یادداشت های درس فیزیک ساده هستند. حرکت خطی یکنواخت

می بینیم که نسبت جابجایی به زمان برای چنین حرکتی یک مقدار ثابت خواهد بود. این به ما اجازه می دهد تا رابطه ای را به عنوان معرفی کنیم ویژگی های اصلیحرکت یکنواخت مستطیلی که به آن سرعت حرکت یکنواخت یکنواخت می گوییم.

سرعتحرکت یکنواخت مستطیلی نسبت جابجایی جسم به زمان t است:

سرعت - کمیت برداری. مدول سرعت از نظر عددی برابر با مدول جابجایی جسم در واحد زمان است و جهت سرعت با جهت جابجایی منطبق است.

با دانستن تعریف سرعت، می‌توان چنین فرمول‌بندی کرد که اگر جسمی در هر بازه زمانی مساوی حرکات یکسانی را انجام دهد، واضح است که با سرعت ثابتی حرکت می‌کند. حرکت یکنواخت مستطیلی حرکتی است که یک جسم با سرعت ثابت نه تنها از نظر قدر، بلکه در جهت حرکت می کند.

با دانستن سرعت حرکت یکنواخت یکنواخت، به راحتی می توان حرکتی را که یک جسم در هر بازه زمانی انجام می دهد، تعیین کرد، یعنی حل مشکل اصلی مکانیک دشوار نیست.

از تعریف سرعت چنین بر می آید که بردار جابجایی برابر است با حاصلضرب بردار سرعت و زمان · : = ·

در پیش بینی ها روی محورهای مختصات به شکل زیر خواهد بود:

= · ; = · ; = ·

از آنجایی که بردار شعاع جسم در هر زمان با رابطه داده می شود

سپس به = + · می رسیم

ما برای مشکل اصلی مکانیک راه حلی به دست آورده ایم فرم برداری. در پیش بینی ها روی محورهای مختصات به دست می آوریم: x = x 0 + V x · t

y = y 0 + Vy t

z = z 0 + Vz · t

برای حرکت یکنواخت یکنواخت، انتخاب یکی از محورها در امتداد مسیر بدن راحت تر است، و مسیر یک خط مستقیم است، پس واضح است که یک فرمول برای توصیف حرکت کافی است. به عنوان مثال، x = x 0 + V x · t، اغلب x = x 0 + V · t بدون نماد x در طرح سرعت نوشته می شود. باید به خاطر داشت که V بزرگی سرعت نیست، بلکه نمایش آن است. تفاوت این است که مدول نمی تواند منفی باشد، اما طرح ریزی می تواند. اگر حرکت اتومبیل ها را به سمت یکدیگر در نظر بگیریم، حرکت یک بعدی خواهد بود، برای توصیف این حرکت فقط باید یک محور را انتخاب کنیم. پیش بینی سرعت یکی از خودروها مثبت و دیگری منفی خواهد بود. اگر طرح سرعت منفی باشد به این معنی است که بدن در جهت مخالف محور انتخاب شده حرکت می کند.

یک خودرو در یک بزرگراه مستقیم با سرعت ثابت 72 کیلومتر در ساعت در حال حرکت است. معادله وابستگی مختصات آن به زمان، جهت دادن به محور Ox در جهت حرکت، انتخاب مبدا مختصات در پمپ بنزین و مبدأ زمان در لحظه ای که خودرو 500 متر دیگر باقی مانده است را بنویسید. به پمپ بنزین سفر کنید (شکل 2، 3).

برنج. 2. نمونه کار 1 ()

با تبدیل کیلومترها و ساعت ها به متر و ثانیه و با مشاهده اینکه جهت برون ریزی سرعت با جهت محور منطبق است، می توانیم بنویسیم:

برنج. 3. حل مسئله 1 ()

ما می توانیم موقعیت جسم را در هر زمان با جایگزین کردن مقدار متغیر t تعیین کنیم.

اگر وابستگی مختصات به زمان به صورت x = -5 + 3t باشد، حرکت جسم را در امتداد محور Ox توصیف کنید.

بیایید قانونی را که در بیان مسئله به ما داده شده است بنویسیم: x(t) = -5 + 3t

باید حرکت بدن را شرح دهیم. این به معنای توصیف است:

1. نحوه حرکت بدن
2. مشخصات حرکت را یادداشت کنید.

