Jednačina kretanja sa konstantnim ubrzanjem. Progresivno kretanje. Kretanje sa stalnim ubrzanjem

Jednačina kretanja sa konstantnim ubrzanjem.  Progresivno kretanje.  Kretanje sa stalnim ubrzanjem
Jednačina kretanja sa konstantnim ubrzanjem. Progresivno kretanje. Kretanje sa stalnim ubrzanjem

U ovoj lekciji, čija je tema: „Jednačina kretanja sa konstantnim ubrzanjem. Progresivni pokret”, prisjetićemo se šta je pokret, kako se dešava. Također se prisjećamo što je ubrzanje, razmatramo jednadžbu kretanja sa konstantnim ubrzanjem i kako je koristiti za određivanje koordinata tijela koje se kreće. Razmotrimo primjer problema za popravljanje materijala.

glavni zadatak kinematika - odredite položaj tijela u bilo kojem trenutku. Telo može da miruje, tada se njegov položaj neće promeniti (vidi sliku 1).

Rice. 1. Tijelo u mirovanju

Telo se može kretati pravolinijski konstantna brzina. Tada će se njegov pomak mijenjati jednoliko, odnosno podjednako u jednakim vremenskim intervalima (vidi sliku 2).

Rice. 2. Kretanje tijela pri kretanju konstantnom brzinom

Kretanje, brzina pomnožena vremenom, to smo već dugo mogli. Tijelo se može kretati konstantnim ubrzanjem, razmotrite takav slučaj (vidi sliku 3).

Rice. 3. Kretanje tijela uz konstantno ubrzanje

Ubrzanje

Ubrzanje je promjena brzine u jedinici vremena(vidi sliku 4) :

Rice. 4. Ubrzanje

Brzina je vektorska veličina, dakle, promjena brzine, odnosno razlika između vektora konačne i početne brzine, je vektor. Ubrzanje je također vektor usmjeren u istom smjeru kao i vektor razlike brzina (vidi sliku 5).

Razmatramo pravolinijsko gibanje, tako da možemo odabrati koordinatnu os duž prave linije duž koje se gibanje odvija i razmotriti projekcije vektora brzine i ubrzanja na ovu os:

Tada se njegova brzina ravnomjerno mijenja: (ako je njegova početna brzina bila jednaka nuli). Kako sada pronaći selidbu? Množenje brzine vremenom je nemoguće: brzina se stalno mijenjala; koju uzeti? Kako odrediti gdje će se tijelo nalaziti u bilo kojem trenutku tokom takvog pokreta - danas ćemo riješiti ovaj problem.

Hajdemo odmah da definišemo model: razmatramo pravolinijsko translatorno kretanje tela. U ovom slučaju možemo koristiti model materijalna tačka. Ubrzanje je usmjereno duž iste prave linije duž koje se kreće materijalna tačka (vidi sliku 6).

translatorno kretanje

Translacijsko kretanje je kretanje u kojem se sve tačke tijela kreću na isti način: sa iste brzine, praveći isti pokret (vidi sliku 7).

Rice. 7. Kretanje naprijed

Kako drugačije može biti? Mahnite rukom i pratite: jasno je da su se dlan i rame kretali drugačije. Pogledajte Ferris točak: tačke blizu ose se jedva pomeraju, a kabine se kreću različitom brzinom i duž različitih putanja (vidi sliku 8).

Rice. 8. Kretanje odabranih tačaka na Ferris točku

Pogledajte auto u pokretu: ako ne uzmete u obzir rotaciju točkova i kretanje delova motora, sve tačke automobila se kreću na isti način, smatramo da je kretanje automobila translatorno (vidi Slika 9).

Rice. 9. Kretanje vozila

Onda nema smisla opisivati ​​kretanje svake tačke, možete opisati kretanje jedne. Automobil se smatra materijalnom tačkom. Imajte na umu da tokom translacionog kretanja, linija koja povezuje bilo koje dve tačke tela tokom kretanja ostaje paralelna sa sobom (vidi sliku 10).

Rice. 10. Položaj linije koja spaja dvije tačke

Auto je vozio pravo sat vremena. Na početku sata njegova brzina je bila 10 km/h, a na kraju - 100 km/h (vidi sliku 11).

Rice. 11. Crtež za problem

Brzina se ravnomjerno mijenjala. Koliko kilometara je auto prešao?

