Fizikada bir tekis harakat ta'rifi nima. Mexanik harakat: bir xil va notekis
Shuningdek o'qing
« Fizika - 10-sinf"
Ushbu mavzu bo'yicha masalalarni hal qilishda birinchi navbatda mos yozuvlar organini tanlash va u bilan koordinatalar tizimini bog'lash kerak. IN Ushbu holatda harakat to'g'ri chiziqda sodir bo'ladi, shuning uchun uni tasvirlash uchun bitta o'q etarli, masalan, OX o'qi. Kelib chiqishini tanlab, biz harakat tenglamalarini yozamiz.
Vazifa I.
Nuqta tezligining kattaligi va yo‘nalishini aniqlang, agar OX o‘qi bo‘ylab bir tekis harakatda uning koordinatasi t 1 = 4 s vaqt davomida x 1 = 5 m dan x 2 = -3 m gacha o‘zgargan bo‘lsa.
Yechim.
Vektorning kattaligi va yo‘nalishini uning koordinata o‘qlaridagi proyeksiyalari orqali topish mumkin. Nuqta bir tekis harakatlanayotganligi sababli, formuladan foydalanib, uning tezligining OX o‘qidagi proyeksiyasini topamiz.
Tezlik proyeksiyasining manfiy belgisi nuqta tezligi OX o'qining musbat yo'nalishiga qarama-qarshi yo'naltirilganligini bildiradi. Tezlik moduli y = |y x | = |-2 m/s| = 2 m/s.
Vazifa 2.
A va B nuqtalardan, ularning orasidagi masofa bo'ylab to'g'ri magistral l 0 = 20 km, bir vaqtning o'zida ikkita mashina bir xilda bir-biriga qarab harakatlana boshladi. Birinchi avtomobilning tezligi y 1 = 50 km/soat, ikkinchi avtomobilning tezligi y 2 = 60 km/soat. Harakat boshlanganidan keyin t = 0,5 soatdan keyin vaqt o'tgandan keyin A nuqtaga nisbatan avtomashinalarning o'rnini va bu vaqtda avtomobillar orasidagi masofani I aniqlang. Har bir avtomobil t vaqt ichida bosib o'tgan s 1 va s 2 yo'llarini aniqlang.
![](https://i1.wp.com/class-fizika.ru/images/10_11_class/10/1/5.2.jpg)
Yechim.
Koordinatalarning boshi sifatida A nuqtani olaylik va OX koordinata o‘qini B nuqta tomon yo‘naltiramiz (1.14-rasm). Avtomobillarning harakati tenglamalar bilan tavsiflanadi
x 1 = x 01 + y 1x t, x 2 = x 02 + y 2x t.
Birinchi mashina OX o'qining musbat yo'nalishida, ikkinchisi esa manfiy yo'nalishda harakat qilganligi sababli, u holda y 1x = y 1, y 2x = -y 2 bo'ladi. Kelib chiqishini tanlashga muvofiq, x 01 = 0, x 02 = l 0. Shuning uchun, vaqtdan keyin t
x 1 = y 1 t = 50 km/soat 0,5 h = 25 km;
x 2 = l 0 - y 2 t = 20 km - 60 km/soat 0,5 h = -10 km.
Birinchi mashina o'ng tomonda A nuqtadan 25 km masofada C nuqtada, ikkinchisi esa chapda 10 km masofada D nuqtada bo'ladi. Avtomobillar orasidagi masofa ularning koordinatalari orasidagi farq moduliga teng bo'ladi: l = |x 2 - x 1 | = |-10 km - 25 km| = 35 km. Bosib o'tgan masofalar:
s 1 = y 1 t = 50 km/soat 0,5 h = 25 km,
s 2 = y 2 t = 60 km/soat 0,5 h = 30 km.
Vazifa 3.