از بیان مشکل می بینیم که:

1. بدن به طور یکنواخت در یک خط مستقیم حرکت کرد x(t) = x 0 + V x t
2. مختصات اولیه بدن x 0 = -5 متر. ماژول سرعت V = 3 متر بر ثانیه و منطبق با جهت محور است، یعنی مثبت V x › 0

x 0 = -5 متر؛ V = 3 متر بر ثانیه; V x › 0

ما این حرکت را به طور کامل شرح داده ایم، مشکل حل شده است.

ما مشکل اصلی مکانیک را برای حرکت یکنواخت یکنواخت حل کرده ایم، سپس یاد می گیریم که چگونه با نمودارهای حرکت یکنواخت یکنواخت کار کنیم.

مراجع

1. Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. فیزیک ( سطح پایه) - M.: Mnemosyne، 2012.
2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. فیزیک پایه دهم. - M.: Mnemosyne، 2014.
3. Kikoin I.K.، Kikoin A.K. فیزیک - 9، مسکو، آموزش و پرورش، 1990.

مشق شب

1. حرکت خطی یکنواخت را تعریف کنید.
2. چه معادله ای حرکت یکنواخت مستقیم را توصیف می کند؟

1. پورتال اینترنتی Av-physics.narod.ru ().
2. پورتال اینترنتی Eduspb.com ().
3. پورتال اینترنتی Lass-fizika.narod.ru ().

1. حرکت مستقیم

حرکت مستقیمیک جسم حرکتی است که در آن یک جسم در یک خط مستقیم در یک چارچوب مرجع معین حرکت می کند.
برای توصیف حرکت مستقیم در سیستم مرجع انتخاب شده، لازم است ساعت را در لحظه شروع حرکت روشن کرده و مختصات بدن را در لحظات مختلف اندازه گیری کنیم. نتایج اندازه گیری در قالب یک جدول (روش جدولی برای توصیف حرکت) یا نمودار حرکت در محورها ارائه می شود: زمان - هماهنگ کردن (روشی گرافیکی برای توصیف حرکت).

در صورتی که وابستگی گرافیکی مختصات بدنه به زمان در فرم مشخص باشد خط پیوسته ، سپس حرکت بدن به طور کامل شرح داده می شود، یعنی ممکن است:

1. تعریف کنید هماهنگ کردنبدن در هر لحظه از حرکت (به سوال "کجا؟" پاسخ دهید).
2. تعریف کنید نقطه در زمان، که در آن بدن مختصات مشخصی داشت (به سوال "چه زمانی؟" پاسخ دهید).
3. حرکت بدن را مشخص کنید (نشان دهید که آیا بدن در حال استراحت بود، آیا در جهت مثبت یا منفی محور مختصات حرکت می کرد، مختصات آن در طول زمان چقدر سریع تغییر کرد).

2. حرکت یکنواخت

حرکت خطی جسم نامیده می شود یکنواخت، اگر جسمی در هر دوره زمانی مساوی مسافت مساوی را در یک جهت طی کند. تغییر در مختصات بدن در یک دوره زمانی از لحظه t 1تا لحظه t 2به نام تفاوت x 2 - x 1بین مقادیر مختصات نهایی و اولیه

حرکت یکنواخت یکنواخت با این واقعیت مشخص می شود که تغییر مختصات بدن در واحد زمان (معمولاً با حرف لاتین نشان داده می شود. v) یک مقدار ثابت است. طرح مختصات Xبدن ها از زمان به زمان تیبرای چنین جنبشی است خط مستقیم . در این مورد، وابستگی مختصات بدن به زمان به شکل زیر است:

x = x 0 + v t،

کجا x 0- مختصات اولیه بدن، تی- لحظه زمانی پس از شروع حرکت، v- یک مقدار ثابت برابر با تغییر مختصات بدن در واحد زمان، X- مختصات بدن در لحظه زمان تی

3. سرعت حرکت یکنواخت یکنواخت

اگر جسمی به طور یکنواخت در یک خط مستقیم حرکت کند، کمیت فیزیکی v، از نظر عددی برابر با تغییر مختصات آن در واحد زمان، مقدار سرعت حرکت یکنواخت مستطیل نامیده می شود. واحد سرعت SI است متر بر ثانیه (m/s) .