Hajde da analiziramo stanje problema.

Brzina automobila se ravnomjerno mijenjala, odnosno njegovo ubrzanje je bilo konstantno tokom cijelog putovanja. Ubrzanje je po definiciji jednako:

Automobil je vozio pravolinijski, tako da možemo razmotriti njegovo kretanje u projekciji na jednoj koordinatnoj osi:

Hajde da nađemo potez.

Primjer povećanja brzine

Orašasti plodovi se stavljaju na sto, jedan orah u minuti. Jasno je: koliko minuta prođe, toliko će oraha biti na stolu. Sada zamislimo da se brzina stavljanja oraha ravnomjerno povećava od nule: u prvoj minuti se ne stavljaju orasi, u drugoj se stavlja jedan orah, zatim dva, tri itd. Koliko će orašastih plodova biti na stolu nakon nekog vremena? Jasno je da manje nego ako maksimalna brzina je uvijek bio podržan. Štaviše, jasno se vidi da je to manje od 2 puta (vidi sliku 12).

Rice. 12. Broj matica pri različitim brzinama polaganja

Isto je i sa jednoliko ubrzanim kretanjem: recimo da je u početku brzina bila jednaka nuli, a na kraju je postala jednaka (vidi sliku 13).

Rice. 13. Promjena brzine

Kada bi se tijelo stalno kretalo takvom brzinom, njegov pomak bi bio jednak, ali kako se brzina ravnomjerno povećavala, to bi bilo 2 puta manje.

U mogućnosti smo da pronađemo pomak sa UNIFORMNIM gibanjem: . Kako zaobići ovaj problem? Ako se brzina ne mijenja mnogo, tada se kretanje može približno smatrati ravnomjernim. Promjena brzine će biti mala u kratkom vremenskom periodu (vidi sliku 14).

Rice. 14. Promjena brzine

Stoga dijelimo vrijeme putovanja T na N malih segmenata trajanja (vidi sliku 15).

Rice. 15. Dijeljenje segmenta vremena

Izračunajmo pomak u svakom vremenskom intervalu. Brzina se povećava u svakom intervalu za:

Na svakom segmentu ćemo smatrati da je kretanje ujednačeno i da je brzina približno jednaka početnoj brzini u datom vremenskom intervalu. Pogledajmo da li naša aproksimacija ne dovodi do greške ako pretpostavimo da je kretanje ravnomjerno u malom intervalu. Maksimalna greška će biti:

i ukupna greška za cijelo putovanje -> . Za veliki N pretpostavljamo da je greška blizu nule. To ćemo vidjeti na grafikonu (vidi sliku 16): greška će biti u svakom intervalu, ali ukupna greška za u velikom broju intervali će biti zanemarljivi.

Rice. 16. Greška na intervalima

Dakle, svaka sljedeća vrijednost brzine je za jednu te istu vrijednost veća od prethodne. Iz algebre znamo da je ovo aritmetička progresija s razlikom progresije:

Putanja na dionicama (sa ravnomjernim pravolinijskim kretanjem (vidi sliku 17) je jednaka:


Rice. 17. Razmatranje područja kretanja tijela

U drugom dijelu:

Na n-ti segment put je:

Aritmetička progresija

Aritmetička progresija se tako zove numerički niz, u kojem svaki sljedeći broj razlikuje se od prethodnog za isti iznos. Aritmetičku progresiju daju dva parametra: početni član progresije i razlika progresije. Tada se niz piše ovako:

Zbir prvih članova aritmetička progresija izračunato po formuli:

Hajde da sumiramo sve puteve. Ovo će biti zbir prvih N članova aritmetičke progresije:

Budući da smo podijelili kretanje na mnogo intervala, možemo pretpostaviti da je , tada:

Imali smo puno formula, a da se ne bismo zabunili, nismo svaki put pisali x indekse, već smo sve razmatrali u projekciji na koordinatnu osu.

Dakle, dobili smo glavna formula ravnomjerno ubrzano kretanje: kretanje u ravnomerno ubrzano kretanje u vremenu T, koje ćemo, uz definiciju ubrzanja (promjene brzine u jedinici vremena), koristiti za rješavanje problema:

Radili smo na problemu s automobilom. Zamijenite brojeve u rješenje i dobijete odgovor: auto je prešao 55,4 km.