Birinchi mashina A nuqtadan B nuqtaga y 1 tezlikda chiqib ketadi. t 0 vaqtdan keyin ikkinchi mashina B nuqtadan y 2 tezlikda xuddi shu tomonga chiqib ketadi. A va B nuqtalari orasidagi masofa l ga teng. Mashinalarning uchrashadigan joyining B nuqtasiga nisbatan koordinatalarini va ular orqali uchrashadigan birinchi avtomobil jo'nab ketgan paytdan boshlab vaqtni aniqlang.
![](https://i1.wp.com/class-fizika.ru/images/10_11_class/10/1/5.3.jpg)
Yechim.
Koordinatalarning boshi sifatida A nuqtani olaylik va OX koordinata o‘qini B nuqta tomon yo‘naltiramiz (1.15-rasm). Avtomobillarning harakati tenglamalar bilan tavsiflanadi
x 1 = y 1 t, x 2 = l + y 2 (t - t 0).
Uchrashuv vaqtida mashinalarning koordinatalari teng: x 1 = x 2 = x in. Keyin y 1 t in = l + y 2 (t in - t 0) va uchrashuvgacha bo'lgan vaqt.
Shubhasiz, yechim y 1 > y 2 va l > y 2 t 0 yoki y 1 uchun mantiqiydir.< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи
Vazifa 4.
1.16-rasmda nuqtalar koordinatalarining vaqtga nisbatan grafiklari keltirilgan. Grafiklardan aniqlang: 1) nuqtalarning tezligi; 2) harakat boshlanganidan qancha vaqt o'tgach ular uchrashadi; 3) uchrashuv oldidan nuqtalar tomonidan bosib o'tilgan yo'llar. Nuqtalarning harakat tenglamalarini yozing.
![](https://i0.wp.com/class-fizika.ru/images/10_11_class/10/1/5.6.jpg)
Yechim.
4 s ga teng vaqt uchun birinchi nuqta koordinatalarining o'zgarishi: Dx 1 = 4 - 2 (m) = 2 m, ikkinchi nuqta: Dx 2 = 4 - 0 (m) = 4 m.
1) Nuqtalarning tezliklari y 1x = 0,5 m/s formula bilan aniqlanadi; y 2x = 1 m/s. E'tibor bering, bir xil qiymatlarni to'g'ri chiziqlarning vaqt o'qiga moyillik burchaklarining tangenslarini aniqlash orqali grafiklardan olish mumkin: y 1x tezligi son jihatdan tga 1 ga, y 2x tezligi esa son jihatdan tengdir. tana 2.
2) Uchrashuv vaqti - bu nuqtalarning koordinatalari teng bo'lgan vaqt. Ko'rinib turibdiki, t in = 4 s.
3) Nuqtalarning bosib o'tgan yo'llari ularning harakatlariga teng va yig'ilishgacha bo'lgan vaqt davomida koordinatalarining o'zgarishiga teng: s 1 = Dx 1 = 2 m, s 2 = Dx 2 = 4 m.
Har ikkala nuqta uchun harakat tenglamalari x = x 0 + y x t ko'rinishga ega, bu erda x 0 = x 01 = 2 m, y 1x = 0,5 m/s - birinchi nuqta uchun; x 0 = x 02 = 0, y 2x = 1 m/s - ikkinchi nuqta uchun.
Yagona harakat- bu bilan harakat doimiy tezlik, ya'ni tezlik o'zgarmaganida (v = const) va tezlanish yoki sekinlashuv sodir bo'lmaganda (a = 0).
To'g'ri chiziqli harakat- bu to'g'ri chiziqdagi harakat, ya'ni to'g'ri chiziqli harakat traektoriyasi to'g'ri chiziqdir.
- bu tananing har qanday teng vaqt oralig'ida teng harakatlarni amalga oshiradigan harakati. Misol uchun, agar biz ma'lum bir vaqt oralig'ini bir soniyali oraliqlarga ajratsak, u holda bir xil harakat bilan tana bu vaqt oralig'ining har biri uchun bir xil masofani bosib o'tadi.