سرعت- یک کمیت برداری که نه تنها با بزرگی، بلکه با جهت آن مشخص می شود. اگر مقدار سرعت مثبت باشد، سرعت در جهت محور X مثبت است.

کلاس نهم

درس 4

موضوع درس: "حرکت یکنواخت مستقیم."

اهداف درس:مفهوم حرکت یکنواخت یکنواخت را تشکیل دهید. پیدا کردن معنای فیزیکیسرعت حرکت بدن به دانش آموزان آموزش می دهد که جابجایی را در طول حرکت خطی یکنواخت محاسبه کنند. به دانش آموزان بیاموزید که نمودارهای سرعت و موقعیت را در مقابل زمان بسازند و بخوانند.

پیشرفت درس

من تکرار مطالب قبلی

بررسی از جلو

1. چه حرکتی نامیده می شودمکانیکی ?

2. اسمش چیه نقطه مادی?

الف) قطار از بارنائول به بیسک حرکت می کند.

ب) مسافران سوار می شوند.

4. کدام سیستم مختصاتهنگام حل مشکلات زیر انتخاب می کنید:

الف) هواپیما در حال پرواز است.

ب) شخص در آسانسور حرکت می کند.

ج) بازیکن فوتبال در زمین.

5. چه اتفاقی افتاده سیستم گزارش دهی?

6. چه اتفاقی افتاده مسیر، مسیر، حرکت?

7. در چه مواردی پرتاب جابجایی بر روی محور مثبت و در چه مواردی منفی است؟

8. معادله یافتن مختصات یک جسم در هر زمان چگونه است؟

II. یادگیری مطالب جدید

1. تعریف حرکت یکنواخت مستقیم. کاراکتر برداری سرعت. طرح ریزی سرعت در یک سیستم مختصات یک بعدی.

حرکت خطی یکنواخت چنین حرکتی را که در امتداد یک مسیر مستقیم رخ می دهد که در آن بدن ( نقطه مادی) در هر بازه زمانی مساوی حرکات مساوی انجام می دهد.

معمولاً حرکت یک جسم را در حرکت مستقیم نشان می دهند س. اگر جسمی در یک خط مستقیم فقط در یک جهت حرکت کند، مدول جابجایی آن برابر با مسافت طی شده است، یعنی. |s|=s. برای یافتن جابجایی یک جسم سدر یک دوره زمانی تی، باید حرکت آن را در واحد زمان دانست. برای این منظور مفهوم سرعت معرفی شده است vاز این جنبش

سرعت حرکت خطی یکنواخت کمیت بردار ثابت برابر با نسبت حرکت یک جسم به دوره زمانی که در طی آن این حرکت انجام شده است نامیده می شود:

v=s/t. (1)

جهت سرعت در حرکت خطی با جهت حرکت منطبق است.

از آنجایی که در حرکت یکنواخت یکنواخت، جسم در هر دوره زمانی مساوی جابجا می شود، سرعت چنین حرکتی یک مقدار ثابت است. v=const). ماژول

v=s/t. (2)

از فرمول (2) واحد سرعت تعیین می شود.

واحد سرعت SI است 1 متر بر ثانیه (متر در ثانیه)؛ 1 متر بر ثانیه سرعت چنین حرکت یکنواخت یکنواختی است که در آن یک نقطه مادی 1 متر در 1 ثانیه حرکت می کند.

2-فرمول حرکت وابستگی جابجایی به زمان

اجازه دهید محور اوهسیستم مختصات مرتبط با بدن مرجع با خط مستقیمی که بدن در امتداد آن حرکت می کند، منطبق است x 0 مختصات نقطه شروع حرکت بدن است. در امتداد محور اوههدایت و حرکت می کند س، و سرعت vبدن متحرک از فرمول (1.1) نتیجه می شود که s=vt. طبق این فرمول بردارها سو vּ تیبرابر هستند، بنابراین پیش بینی آنها بر روی محور برابر است اوه:

اس

V

س x =v x تی (3)

3. معادله مختصات.

اکنون می توان قانون سینماتیک حرکت یکنواخت یکنواخت یکنواخت را ایجاد کرد، یعنی بیانی برای مختصات یک جسم متحرک در هر زمان پیدا کرد. از آنجایی که x=x 0 +s x، با در نظر گرفتن (3) داریم

x=x 0 + v x تی (4)

طبق فرمول (4) دانستن مختصات x 0 نقطه شروع حرکت بدن و سرعت بدن v(طرح او v xدر هر محور اوه، در هر لحظه از زمان می توان موقعیت یک جسم متحرک را تعیین کرد. سمت راست فرمول (4) یک مجموع جبری است، زیرا X 0 ، و v xمی تواند هم مثبت و هم منفی باشد.

