Ano ang kahulugan ng unipormeng galaw sa pisika. Mechanical na paggalaw: pare-pareho at hindi pantay

« Physics - ika-10 baitang"

Kapag nilulutas ang mga problema sa paksang ito, kinakailangan una sa lahat na pumili ng isang sanggunian na katawan at iugnay ang isang sistema ng coordinate dito. SA sa kasong ito ang paggalaw ay nangyayari sa isang tuwid na linya, kaya ang isang axis ay sapat upang ilarawan ito, halimbawa ang OX axis. Sa pagpili ng pinagmulan, isinulat namin ang mga equation ng paggalaw.

Gawain I.

Tukuyin ang magnitude at direksyon ng tulin ng punto kung, na may pare-parehong paggalaw sa kahabaan ng axis ng OX, ang coordinate nito sa panahon ng t 1 = 4 s ay nagbago mula sa x 1 = 5 m hanggang x 2 = -3 m.

Solusyon.

Ang magnitude at direksyon ng isang vector ay matatagpuan sa pamamagitan ng mga projection nito sa mga coordinate axes. Dahil pare-parehong gumagalaw ang punto, makikita natin ang projection ng bilis nito sa axis ng OX gamit ang formula

Ang negatibong tanda ng velocity projection ay nangangahulugan na ang bilis ng punto ay nakadirekta sa tapat ng positibong direksyon ng OX axis. Module ng bilis υ = |υ x | = |-2 m/s| = 2 m/s.

Gawain 2.

Mula sa mga puntong A at B, ang distansya sa pagitan ng kung saan ay kasama tuwid na highway l 0 = 20 km, sa parehong oras ang dalawang kotse ay nagsimulang gumalaw nang pantay patungo sa isa't isa. Ang bilis ng unang kotse ay υ 1 = 50 km/h, at ang bilis ng pangalawang kotse ay υ 2 = 60 km/h. Tukuyin ang posisyon ng mga kotse na may kaugnayan sa punto A pagkatapos ng oras t = 0.5 oras pagkatapos ng pagsisimula ng paggalaw at ang distansya I sa pagitan ng mga kotse sa oras na ito. Tukuyin ang mga landas na s 1 at s 2 na dinaanan ng bawat sasakyan sa oras na t.

Solusyon.

Kunin natin ang point A bilang pinanggalingan ng mga coordinate at idirekta ang coordinate axis OX patungo sa point B (Fig. 1.14). Ang paggalaw ng mga sasakyan ay ilalarawan ng mga equation

x 1 = x 01 + υ 1x t, x 2 = x 02 + υ 2x t.

Dahil ang unang kotse ay gumagalaw sa positibong direksyon ng OX axis, at ang pangalawa sa negatibong direksyon, pagkatapos ay υ 1x = υ 1, υ 2x = -υ 2. Alinsunod sa pagpili ng pinagmulan, x 01 = 0, x 02 = l 0. Samakatuwid, pagkatapos ng oras t

x 1 = υ 1 t = 50 km/h 0.5 h = 25 km;

x 2 = l 0 - υ 2 t = 20 km - 60 km/h 0.5 h = -10 km.

Ang unang kotse ay nasa punto C sa layong 25 km mula sa punto A sa kanan, at ang pangalawa sa puntong D sa layong 10 km sa kaliwa. Ang distansya sa pagitan ng mga kotse ay magiging katumbas ng modulus ng pagkakaiba sa pagitan ng kanilang mga coordinate: l = |x 2 - x 1 | = |-10 km - 25 km| = 35 km. Ang mga distansyang nilakbay ay:

s 1 = υ 1 t = 50 km/h 0.5 h = 25 km,

s 2 = υ 2 t = 60 km/h 0.5 h = 30 km.

Gawain 3.

Ang unang kotse ay umalis sa point A patungo sa point B sa bilis υ 1. Pagkatapos ng oras t 0, ang pangalawang kotse ay umalis sa point B sa parehong direksyon sa bilis υ 2. Ang distansya sa pagitan ng mga punto A at B ay katumbas ng l. Tukuyin ang mga coordinate ng lugar ng pagpupulong ng mga kotse na may kaugnayan sa punto B at ang oras mula sa sandali ng pag-alis ng unang sasakyan kung saan sila magkikita.

Solusyon.

Kunin natin ang point A bilang pinanggalingan ng mga coordinate at idirekta ang coordinate axis OX patungo sa point B (Fig. 1.15). Ang paggalaw ng mga sasakyan ay ilalarawan ng mga equation

x 1 = υ 1 t, x 2 = l + υ 2 (t - t 0).