Matematički dio rješenja problema

Bavili smo se pokretom. I kako odrediti koordinate tijela u bilo kojem trenutku?

Po definiciji, kretanje tijela u vremenu je vektor čiji je početak u početnoj tački kretanja, a čiji je kraj u krajnjoj tački gdje će se tijelo nalaziti u vremenu. Moramo pronaći koordinatu tijela, pa pišemo izraz za projekciju pomaka na koordinatnu osu (vidi sliku 18):

Rice. 18. Projekcija pokreta

Izrazimo koordinate:

Odnosno, koordinata tijela u trenutku je jednaka početnoj koordinati plus projekcija kretanja koje je tijelo napravilo za to vrijeme. Već smo pronašli projekciju pomaka prilikom ravnomjerno ubrzanog kretanja, ostaje da zamijenimo i zapišemo:

Ovo je jednadžba kretanja sa konstantnim ubrzanjem. Omogućava vam da saznate koordinate pokretne materijalne tačke u bilo kojem trenutku. Jasno je da biramo trenutak vremena unutar intervala kada model radi: ubrzanje je konstantno, kretanje je pravolinijsko.

Zašto se jednačina kretanja ne može koristiti za pronalaženje puta

U kojim slučajevima možemo smatrati da je kretanje po modulu jednako putanji? Kada se tijelo kreće duž prave linije i ne mijenja smjer. Na primjer, kod ravnomjernog pravolinijskog kretanja ne određujemo uvijek jasno hoćemo li pronaći putanju ili kretanje, oni se ipak poklapaju.

Kod ravnomjerno ubrzanog kretanja, brzina se mijenja. Ako su brzina i ubrzanje usmjereni u suprotnim smjerovima (vidi sliku 19), tada se modul brzine smanjuje, te će u nekom trenutku postati nula i brzina će promijeniti smjer, odnosno tijelo će se početi kretati u suprotnom smjeru. .

Rice. 19. Modul brzine se smanjuje

A onda, ako uđe ovog trenutka kada se tijelo nalazi na udaljenosti od 3 m od početka posmatranja, tada je njegov pomak 3 m, ali ako je tijelo prvo prošlo 5 m, a zatim se okrenulo i prešlo još 2 m, tada će put biti 7 m. I kako ga pronaći ako ne znate ove brojeve? Potrebno je samo pronaći trenutak kada je brzina nula, odnosno kada se tijelo okreće, i pronaći put do i od ove tačke (vidi sliku 20).

Rice. 20. Trenutak kada je brzina 0

Bibliografija

  1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova GS Fizika: Priručnik sa primerima rešavanja problema. - 2. redistribucija izdanja. - X.: Vesta: Izdavačka kuća "Ranok", 2005. - 464 str.
  2. Landsberg G.S. Osnovni udžbenik fizike; v.1. Mehanika. Toplota. Molekularna fizika - M.: Izdavačka kuća "Nauka", 1985.
  1. Internet portal "kaf-fiz-1586.narod.ru" ()
  2. Internet portal "Studiraj - lako" ()
  3. Internet portal "Hipermarket znanja" ()

Zadaća

  1. Šta je aritmetička progresija?
  2. Kakav je pokret progresivan?
  3. Šta je vektorska veličina?
  4. Zapišite formulu za ubrzanje u smislu promjene brzine.
  5. Koja je jednadžba kretanja sa konstantnim ubrzanjem?
  6. Vektor ubrzanja je usmjeren prema kretanju tijela. Kako će tijelo promijeniti svoju brzinu?

Kod ravnomjerno ubrzanog kretanja vrijede sljedeće jednačine koje dajemo bez izvođenja:

Kao što razumijete, vektorska formula s lijeve strane i dvije skalarne formule na desnoj strani su jednake. Sa stanovišta algebre, skalarne formule znače da kod ravnomjerno ubrzanog kretanja projekcije pomaka zavise od vremena prema kvadratnom zakonu. Uporedite ovo sa prirodom trenutnih projekcija brzine (vidi § 12-h).