4. نمایش گرافیکی حرکت.

نمودار سرعت حرکت یکنواخت برای حالت پیش بینی سرعت مثبت و منفی

س x =v x تیاین محصول از نظر عددی برابر با مساحت مستطیل سایه دار است

نمودار مختصات.

x=x 0 + v x تی

م من

x 0

تی، ج

x=x 0 -v x تی

نمودار I - جهت بردار سرعت با جهت محور مختصات منطبق است.

نمودار II - بدن در جهت مخالف جهت محور مختصات حرکت می کند.

مزایای مطالعه نمودارها چیست؟

مطالعه ویژگی های هندسی نمودار این امکان را فراهم می کند که به طور کامل ویژگی های سینماتیکی یک حرکت معین را روشن کند. اهمیت اصلی روش گرافیکی برای مطالعه حرکت این است که می توان از آن در مواردی که وابستگی تحلیلی S=f(t) نامعلوم است نیز استفاده کرد. چنین مواردی در مسائل تئوری مکانیزم ها و ماشین ها رخ می دهد، زمانی که حرکت به صورت گرافیکی با استفاده از ضبط کننده های خودکار متصل به قسمت متحرک مکانیسم مشخص می شود. از نمودار مختصات یا مسیر، می توانید به سرعت یک جسم پی ببرید. برای مثال در یک قطار از ضبط کننده هایی استفاده می شود که به طور خودکار نموداری از سرعت قطار در کل مسیر ترسیم می کنند.

اطلاعات تاریخی

نمودارهای سرعت اولین بار در اواسط قرن چهاردهم توسط Archdeacon معرفی شدند کلیسای جامع روئننیکولا اورم.

III. تعمیر مواد.

اگر یکی با سرعت 50 کیلومتر در ساعت حرکت می کند و دیگری با سرعت 70 کیلومتر در ساعت در جهت مخالف حرکت می کند، نمودارهایی از طرح بردارهای سرعت در برابر زمان برای دو اتومبیل که به طور مستقیم و یکنواخت حرکت می کنند، بسازید.

سوالاتی در مورد ادغام مطالب:

به چه نوع حرکتی یکنواخت می گویند؟

در صورت مشخص بودن برآمدگی بردار جابجایی جسم، چگونه می توان برآمدگی بردار جابجایی جسم را پیدا کرد؟

طرح بردار سرعت چه علامتی می تواند داشته باشد و این علامت به چه چیزی بستگی دارد؟

IV. خلاصه درس

V. تکالیف. §4، تمرین 4

اهداف درس : نشانه های حرکت یکنواخت را فرموله کنید.

پیشرفت درس.

من لحظه سازمانی

II. بررسی تکالیف

حرکت یک نقطه چیست؟

بدن مرجع چیست؟

چگونه می توانید موقعیت یک نقطه را تعیین کنید؟

بردار شعاع چه نام دارد؟

III. یادگیری مطالب جدید.

سرعت یک کمیت برداری است. اگر ماژول و جهت آن مشخص باشد داده شده در نظر گرفته می شود. بیایید سرعت را تعریف کنیم.

هنگام حرکت در یک خط مستقیم، سرعت در جهت تغییر نمی کند. حرکت یکنواخت مستطیل نامیده می شود اگر مسیر یک خط مستقیم باشد و نقطه از طریق حرکات مساوی در هر بازه زمانی مساوی حرکت کند.

آزمایش کنید

نتیجه گیری: برای

دانلود کنید:

پیش نمایش:

طرح – خلاصه درس فیزیک در پایه دهم

موضوع درس:

"حرکت خطی یکنواخت."

اهداف درس: نشانه های حرکت یکنواخت را فرموله کنید.

پیشرفت درس.

1. لحظه سازمانی
2. بررسی تکالیف

حرکت یک نقطه چیست؟

بدن مرجع چیست؟

چگونه می توانید موقعیت یک نقطه را تعیین کنید؟

بردار شعاع چه نام دارد؟

1. یادگیری مطالب جدید.