Sa sandali ng pagpupulong, ang mga coordinate ng mga sasakyan ay pantay: x 1 = x 2 = x in. Pagkatapos υ 1 t in = l + υ 2 (t in - t 0) at ang oras hanggang sa pulong

Malinaw, ang solusyon ay may katuturan para sa υ 1 > υ 2 at l > υ 2 t 0 o para sa υ 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

Gawain 4.

Ang Figure 1.16 ay nagpapakita ng mga graph ng mga coordinate ng mga puntos laban sa oras. Tukuyin mula sa mga graph: 1) ang bilis ng mga puntos; 2) gaano katagal pagkatapos ng pagsisimula ng paggalaw ay magkikita sila; 3) ang mga landas na tinahak ng mga punto bago ang pulong. Isulat ang mga equation ng paggalaw ng mga puntos.

Solusyon.

Para sa isang oras na katumbas ng 4 s, ang pagbabago sa mga coordinate ng unang punto: Δx 1 = 4 - 2 (m) = 2 m, ang pangalawang punto: Δx 2 = 4 - 0 (m) = 4 m.

1) Ang mga bilis ng mga puntos ay tinutukoy ng formula υ 1x = 0.5 m/s; υ 2x = 1 m/s. Tandaan na ang parehong mga halaga ay maaaring makuha mula sa mga graph sa pamamagitan ng pagtukoy sa mga tangent ng mga anggulo ng pagkahilig ng mga tuwid na linya sa axis ng oras: ang bilis υ 1x ay numerically katumbas ng tgα 1, at ang bilis υ 2x ay numerically pantay. sa tanα 2.

2) Ang oras ng pagpupulong ay ang sandali sa oras kung kailan pantay ang mga coordinate ng mga puntos. Malinaw na ang t sa = 4 s.

3) Ang mga landas na dinaanan ng mga punto ay katumbas ng kanilang mga paggalaw at katumbas ng mga pagbabago sa kanilang mga coordinate sa oras bago ang pulong: s 1 = Δх 1 = 2 m, s 2 = Δх 2 = 4 m.

Ang mga equation ng paggalaw para sa parehong mga punto ay may anyo na x = x 0 + υ x t, kung saan x 0 = x 01 = 2 m, υ 1x = 0.5 m/s - para sa unang punto; x 0 = x 02 = 0, υ 2x = 1 m/s - para sa pangalawang punto.

Unipormeng paggalaw- ito ay isang kilusan na may pare-pareho ang bilis, iyon ay, kapag ang bilis ay hindi nagbabago (v = const) at ang acceleration o deceleration ay hindi nangyari (a = 0).

Straight-line na paggalaw- ito ay paggalaw sa isang tuwid na linya, iyon ay, ang trajectory ng rectilinear na paggalaw ay isang tuwid na linya.

- ito ay isang paggalaw kung saan ang isang katawan ay gumagawa ng pantay na paggalaw sa anumang pantay na yugto ng panahon. Halimbawa, kung hahatiin natin ang isang tiyak na agwat ng oras sa isang segundong agwat, pagkatapos ay may pare-parehong paggalaw ang katawan ay lilipat ng parehong distansya para sa bawat isa sa mga agwat ng oras na ito.

Ang bilis ng pare-parehong rectilinear motion ay hindi nakasalalay sa oras at sa bawat punto ng trajectory ay nakadirekta sa parehong paraan tulad ng paggalaw ng katawan. Iyon ay, ang displacement vector ay tumutugma sa direksyon sa velocity vector. Kasabay nito average na bilis para sa anumang yugto ng panahon ay katumbas ng agarang bilis:

Bilis ng pare-parehong rectilinear motion ay isang pisikal na dami ng vector, katumbas ng ratio paggalaw ng katawan sa anumang yugto ng panahon sa halaga ng pagitan na ito t:

V(vector) = s(vector) / t

Kaya, ang bilis ng pare-parehong rectilinear na paggalaw ay nagpapakita kung gaano kalaki ang paggalaw ng isang materyal na punto sa bawat yunit ng oras.

Gumagalaw may uniporme tuwid na galaw ay tinutukoy ng formula:

s(vector) = V(vector) t

Distansya ang nilakbay sa linear motion ay katumbas ng displacement module. Kung ang positibong direksyon ng axis ng OX ay tumutugma sa direksyon ng paggalaw, kung gayon ang projection ng bilis papunta sa axis ng OX ay katumbas ng magnitude ng bilis at positibo:

v x = v, iyon ay v > 0

Ang projection ng displacement sa OX axis ay katumbas ng:

s = vt = x – x 0

kung saan ang x 0 ay ang paunang coordinate ng katawan, ang x ay ang huling coordinate ng katawan (o ang coordinate ng katawan sa anumang oras)

Equation ng paggalaw, iyon ay, ang pag-asa ng mga coordinate ng katawan sa oras x = x(t), ay nasa anyo:

Kung ang positibong direksyon ng axis ng OX ay kabaligtaran sa direksyon ng paggalaw ng katawan, kung gayon ang projection ng bilis ng katawan papunta sa axis ng OX ay negatibo, ang bilis ay mas mababa sa zero (v< 0), и тогда уравнение движения принимает вид:

4. Pantay na alternating motion.

Uniform linear na paggalaw- Ito espesyal na kaso Hindi pare-parehong galaw.