Znajući da je  sx = x – xo  u   sy = y – yo  (vidi § 12-e), iz dvije skalarne formule iz gornjeg desnog stupca dobijamo jednadžbe za koordinate:

Pošto je ubrzanje pri ravnomjerno ubrzanom kretanju tijela konstantno, onda koordinatne ose uvijek ga možete postaviti tako da vektor ubrzanja bude usmjeren paralelno s jednom osom, na primjer, osom Y. Stoga će jednadžba kretanja duž ose X biti primjetno pojednostavljena:

x  =  xo + υox t  + (0) i y  =  yo + υoy t  + ½ ay t²

Imajte na umu da se lijeva jednačina poklapa sa jednačinom ravnomjernog pravolinijskog kretanja (vidi § 12-g). To znači da se jednoliko ubrzano kretanje može "sastaviti" od jednolikog kretanja duž jedne ose i ravnomerno ubrzanog kretanja duž druge. Ovo potvrđuje iskustvo sa topovskom kuglom na jahti (vidi § 12-b).

Zadatak. Ispruživši ruke, djevojka je bacila loptu. Popeo se na 80 cm i ubrzo pao pred noge devojčice, preletevši 180 cm. Kojom brzinom je lopta bačena i koju brzinu je imala kada je udarila o tlo?

Kvadratirajmo obje strane jednačine za projekciju na Y-osu trenutne brzine: υy  =  υoy + ay t  (vidi § 12-i). Dobijamo jednakost:

υy²  =  ( υoy + ay t )²  =  υoy² + 2 υoy ay t + ay² t²

Uzmimo faktor  2 ay  iz zagrada samo za dva desna člana:

υy²  =  υoy² + 2 ay ( υoy t + ½ ay t² )

Imajte na umu da u zagradama dobijamo formulu za izračunavanje projekcije pomaka:  sy = υoy t + ½ ay t². Zamenivši ga sa sy, dobijamo:

Odluka. Napravimo crtež: usmjerite Y osu prema gore, a ishodište postavite na tlo kod djevojčinih stopala. Primijenimo formulu koju smo izveli za kvadrat projekcije brzine prvo u gornjoj tački uspona lopte:

0 = υoy² + 2 (–g) (+h) ⇒ υoy = ±√¯2gh = +4 m/s

Zatim, na početku pokreta od gornje tačke prema dolje:

υy² = 0 + 2 (–g) (–H) ⇒ υy = ±√¯2gh = –6 m/s

Odgovor: lopta je izbačena naviše brzinom od 4 m/s, a u trenutku doskoka imala je brzinu od 6 m/s usmjerena prema Y osi.

Bilješka. Nadamo se da razumijete da će formula za kvadrat trenutne projekcije brzine biti tačna po analogiji za X os:

Ako je kretanje jednodimenzionalno, odnosno događa se samo duž jedne ose, možete koristiti bilo koju od dvije formule u okviru.

§ 12. Kretanje sa stalnim ubrzanjem

Kod ravnomjerno ubrzanog kretanja vrijede sljedeće jednačine koje dajemo bez izvođenja:

Kao što razumijete, vektorska formula s lijeve strane i dvije skalarne formule na desnoj strani su jednake. Sa algebarske tačke gledišta, skalarne formule to znače kod ravnomjerno ubrzanog kretanja, projekcije pomaka zavise od vremena prema kvadratnom zakonu. Uporedite ovo sa prirodom trenutnih projekcija brzine (vidi § 12-h).

Znajući to s x  = x – x o i s y  = y – y o(vidi § 12-e), iz dvije skalarne formule iz gornje desne kolone dobijamo jednadžbe za koordinate:

Budući da je ubrzanje pri ravnomjerno ubrzanom kretanju tijela konstantno, koordinatne ose se uvijek mogu rasporediti tako da vektor ubrzanja bude usmjeren paralelno s jednom osom, na primjer, osom Y. Stoga će jednadžba kretanja duž ose X biti primjetno pojednostavljen:

x  =  x o + υ ox  t  + (0) i y  =  y o + υ oy  t  + ½ a y  t²

Imajte na umu da se lijeva jednačina poklapa sa jednačinom ravnomjernog pravolinijskog kretanja (vidi § 12-g). To znači da jednoliko ubrzano kretanje može se "sastaviti" od jednolikog kretanja duž jedne ose i ravnomerno ubrzanog kretanja duž druge. Ovo potvrđuje iskustvo sa topovskom kuglom na jahti (vidi § 12-b).