سرعت یک کمیت برداری است. اگر ماژول و جهت آن مشخص باشد داده شده در نظر گرفته می شود. بیایید سرعت را تعریف کنیم.

سرعت حرکت یکنواخت یکنواخت یکنواخت مقداری برابر با نسبت حرکت آن به دوره زمانی است که در طی آن این حرکت رخ داده است.

هنگام حرکت در یک خط مستقیم، سرعت در جهت تغییر نمی کند. حرکت یکنواخت مستطیل نامیده می شود اگر مسیر یک خط مستقیم باشد و نقطه متحمل حرکات مساوی در هر بازه زمانی مساوی شود.

حرکت خطی یکنواخت حرکتی است که در آن بدن در هر بازه زمانی مساوی حرکات مساوی انجام می دهد.

آزمایش کنید

نتیجه گیری: برای بدن در فواصل زمانی مساوی حرکاتی را انجام می دهد.

جابجایی در طول حرکت یکنواخت یکنواخت یک جسم در امتداد محور X در طول زمان t را می توان محاسبه کرد:

معادله حرکت مستطیلی یکنواخت به شکل مختصات.

- معادله حرکت مستطیلی یکنواخت به شکل برداری.

V X =(X-X 0 )/t – SPEED.

1. حل مسئله

1. حرکت یک کامیون با معادله x1=-270+12t و حرکت عابر پیاده در کناره همان بزرگراه با معادله x2=-1.5t توصیف می شود. یک نقاشی توضیحی (محور X را به سمت راست هدایت کنید)، که در آن موقعیت ماشین و عابر پیاده را در لحظه اولیه زمان مشخص کنید. با چه سرعتی و در چه جهتی حرکت می کردند؟ کی و کجا ملاقات کردند؟

2. با استفاده از نمودارهای داده شده مختصات اولیه اجسام و پیش بینی سرعت حرکت آنها را بیابید. معادلات X(t) را بنویسید. طبق برنامه زمان و مکان جلسه را پیدا کنید.

1. مشق شب

§7-8، p.22 تمرین 1 (1)

به روز رسانی استراتژی دانش "درخت دانش"

مکالمه ای بین معلم و دانش آموزان که طی آن دانش در مورد روش های درک طبیعت که توسط کودکان در مطالعات قبلی به دست آمده است به روز می شود.

سرعت یکنواخت

با این سرعت تا صد بار شروع کردیم به خوردن. از دوره ma-te-ma-ti-ki، شما به خوبی در این مورد می دانید، و محاسبه سرعت راه رفتن برای شما آسان است، کسی که 5 کیلومتر را در 1.5 ساعت پیاده روی کرد. برای انجام این کار، مسیری را که با پای پیاده طی کرده اید، به طور دقیق بر روی زمان صرف شده برای پیمودن این مسیر تقسیم کنید. البته در عین حال پیش لا گا ات سیا است که حرکت عابر پیاده به طور یکنواخت در حال حرکت است.

سرعت مساوی اندازه گیری حرکت اندازه فیزی-زی-چه، عدد برابر از مسیری که بدن طی می کند، با زمان صرف شده در گذر از این مسیر.

سرعت با حرف نشان داده می شود. بنابراین، فرمول محاسبه سرعت به شکل زیر است:

در سیستم بین المللی واحدها، مسیر، مانند هر طول، بر حسب متر و زمان در ثانیه اندازه گیری می شود.از این رو،سرعت بر حسب متر در ثانیه اندازه گیری می شود .

در فیزیک، واحدهای اندازه گیری سرعت خارج از سیستم نیز اغلب استفاده می شود. به عنوان مثال، یک ماشین با سرعت 72 کیلومتر در ساعت (کیلومتر در ساعت) حرکت می کند، سرعت نور در va-ku-u-me 300000 کیلومتر در ثانیه (km/s) و سرعت راه رفتن 80 متر در دقیقه است. متر بر دقیقه)، اما سرعت حلزون تنها 0.006 سانتی متر در ثانیه (سانتی متر بر ثانیه) است.

ویدئوی "نمونه ای از حرکت یکنواخت بدن" روی تخته سفید تعاملی نشان داده می شود.

اسلاید 2

ویدئویی "نمونه ای از حرکت ناهموار بدن" روی تخته سفید تعاملی نشان داده می شود.

اسلاید 3

مثال 1 کیلومتر را در نظر بگیرید