Hindi pantay na paggalaw- ito ay isang kilusan kung saan ang isang katawan (materyal na punto) ay gumagawa ng hindi pantay na paggalaw sa pantay na yugto ng panahon. Halimbawa, ang isang bus ng lungsod ay gumagalaw nang hindi pantay, dahil ang paggalaw nito ay pangunahing binubuo ng acceleration at deceleration.

Pantay na alternating motion- ito ay isang paggalaw kung saan ang bilis ng isang katawan (materyal na punto) ay nagbabago nang pantay sa anumang pantay na yugto ng panahon.

Pagpapabilis ng isang katawan sa panahon ng pare-parehong paggalaw nananatiling pare-pareho sa magnitude at direksyon (a = const).

Ang pare-parehong paggalaw ay maaaring pare-parehong pinabilis o pare-parehong decelerated.

Uniformly accelerated motion- ito ay ang paggalaw ng isang katawan (materyal na punto) na may positibong acceleration, iyon ay, sa naturang paggalaw ang katawan ay nagpapabilis nang may patuloy na pagbilis. Kung sakali pantay na pinabilis na paggalaw ang modulus ng bilis ng katawan ay tumataas sa paglipas ng panahon, ang direksyon ng acceleration ay tumutugma sa direksyon ng bilis ng paggalaw.

Pantay na slow motion- ito ang paggalaw ng isang katawan (materyal point) na may negatibong acceleration, iyon ay, sa ganoong paggalaw ang katawan ay pantay na bumagal. Sa pare-parehong mabagal na paggalaw, ang velocity at acceleration vectors ay kabaligtaran, at ang velocity modulus ay bumababa sa paglipas ng panahon.

Sa mechanics, ang anumang rectilinear motion ay pinabilis, samakatuwid ang slow motion ay naiiba sa accelerated motion lamang sa tanda ng projection ng acceleration vector papunta sa napiling axis ng coordinate system.

Average na variable na bilis ay natutukoy sa pamamagitan ng paghahati sa paggalaw ng katawan sa oras kung kailan ginawa ang paggalaw na ito. Ang yunit ng average na bilis ay m/s.

Mabilis na bilis ay ang bilis ng katawan (materyal point) sa sa ngayon oras o sa isang partikular na punto ng tilapon, iyon ay, ang limitasyon kung saan ang average na bilis ay may posibilidad na may walang katapusang pagbaba sa pagitan ng oras Δt:

V=lim(^t-0) ^s/^t

Mabilisang vector ng bilis Ang pare-parehong alternating motion ay makikita bilang unang derivative ng displacement vector na may kinalaman sa oras:

V(vector) = s’(vector)

Bilis ng vector projection sa axis ng OX:

ito ang derivative ng coordinate na may paggalang sa oras (ang mga projection ng velocity vector papunta sa iba pang coordinate axes ay parehong nakuha).

Pagpapabilis ay isang dami na tumutukoy sa rate ng pagbabago sa bilis ng isang katawan, iyon ay, ang limitasyon kung saan ang pagbabago sa bilis ay may posibilidad na may walang katapusang pagbaba sa yugto ng panahon Δt:

a(vector) = lim(t-0) ^v(vector)/^t

Acceleration vector ng pare-parehong alternating motion ay maaaring matagpuan bilang unang derivative ng velocity vector na may kinalaman sa oras o bilang pangalawang derivative ng displacement vector na may kinalaman sa oras:

a(vector) = v(vector)" = s(vector)"

Isinasaalang-alang na ang 0 ay ang bilis ng katawan sa paunang sandali ng oras (paunang bilis), ay ang bilis ng katawan sa isang naibigay na sandali ng oras (huling bilis), t ay ang tagal ng panahon kung saan naganap ang pagbabago sa bilis , formula ng acceleration ay magiging ganito:

a(vector) = v(vector)-v0(vector)/t

Mula dito pare-parehong formula ng bilis sa anumang oras:

v(vector) = v 0 (vector) + a(vector)t

Kung ang isang katawan ay gumagalaw nang rectilinear sa kahabaan ng OX axis ng isang rectilinear Cartesian coordinate system, na tumutugma sa direksyon sa trajectory ng katawan, kung gayon ang projection ng velocity vector sa axis na ito ay tinutukoy ng formula:

v x = v 0x ± a x t

Ang "-" (minus) sign sa harap ng projection ng acceleration vector ay tumutukoy sa pare-parehong mabagal na paggalaw. Ang mga equation para sa mga projection ng velocity vector papunta sa iba pang coordinate axes ay nakasulat nang katulad.