Zadatak. Ispruživši ruke, djevojka je bacila loptu. Popeo se na 80 cm i ubrzo pao pred noge devojčice, preletevši 180 cm. Kojom brzinom je lopta bačena i koju brzinu je imala kada je udarila o tlo?

Kvadratirajmo obje strane jednadžbe za projekciju na Y-os trenutne brzine: υ y  =  υ oy + a y  t(vidi § 12-i). Dobijamo jednakost:

υ y ²  =  ( υ oy + a y  t )²  =  υ oy ² + 2 υ oy  a y  t + a y ² t²

Uzmimo množitelj iz zagrada 2 a y za samo dva prava termina:

υ y ²  =  υ oy ² + 2 a y  ( υ oy  t + ½ a y  t² )

Imajte na umu da u zagradama dobijamo formulu za izračunavanje projekcije pomaka: s y = υ oy  t + ½ a y  t². Zamjena sa s y, dobijamo:

Odluka. Napravimo crtež: usmjerite Y osu prema gore, a ishodište postavite na tlo kod djevojčinih stopala. Primijenimo formulu koju smo izveli za kvadrat projekcije brzine prvo u gornjoj tački uspona lopte:

0 = υ oy ² + 2 (–g) (+h) ⇒ υ oy = ±√¯2gh = +4 m/s

Zatim, na početku pokreta od gornje tačke prema dolje:

υ y ² = 0 + 2 (–g) (–H) ⇒ υ y = ±√¯2gh = –6 m/s

odgovor: Lopta je izbačena uvis brzinom od 4 m/s, a u trenutku doskoka imala je brzinu od 6 m/s usmjerenu prema Y osi.

Bilješka. Nadamo se da razumijete da će formula za kvadrat trenutne projekcije brzine biti tačna po analogiji za X os.

Pregled lekcije na temu "Brzina u pravolinijskom kretanju sa stalnim ubrzanjem"

datum :

Predmet: "Brzina u pravolinijskom kretanju sa stalnim ubrzanjem"

Ciljevi:

obrazovni : Osigurati i formirati svjesnu asimilaciju znanja o brzini pri pravolinijskom kretanju uz konstantno ubrzanje;

obrazovne : Nastaviti razvijati vještine samostalne aktivnosti, vještine rada u grupama.

obrazovne : formu kognitivni interes do novih saznanja; negovati disciplinu.

Vrsta lekcije: lekcija u učenju novih znanja

Oprema i izvori informacija:

    Isachenkova, L. A. Fizika: udžbenik. za 9 ćelija. institucije opšteg avg. obrazovanje sa ruskim jezikom lang. obrazovanje / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; ed. A. A. Sokolsky. Minsk: Narodna aveta, 2015

    Isachenkova, L. A. Zbirka zadataka iz fizike. 9. razred: dodatak za učenike opštih ustanova. avg. obrazovanje sa ruskim jezikom lang. obrazovanje / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, V. V. Dorofeychik. Minsk: Aversev, 2016, 2017.

Struktura lekcije:

    Organizacioni trenutak (5 min)

    Ažuriranje osnovnih znanja (5min)

    Učenje novog materijala (15 min)

    Fizičko vaspitanje (2 min)

    Učvršćivanje znanja (13min)

    Sažetak lekcije (5 min)

    Organiziranje vremena

Zdravo, sedite! (Provjerava prisutne).Danas u lekciji moramo se pozabaviti brzinom u pravolinijskom kretanju sa stalnim ubrzanjem. A ovo znači toTema lekcije : Brzina u pravoj liniji sa konstantnim ubrzanjem

    Ažuriranje osnovnih znanja

Najjednostavniji od svih neravnomjernih pokreta - pravolinijsko kretanje sa konstantnim ubrzanjem. Zove se jednako.

Kako se mijenja brzina tijela pri ravnomjernom kretanju?

    Učenje novog gradiva

Razmotrite kretanje čelične kugle duž nagnutog žlijeba. Iskustvo pokazuje da je njegovo ubrzanje gotovo konstantno:

Neka bude in trenutak vremena t = 0 lopta je imala početnu brzinu (slika 83).

Kako pronaći zavisnost brzine lopte od vremena?

ubrzanje loptea = . U našem primjeruΔt = t , Δ - . znači,

, gdje

Kada se krećete sa stalnim ubrzanjem, brzina tijela linearno ovisi o vrijeme.

