putanjom koju prolazi telo, sa vremenom provedenim na prolasku ovog puta.
Brzina se označava slovom. Dakle, formula za izračunavanje brzine ima oblik:
U međunarodnom sistemu jedinica, put se, kao i svaka dužina, mjeri u metrima, a vrijeme - u sekundama.dakle,brzina se mjeri u metrima u sekundama .
U fizici se vrlo često koriste i vansistemske jedinice za mjerenje brzine. Na primjer, automobil se kreće brzinom od 72 kilometra na sat (km/h), brzina svjetlosti u va-ku-u -me 300.000 kilometara u sekundi (km/s), brzina hoda je 80 metara u minuti ( m/min), ali brzina puža je samo 0,006 centimetara u sekundi (cm/s).
Na interaktivnoj tabli je prikazan video „Primjer uniformnog kretanja tijela“.
Slajd 2
Na interaktivnoj tabli je prikazan video „Primjer neravnomjernog pokreta tijela“.
slajd 3
Razmotrimo primjer 1 kilometra