Dahil sa pare-parehong paggalaw ang acceleration ay pare-pareho (a = const), ang acceleration graph ay isang tuwid na linya parallel sa 0t axis (time axis, Fig. 1.15).

kanin. 1.15. Pag-asa ng pagbilis ng katawan sa oras.

Pag-asa ng bilis sa oras ay isang linear function, ang graph kung saan ay isang tuwid na linya (Larawan 1.16).

kanin. 1.16. Depende sa bilis ng katawan sa oras.

Graph ng bilis kumpara sa oras(Larawan 1.16) ay nagpapakita na

Sa kasong ito, ang displacement ay numerong katumbas ng lugar ng figure 0abc (Larawan 1.16).

Ang lugar ng isang trapezoid ay katumbas ng produkto ng kalahati ng kabuuan ng mga haba ng mga base nito at taas nito. Ang mga base ng trapezoid 0abc ay katumbas ng bilang:

Ang taas ng trapezoid ay t. Kaya, ang lugar ng trapezoid, at samakatuwid ang projection ng displacement sa OX axis ay katumbas ng:

Sa kaso ng pare-parehong mabagal na paggalaw, ang acceleration projection ay negatibo at sa formula para sa displacement projection isang “–” (minus) sign ang inilalagay bago ang acceleration.

Pangkalahatang formula para sa pagtukoy ng displacement projection:

Ang isang graph ng bilis ng isang katawan laban sa oras sa iba't ibang mga acceleration ay ipinapakita sa Fig. 1.17. Ang graph ng displacement versus time para sa v0 = 0 ay ipinapakita sa Fig. 1.18.

kanin. 1.17. Depende sa bilis ng katawan sa oras para sa iba't ibang kahulugan acceleration.

kanin. 1.18. Pagdepende sa paggalaw ng katawan sa oras.

Ang bilis ng katawan sa isang takdang oras t 1 ay katumbas ng tangent ng anggulo ng pagkahilig sa pagitan ng tangent sa graph at ang time axis v = tg α, at ang displacement ay tinutukoy ng formula:

Kung ang oras ng paggalaw ng katawan ay hindi alam, maaari kang gumamit ng isa pang formula ng displacement sa pamamagitan ng paglutas ng isang sistema ng dalawang equation:

Formula para sa pinaikling multiplikasyon ng square difference ay makakatulong sa amin na makuha ang formula para sa displacement projection:

Dahil ang coordinate ng katawan sa anumang sandali sa oras ay tinutukoy ng kabuuan ng paunang coordinate at ang projection ng displacement, kung gayon equation ng paggalaw ng katawan magiging ganito ang hitsura:

Ang graph ng coordinate x(t) ay isa ring parabola (tulad ng graph ng displacement), ngunit ang vertex ng parabola sa pangkalahatang kaso ay hindi tumutugma sa pinagmulan. Kapag ang isang x< 0 и х 0 = 0 ветви параболы направлены вниз (рис. 1.18).

Ang pagkilala sa klasikal na kurso ng pisika ay nagsisimula sa pinakasimpleng mga batas na namamahala sa mga katawan na gumagalaw sa kalawakan. Ang rectilinear uniform motion ay ang pinakasimpleng uri ng pagbabago sa posisyon ng katawan sa espasyo. Ang ganitong paggalaw ay pinag-aaralan sa seksyon ng kinematics.

kalaban ni Aristotle

Nananatili si Galileo Galilei sa mga talaan ng kasaysayan bilang isa sa mga pinakadakilang natural na pilosopo ng huling Renaissance. Naglakas-loob siyang suriin ang mga pahayag ni Aristotle - isang hindi pa naririnig na maling pananampalataya noong panahong iyon, dahil ang mga turo ng sinaunang pantas na ito ay mahigpit na sinusuportahan ng simbahan. Ang ideya ng pare-parehong paggalaw ay hindi isinasaalang-alang noon - ang katawan ay maaaring lumipat "sa pangkalahatan" o nasa pahinga. Maraming mga eksperimento ang kailangan upang ipaliwanag ang likas na katangian ng kilusan.