Od jednakosti ( 1 ) i (2) slijede formule za projekcije:

Napravimo grafove zavisnostia x ( t ) i v x ( t ) (pirinač. 84, a, b).

Rice. 84

Prema slici 83a X = a > 0, = v 0 > 0.

Onda zavisnosti a x ( t ) odgovara rasporedu1 (vidi sliku 84, a). Ovo jeprava linija paralelna sa vremenskom osom. Zavisnostiv x ( t ) odgovara rasporedu, opisuje povećanje projekcijeuskoro odrasti (vidi sl. 84, b). Jasno je da rastemodulbrzina. Lopta se krećejednoliko ubrzano.

Razmotrimo drugi primjer (slika 85). Sada je početna brzina lopte usmjerena prema gore duž žlijeba. Krećući se gore, lopta će postepeno gubiti brzinu. U tačkiALI je li on natrenutak staje iće početiklizite dole. PoentaA pozvaoprekretnica.

Prema crtanje 85 a X = - a< 0, = v 0 > 0, i formule (3) i (4) grafika utakmica2 i 2" (cm. pirinač. 84, a , b).

Raspored 2" pokazuje da je u početku, dok se lopta kretala prema gore, projekcija brzinev x bio pozitivan. Vremenom se također smanjiot= postalo jednako nuli. U ovom trenutku, lopta je stigla do tačke preokretaA (vidi sliku 85). U ovom trenutku, smjer brzine lopte se promijenio u suprotan i ut> projekcija brzine je postala negativna.

Iz grafikona 2" (vidi sliku 84, b) također se može vidjeti da se prije momenta rotacije modul brzine smanjio - loptica koja se kretala prema gore ravnomjerno usporena. Att > t n modul brzine se povećava - lopta se kreće dole ravnomernim ubrzanjem.

Nacrtajte vlastite grafikone modula brzine u odnosu na vrijeme za oba primjera.

Koje druge obrasce ravnomjernog kretanja trebate znati?

U § 8 dokazali smo da je za ravnomjerno pravolinijsko kretanje površina figure između grafav x a vremenska osa (vidi sliku 57) je numerički jednaka projekciji pomaka Δr X . Može se pokazati da se ovo pravilo odnosi i na neravnomerno kretanje. Zatim, prema slici 86, projekcija pomaka Δr X s ravnomjerno naizmjeničnim kretanjem određen je površinom trapezaA B C D . Ova površina je polovina zbira bazatrapez pomnožen njegovom visinomAD .

Kao rezultat:

Budući da je prosječna vrijednost projekcije brzine formule (5)

slijedi:

Tokom vožnje sakonstantnog ubrzanja, relacija (6) je zadovoljena ne samo za projekciju, već i za vektore brzine:

Prosječna brzina kretanja sa stalnim ubrzanjem jednaka je polovini zbira početne i konačne brzine.

Formule (5), (6) i (7) se ne mogu koristitiza pokreta sanestabilno ubrzanje. Ovo može dovesti doto grube greške.

    Konsolidacija znanja

Analizirajmo primjer rješavanja problema sa strane 57:

Automobil se kretao brzinom čiji je modul = 72. Vidjevši crveno svjetlo na semaforu, vozač na putus= 50 m ravnomjerno smanjena brzina na = 18 . Odredite prirodu kretanja automobila. Nađite smjer i modul ubrzanja kojim se automobil kretao pri kočenju.

Dato: Reshe nije:

72 = 20 Kretanje automobila bilo je jednako sporo. Usco-

auto renijumusmerena suprotno

18 = 5 brzina njegovog kretanja.

Modul za ubrzanje:

s= 50 m

vrijeme usporavanja:

a - ? Δ t =

Onda

odgovor:

    Sažetak lekcije

    Tokom vožnje sakonstantno ubrzanje, brzina zavisi linearno od vremena.

    Kod ravnomjerno ubrzanog kretanja smjerovi trenutne brzine i ubrzanja se poklapaju, a kod ravnomjerno usporenog kretanja su suprotni.

    Prosječna brzina kretanjasakonstantno ubrzanje je jednako polovini zbira početne i konačne brzine.

Organizacija zadaća

§ 12, pr. 7 br. 1, 5

Refleksija.

Nastavite fraze:

    Danas na času sam naučio...