Mga eksperimento ni Galileo

Ang isang klasikong halimbawa ng pag-aaral ng paggalaw ay ang sikat na eksperimento ni Galileo, nang siya ay naghagis ng iba't ibang pabigat mula sa sikat na Leaning Tower ng Pisa. Bilang resulta ng eksperimentong ito, lumabas na ang mga katawan na may iba't ibang masa ay nahulog mula sa parehong bilis. Nang maglaon, ipinagpatuloy ang eksperimento sa pahalang na eroplano. Iminungkahi ni Galileo na ang anumang bola, sa kawalan ng friction, ay gumulong pababa sa isang burol hangga't ninanais, habang ang bilis nito ay pare-pareho din. Kaya, sa eksperimento, natuklasan ni Galileo Galilei ang kakanyahan ng unang batas ni Newton - sa kawalan panlabas na pwersa ang isang katawan ay gumagalaw sa isang tuwid na linya na may patuloy na bilis. Ang pare-parehong paggalaw ng rectilinear ay ang pagpapahayag ng unang batas ni Newton. Sa kasalukuyan iba't ibang uri Ang paggalaw ay hinarap ng isang espesyal na sangay ng pisika - kinematics. Isinalin mula sa Griyego, ang pangalang ito ay nangangahulugang doktrina ng paggalaw.

Bagong coordinate system

Ang pagtatasa ng pare-parehong paggalaw ay magiging imposible nang walang paglikha ng isang bagong prinsipyo para sa pagtukoy ng posisyon ng mga katawan sa kalawakan. Ngayon tinatawag namin itong isang rectilinear coordinate system. Ang may-akda nito ay ang sikat na pilosopo at matematiko na si Rene Descartes, salamat sa kung kanino tinatawag natin ang coordinate system na Cartesian. Sa form na ito, ito ay napaka-maginhawa upang kumatawan sa tilapon ng isang katawan sa tatlong-dimensional na espasyo at pag-aralan ang mga naturang paggalaw, na nag-uugnay sa posisyon ng katawan sa coordinate axes. Ang rectangular coordinate system ay binubuo ng dalawang tuwid na linya na nagsasalubong sa tamang mga anggulo. Ang intersection point ay karaniwang kinukuha bilang pinagmulan ng mga sukat. Ang pahalang na linya ay tinatawag na abscissa, ang patayong linya ay tinatawag na ordinate. Dahil nakatira tayo sa three-dimensional na espasyo, ang ikatlong axis ay idinagdag sa plane coordinate system - ito ay tinatawag na applicate.

Pagtuklas ng bilis

Ang bilis ay hindi masusukat sa paraan ng pagsukat ng distansya at oras. Ito ay palaging isang derivative na halaga, na nakasulat bilang isang ratio. Sa pinaka pangkalahatang pananaw ang bilis ng isang katawan ay katumbas ng ratio ng distansya na nilakbay sa oras na ginugol. Ang formula para sa bilis ay:

Kung saan ang d ay ang distansya na nilakbay, t ay ang oras na ginugol.

Direktang nakakaapekto ang direksyon sa pagtatalaga ng vector ng bilis (ang dami na tumutukoy sa oras ay isang scalar, iyon ay, wala itong direksyon).

Ang ideya ng pare-parehong paggalaw

Sa pare-parehong paggalaw, ang isang katawan ay gumagalaw sa isang tuwid na linya sa isang pare-pareho ang bilis. Dahil ang bilis ay isang dami ng vector, ang mga katangian nito ay inilarawan hindi lamang sa pamamagitan ng numero, kundi pati na rin sa direksyon. Samakatuwid, mas mahusay na linawin ang kahulugan at sabihin na ang bilis ng pare-parehong rectilinear na paggalaw ay pare-pareho sa magnitude at direksyon. Upang ilarawan ang pare-parehong paggalaw ng rectilinear, sapat na gamitin ang Cartesian coordinate system. Sa kasong ito, magiging maginhawa upang ilagay ang axis ng OX sa direksyon ng paggalaw.

Sa pare-parehong paggalaw, ang posisyon ng katawan sa anumang yugto ng panahon ay tinutukoy ng isang coordinate lamang - x. Ang direksyon ng paggalaw ng katawan at ang velocity vector ay nakadirekta sa x-axis, habang ang simula ng paggalaw ay mabibilang mula sa zero mark. Samakatuwid, ang pagsusuri ng paggalaw ng isang katawan sa espasyo ay maaaring bawasan sa projection ng trajectory ng paggalaw papunta sa OX axis at ang proseso ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng algebraic equation.

Uniform na paggalaw mula sa punto ng view ng algebra

Ipagpalagay natin na sa isang tiyak na sandali ng oras t 1 ang katawan ay nasa isang punto sa abscissa axis, ang coordinate nito ay katumbas ng x 1. Sa paglipas ng panahon, babaguhin ng katawan ang lokasyon nito. Ngayon ang coordinate ng lokasyon nito sa espasyo ay magiging katumbas ng x 2. Sa pamamagitan ng pagbabawas ng pagsasaalang-alang ng paggalaw ng isang katawan sa lokasyon nito sa coordinate axis, matutukoy natin na ang landas na dinaanan ng katawan ay katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng inisyal at huling mga coordinate. Algebraically ito ay nakasulat bilang mga sumusunod: Δs = x 2 - x 1.

Dami ng paggalaw

Ang halaga na tumutukoy sa paggalaw ng katawan ay maaaring mas malaki o mas mababa sa 0. Ang lahat ay nakasalalay sa kung aling direksyon na nauugnay sa direksyon ng axis na inilipat ng katawan. Sa physics, maaari mong i-record ang parehong negatibo at positibong displacement - ang lahat ay depende sa coordinate system na pinili para sa reference. Ang pare-parehong paggalaw ng rectilinear ay nangyayari sa bilis na inilalarawan ng formula:

Sa kasong ito, ang bilis ay magiging mas malaki kaysa sa zero kung ang katawan ay gumagalaw kasama ang OX axis mula sa zero; mas mababa sa zero - kung ang paggalaw ay mula sa kanan papuntang kaliwa kasama ang abscissa axis.

Ang ganitong maikling notasyon ay sumasalamin sa kakanyahan ng pare-parehong rectilinear motion - anuman ang mga pagbabago sa mga coordinate, ang bilis ng paggalaw ay nananatiling hindi nagbabago.

May utang kaming isa pang napakatalino na ideya kay Galileo. Sa pagsusuri sa paggalaw ng isang katawan sa isang walang alitan na mundo, iginiit ng siyentipiko na ang mga puwersa at bilis ay hindi nakasalalay sa isa't isa. Ang napakatalino na hula na ito ay makikita sa lahat ng umiiral na batas ng paggalaw. Kaya, ang mga puwersang kumikilos sa katawan ay independyente sa isa't isa at kumikilos na parang ang iba ay wala. Sa paglalapat ng panuntunang ito sa pagsusuri ng paggalaw ng katawan, napagtanto ni Galileo na ang buong mekanika ng proseso ay maaaring mabulok sa mga puwersa na nagdaragdag ng geometrically (vectorally) o linearly kung kumilos sila sa isang direksyon. Ito ay halos ganito ang hitsura:

Ano ang kinalaman ng unipormeng galaw dito? Ito ay napaka-simple. Sa napakaikling distansya, ang bilis ng katawan ay maaaring ituring na pare-pareho, na may isang tuwid na tilapon. Kaya, lumitaw ang isang ginintuang pagkakataon upang pag-aralan ang mas kumplikadong mga paggalaw sa pamamagitan ng pagbawas sa mga ito sa mga simple. Ito ay kung paano pinag-aralan ang pare-parehong paggalaw ng isang katawan sa isang bilog.

Unipormeng paggalaw sa paligid ng isang bilog

Ang pare-pareho at pare-parehong pinabilis na paggalaw ay maaaring maobserbahan sa paggalaw ng mga planeta sa kanilang mga orbit. Sa kasong ito, ang planeta ay nakikilahok sa dalawang uri ng mga independiyenteng paggalaw: ito ay gumagalaw nang pantay sa paligid ng bilog at sa parehong oras ay gumagalaw nang pantay patungo sa Araw. Ang kumplikadong paggalaw na ito ay ipinaliwanag ng mga puwersang kumikilos sa mga planeta. Ang diagram ng impluwensya ng mga puwersa ng planeta ay ipinapakita sa figure:

Tulad ng nakikita mo, ang planeta ay kasangkot sa dalawang magkaibang paggalaw. Ang geometric na pagdaragdag ng mga bilis ay magbibigay sa atin ng bilis ng planeta sa isang partikular na segment ng landas.

Ang pare-parehong paggalaw ay ang batayan para sa karagdagang pag-aaral ng kinematics at physics sa pangkalahatan. Ito ay isang elementarya na proseso kung saan maaaring mabawasan ang mas kumplikadong mga paggalaw. Ngunit sa pisika, tulad ng sa ibang lugar, ang mga magagandang bagay ay nagsisimula sa maliliit na bagay, na naglulunsad sa walang hangin na espasyo mga sasakyang pangkalawakan Kapag nagpapatakbo ng mga submarino, hindi dapat kalimutan ng isa ang tungkol sa mga simpleng eksperimento kung saan sinubukan ni Galileo ang kanyang mga natuklasan.