    Bilo je zanimljivo…

    Znanje koje sam dobio na lekciji će mi dobro doći

Kretanje. Toplina Kitaygorodsky Aleksandar Isaakovič

Pravolinijsko kretanje sa konstantnim ubrzanjem

Takvo kretanje nastaje, prema Newtonovom zakonu, kada stalna sila djeluje na tijelo u potpunosti, pokrećući ili usporavajući tijelo.

Iako nisu sasvim tačni, takvi se uvjeti javljaju prilično često: automobil koji se kreće s ugašenim motorom koči se pod djelovanjem približno konstantne sile trenja, težak predmet pada s visine pod djelovanjem konstantne sile gravitacije.

Znajući veličinu rezultirajuće sile, kao i masu tijela, naći ćemo po formuli a = F/m količina ubrzanja. As

gdje t- vrijeme putovanja v- konačno, i v 0 je početna brzina, onda je uz pomoć ove formule moguće odgovoriti na brojna pitanja takve prirode, na primjer: nakon koliko vremena će se vlak zaustaviti ako sila kočenja, masa vlaka i početna brzina je poznata? Do koje brzine će automobil ubrzati ako su poznati sila motora, sila otpora, masa automobila i vrijeme ubrzanja?

Često nas zanima poznavanje dužine putanje koje tijelo pređe u ravnomjerno ubrzanom kretanju. Ako je kretanje ravnomjerno, tada se prijeđeni put nalazi množenjem brzine kretanja s vremenom kretanja. Ako je kretanje ravnomjerno ubrzano, tada se prijeđeni put računa kao da se tijelo kreće u isto vrijeme t ravnomjerno brzinom jednakom polovini zbroja početne i konačne brzine:

Dakle, kod ravnomjerno ubrzanog (ili sporog) kretanja, put koji pređe tijelo jednak je umnošku polovine zbira početne i konačne brzine i vremena kretanja. Ista udaljenost bi bila pređena za isto vrijeme ravnomerno kretanje brzinom (1/2)( v 0 + v). U tom smislu, oko (1/2)( v 0 + v) može se reći da jeste prosječna brzina ravnomerno ubrzano kretanje.

Korisno je sastaviti formulu koja bi pokazala ovisnost prijeđenog puta o ubrzanju. Zamena v = v 0 + at u posljednjoj formuli nalazimo:

ili, ako se kretanje odvija bez početne brzine,

Ako je u jednoj sekundi tijelo prešlo 5 m, onda će za dvije sekunde proći (4? 5) m, za tri sekunde - (9? 5) m, itd. Prijeđeni put raste s kvadratom vremena.

Prema ovom zakonu, teško tijelo pada sa visine. Ubrzanje slobodnog pada je g, a formula izgleda ovako:

ako t zamjena u sekundi.

Kada bi tijelo moglo pasti bez smetnji nekih 100 sekundi, tada bi prešlo veliku udaljenost od početka pada - oko 50 km. U ovom slučaju će se u prvih 10 sekundi prijeći samo (1/2) km - to znači ubrzano kretanje.

Ali koju brzinu će tijelo razviti kada padne sa određene visine? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, potrebne su nam formule koje povezuju pređenu udaljenost sa ubrzanjem i brzinom. Zamena u S = (1/2)(v 0 + v)t vrijednost vremena putovanja t = (v ? v 0)/a, dobijamo:

ili, ako je početna brzina nula,

Deset metara je visina male dvo- ili trospratnice. Zašto je opasno skočiti na Zemlju sa krova takve kuće? Jednostavna računica pokazuje da je brzina slobodan pad dostiže vrijednost v= sqrt(2 9,8 10) m/s = 14 m/s? 50 km/h, ali ovo je gradska brzina automobila.

Otpor zraka neće mnogo smanjiti ovu brzinu.

Najviše se koriste formule koje smo izveli razne kalkulacije. Hajde da ih primenimo da vidimo kako se dešava kretanje na Mesecu.

Wellsov roman Prvi ljudi na Mjesecu govori o iznenađenjima koja su doživjeli putnici u svojim fantastičnim šetnjama. Na Mjesecu je ubrzanje gravitacije oko 6 puta manje nego na Zemlji. Ako na Zemlji tijelo koje pada prođe 5 m u prvoj sekundi, onda će na Mjesecu "lebdjeti" samo 80 cm (ubrzanje je otprilike 1,6 m/s 2).