95. Magbigay ng mga halimbawa ng pare-parehong galaw.
Ito ay nangyayari napakabihirang, halimbawa, ang paggalaw ng Earth sa paligid ng Araw.

96. Magbigay ng mga halimbawa hindi pantay na paggalaw.
Ang paggalaw ng sasakyan, eroplano.

97. Isang batang lalaki ang dumudulas pababa ng bundok sa isang paragos. Maaari bang ituring na uniporme ang kilusang ito?
Hindi.

98. Nakaupo sa isang gumagalaw na karwahe pampasaherong tren at pagmamasid sa paggalaw ng paparating na tren ng kargamento, tila sa amin ay mas mabilis ang takbo ng freight train kaysa sa aming pampasaherong tren bago kami magkita. Bakit ito nangyayari?
Kamag-anak na pampasaherong tren, kargamento na tren ay gumagalaw na may kabuuang bilis ng mga pampasaherong tren at kargamento.

99. Ang driver ng umaandar na sasakyan ay gumagalaw o nagpapahinga kaugnay sa:
a) mga kalsada;
b) upuan ng kotse;
c) mga istasyon ng gasolina;
d) ang Araw;
e) mga puno sa tabi ng kalsada?
Sa paggalaw: a, c, d, d
Habang nagpapahinga: b

100. Nakaupo sa karwahe ng umaandar na tren, pinapanood namin sa bintana ang isang kotse na umuusad, pagkatapos ay tila hindi gumagalaw, at sa wakas ay umuurong. Paano ipaliwanag ang nakikita natin?
Sa una, ang bilis ng kotse ay mas mataas kaysa sa bilis ng tren. Pagkatapos ang bilis ng sasakyan ay magiging katumbas ng bilis ng tren. Pagkatapos nito, bumababa ang takbo ng sasakyan kumpara sa bilis ng tren.

101. Ang eroplano ay nagsasagawa ng isang "patay na loop". Anong trajectory ang nakikita ng mga nagmamasid sa lupa?
Isang pabilog na landas.

102. Magbigay ng mga halimbawa ng paggalaw ng mga katawan sa mga curved trajectory na may kaugnayan sa lupa.
Ang paggalaw ng mga planeta sa paligid ng Araw; paggalaw ng bangka sa ilog; paglipad ng ibon.

103. Magbigay ng mga halimbawa ng galaw ng mga katawan na may rectilinear trajectory na may kaugnayan sa lupa.
Paglipat ng tren; lalaking diretsong naglalakad.

104. Anong uri ng galaw ang ating napapansin kapag nagsusulat gamit ang ballpen? Chalk?
Uniform at hindi pantay.

105. Aling mga bahagi ng isang bisikleta, kapag gumagalaw sa isang tuwid na linya, ang naglalarawan ng mga rectilinear trajectory na may kaugnayan sa lupa, at aling mga bahagi - ang mga hubog?
Straight-line: handlebar, saddle, frame.
Curvilinear: pedals, gulong.

106. Bakit nila sinasabi na ang Araw ay sumisikat at lumulubog? Ano ang reference body sa kasong ito?
Ang reference body ay itinuturing na Earth.

107. Dalawang sasakyan ang gumagalaw sa isang highway upang hindi magbago ang ilang distansya sa pagitan nila. Ipahiwatig kung aling mga katawan ang bawat isa sa kanila ay nagpapahinga at nauugnay sa kung aling mga katawan ang kanilang ginagalaw sa panahong ito.
Ang mga kotse ay tahimik na may kaugnayan sa bawat isa. Ang mga kotse ay gumagalaw nang may kaugnayan sa mga bagay sa paligid.

108. Ang kareta ay gumugulong pababa sa bundok; ang bola ay gumulong pababa sa isang hilig na chute; Nalaglag ang batong binitawan sa mga kamay. Alin sa mga katawan na ito ang sumusulong?
Isang kareta na umuusad mula sa bundok at isang batong inilabas mula sa mga kamay.

109. Isang aklat na inilagay sa isang mesa sa patayong posisyon(Larawan 11, posisyon I), mula sa pagtulak ay bumagsak ito at kumuha ng posisyon II. Dalawang puntos na A at B sa pagkakatali ng aklat ang inilarawan ang mga tilapon AA1 at BB1. Masasabi ba natin na sumulong ang aklat? Bakit?

Bilang kinematics, mayroong isang sitwasyon kung saan ang isang katawan, sa anumang arbitraryong kinuha sa pantay na mga yugto ng panahon, ay naglalakbay sa magkatulad na haba ng mga segment ng isang landas. Ito ay isang unipormeng kilusan. Ang isang halimbawa ay ang paggalaw ng isang speed skater sa gitna ng isang distansya o isang tren sa isang patag na kahabaan.