Skok uvis h vrijeme traje t= sqrt(2 h/g). Pošto je lunarno ubrzanje 6 puta manje od zemaljskog, na Mjesecu će vam trebati sqrt(6) za skok? 2,45 puta više vremena. Za koliko se puta smanjuje konačna brzina skoka ( v= sqrt(2 gh))?

Na mjesecu možete sigurno skočiti s krova trospratnice. Visina skoka napravljenog istom početnom brzinom povećava se šest puta (formula h = v 2 /(2g)). Skok koji premašuje zemaljski rekord bit će u moći djeteta.

Iz knjige Fizika: Paradoksalna mehanika u pitanjima i odgovorima autor Gulija Nurbej Vladimirovič

4. Kretanje i snaga

Iz knjige najnovija knjigačinjenice. Tom 3 [Fizika, hemija i tehnologija. Istorija i arheologija. razno] autor Kondrašov Anatolij Pavlovič

Iz knjige Teorija univerzuma autor Eternus

Iz knjige Zanimljivo o astronomiji autor Tomilin Anatolij Nikolajevič

9. Kretanje Mjeseca Mjesec se okreće oko Zemlje u periodu od 27 dana 7 sati 43 minuta i 11,5 sekundi. Ovaj period se naziva zvezdani ili zvezdani mesec. Mjesec rotira oko svoje ose sa potpuno istim periodom. Stoga je jasno da nam se stalno obraćaju

Iz knjige Evolucija fizike autor Einstein Albert

Eter i kretanje Galilejev princip relativnosti važi za mehaničke pojave. U svemu inercijski sistemi krećući se jedno u odnosu na drugo, važe isti zakoni mehanike. Da li ovaj princip vrijedi i za nemehaničke pojave, posebno one za

Iz knjige Fizika na svakom koraku autor Perelman Jakov Isidorovič

Kretanje u krugu Otvorite kišobran, naslonite ga krajem na pod, zavrtite ga i ubacite loptu, zgužvani papir, maramicu - općenito, nešto lagano i ne lomljivo. Nešto neočekivano će vam se dogoditi. Čini se da kišobran ne želi da prihvati poklon: loptu ili komad papira.

Iz knjige Pokret. Toplota autor Kitaygorodsky Aleksandar Isaakovič

Kretanje u odnosu na zakon inercije dovodi nas do zaključka o višestrukosti inercijalnih sistema. Ne jedan, već mnogi referentni okviri isključuju "uzročna" kretanja. Ako se pronađe jedan takav sistem, onda će se odmah pronaći drugi, koji se kreće naprijed (bez

Iz knjige Sistemi svijeta (od drevnih do Newtona) autor Gurev Grigorij Abramovič

Kretanje po kružnici Ako se tačka kreće duž kružnice, onda je kretanje ubrzano, makar samo zato što u svakom trenutku brzina mijenja smjer. Po veličini, brzina može ostati nepromijenjena, a mi ćemo se fokusirati upravo na takve

Iz knjige 1. moderna nauka o prirodi, zakonima mehanike autor Feynman Richard Phillips

Mlazni pogon Čovjek se kreće odgurujući se od tla; čamac pluta jer veslači veslima odguruju vodu; brod se također odbija od vode, ali ne veslima, već propelerima. Takođe, voz koji vozi po šinama i automobil se odbijaju od zemlje, -

Iz Faradejeve knjige. Elektromagnetna indukcija[Nauka visokog napona] autor Castillo Sergio Rarra

VI. Kretanje krutih tijela Moment sile Pokušajte rukom zakrenuti težak zamašnjak. Povucite iglu. Biće vam teško ako zgrabite ruku preblizu osi. Pomaknite ruku prema rubu i stvari će ići lakše Šta se promijenilo? Na kraju krajeva, sila u oba slučaja

Iz autorove knjige

Kako izgleda termalno kretanje?

Iz autorove knjige

PRETVORITE ELEKTRIČNOST U POKRET Faraday je u Oerstedovim eksperimentima primijetio jedan mali detalj za koji se činilo da je ključ za razumijevanje problema. Pretpostavio je da magnetizam električna struja uvijek skreće iglu kompasa na jednu stranu. Na primjer, ako