Sa teorya, ang isang katawan ay maaaring gumalaw sa anumang tilapon, kabilang ang isang hubog. Kasabay nito, mayroong konsepto ng landas - ito ang pangalan ng distansya na nilakbay ng isang katawan kasama ang tilapon nito. Ang path ay isang scalar na dami at hindi dapat malito sa displacement. Ang huling termino ay tinutukoy namin ang segment sa pagitan ng panimulang punto ng landas at ang huling punto, kung saan, kung kailan curvilinear na paggalaw halatang hindi sumasabay sa trajectory. Movement - pagkakaroon ng numerical value, katumbas ng haba vector.

Ang isang natural na tanong ay lumitaw - sa anong mga kaso pinag-uusapan natin tungkol sa unipormeng galaw? Maituturing bang uniporme ang paggalaw ng, halimbawa, isang carousel sa isang bilog sa parehong bilis? Hindi, dahil sa ganoong paggalaw ay nagbabago ng direksyon ang velocity vector bawat segundo.

Ang isa pang halimbawa ay isang kotse na naglalakbay sa isang tuwid na linya sa parehong bilis. Ang nasabing paggalaw ay ituturing na uniporme hangga't ang kotse ay hindi lumiko kahit saan at ang speedometer ay nagpapakita ng parehong numero. Malinaw na ang pare-parehong paggalaw ay palaging nangyayari sa isang tuwid na linya, at ang bilis ng vector ay hindi nagbabago. Ang landas at paggalaw sa kasong ito ay magkakasabay.

Ang pare-parehong paggalaw ay paggalaw sa isang tuwid na landas sa isang pare-pareho ang bilis, kung saan ang mga haba ng distansya na nilakbay sa anumang pantay na yugto ng panahon ay pareho. Ang isang espesyal na kaso ng pare-parehong paggalaw ay maaaring ituring na isang estado ng pahinga, kapag ang bilis at distansya na nilakbay ay katumbas ng zero.

Ang bilis ay isang husay na katangian ng pare-parehong paggalaw. Malinaw na ang iba't ibang mga bagay ay naglalakbay sa parehong landas magkaibang panahon(pedestrian at kotse). Ang ratio ng landas na nilakbay ng isang pare-parehong gumagalaw na katawan sa tagal ng panahon kung saan ang landas na ito ay nilakbay ay tinatawag na bilis ng paggalaw.

Kaya, ang formula na naglalarawan ng pare-parehong paggalaw ay ganito ang hitsura:

V = S/t; kung saan ang V ay ang bilis ng paggalaw (ay isang dami ng vector);

S - landas o paggalaw;

Alam ang bilis ng paggalaw, na pare-pareho, maaari nating kalkulahin ang landas na nilakbay ng katawan sa anumang arbitrary na tagal ng panahon.

Minsan nagkakamali ang uniporme at pare-parehong pinabilis na paggalaw. Ang mga ito ay ganap na magkakaibang mga konsepto. - isa sa mga variant ng hindi pantay na paggalaw (i.e. isa kung saan ang bilis ay hindi pare-pareho ang halaga), na may mahalagang tanda- ang bilis sa kasong ito ay nagbabago sa parehong mga yugto ng panahon sa parehong halaga. Ang dami na ito, katumbas ng ratio ng pagkakaiba sa bilis sa tagal ng panahon kung saan nagbago ang bilis, ay tinatawag na acceleration. Ang bilang na ito, na nagpapakita kung gaano kalaki ang pagtaas o pagbaba ng bilis sa bawat yunit ng oras, ay maaaring malaki (pagkatapos ang katawan ay sinasabing mabilis na nakakakuha o nawalan ng bilis) o hindi gaanong mahalaga kapag ang bagay ay bumibilis o bumabawas ng mas maayos.

Ang acceleration, tulad ng bilis, ay isang pisikal na dami ng vector. Ang direksyon ng acceleration vector ay palaging kasabay ng velocity vector. Ang isang halimbawa ng pare-parehong pinabilis na paggalaw ay ang kaso ng isang bagay, kung saan ang pagkahumaling ng bagay sa ibabaw ng lupa) ay nagbabago sa bawat yunit ng oras ng isang tiyak na halaga, na tinatawag na acceleration libreng pagkahulog.

Ang pare-parehong paggalaw ay maaaring teoretikal na ituring bilang isang espesyal na kaso ng pare-parehong pinabilis na paggalaw. Malinaw, dahil ang bilis ay hindi nagbabago sa panahon ng naturang paggalaw, kung gayon ang acceleration o deceleration ay hindi nangyayari, samakatuwid, ang magnitude ng acceleration sa panahon ng pare-parehong paggalaw ay palaging katumbas ng zero.