Bir tekis to'g'ri chiziqli harakat tezligi vaqtga bog'liq emas va traektoriyaning har bir nuqtasida tananing harakati kabi yo'naltiriladi. Ya'ni, siljish vektori tezlik vektori bilan yo'nalish bo'yicha mos keladi. Xuddi o'sha payt o'rtacha tezlik har qanday vaqt uchun oniy tezlikga teng:
Bir tekis to'g'ri chiziqli harakat tezligi fizik vektor miqdor, nisbatga teng tananing har qanday vaqt oralig'ida bu t oralig'i qiymatiga harakati:
V(vektor) = s(vektor) / t
Shunday qilib, bir xil to'g'ri chiziqli harakat tezligi moddiy nuqta vaqt birligida qancha harakat qilishini ko'rsatadi.
Harakatlanuvchi forma bilan tekis harakat formula bilan aniqlanadi:
s(vektor) = V(vektor) t
Bosib o'tgan masofa chiziqli harakatda siljish moduliga teng. Agar OX o'qining musbat yo'nalishi harakat yo'nalishiga to'g'ri kelsa, u holda tezlikning OX o'qiga proyeksiyasi tezlikning kattaligiga teng bo'ladi va ijobiy bo'ladi:
v x = v, ya'ni v > 0
OX o'qiga siljish proyeksiyasi quyidagilarga teng:
s = vt = x – x 0
bu erda x 0 - tananing boshlang'ich koordinatasi, x - tananing yakuniy koordinatasi (yoki istalgan vaqtda tananing koordinatasi)
Harakat tenglamasi, ya'ni jism koordinatalarining vaqtga bog'liqligi x = x(t), ko'rinishni oladi:
Agar OX o'qining musbat yo'nalishi tananing harakat yo'nalishiga qarama-qarshi bo'lsa, u holda tananing tezligining OX o'qiga proyeksiyasi manfiy, tezligi noldan kichik (v).< 0), и тогда уравнение движения принимает вид:
4. Teng o'zgaruvchan harakat.
Bir tekis chiziqli harakat- Bu maxsus holat Yo'q bir tekis harakat.
Noto'g'ri harakat- bu tana (moddiy nuqta) teng vaqt oralig'ida teng bo'lmagan harakatlarni amalga oshiradigan harakatdir. Masalan, shahar avtobusi notekis harakatlanadi, chunki uning harakati asosan tezlanish va sekinlashuvdan iborat.
Teng o'zgaruvchan harakat- bu jismning tezligi (moddiy nuqta) har qanday teng vaqt oralig'ida teng ravishda o'zgarib turadigan harakatdir.
Bir tekis harakat paytida jismning tezlashishi kattaligi va yo'nalishi bo'yicha doimiy bo'lib qoladi (a = const).
Bir tekis harakat bir tekis tezlashtirilgan yoki bir xil sekinlashishi mumkin.
Bir tekis tezlashtirilgan harakat- bu jismning (moddiy nuqtaning) ijobiy tezlanish bilan harakati, ya'ni bunday harakat bilan tana doimiy tezlanish bilan tezlashadi. Bo'lgan holatda bir tekis tezlashtirilgan harakat tananing tezligi moduli vaqt o'tishi bilan ortadi, tezlanish yo'nalishi harakat tezligining yo'nalishiga to'g'ri keladi.
Teng sekin harakat- bu jismning (moddiy nuqta) salbiy tezlanish bilan harakati, ya'ni bunday harakat bilan tana bir xilda sekinlashadi. Bir tekis sekin harakatda tezlik va tezlanish vektorlari qarama-qarshi bo'lib, vaqt o'tishi bilan tezlik moduli kamayadi.
Mexanikada har qanday to'g'ri chiziqli harakat tezlashtirilgan, shuning uchun sekin harakat tezlashtirilgan harakatdan faqat tezlanish vektorining koordinata tizimining tanlangan o'qiga proyeksiyasi belgisida farq qiladi.
O'rtacha o'zgaruvchan tezlik tananing harakatini bu harakat amalga oshirilgan vaqtga bo'lish yo'li bilan aniqlanadi. O'rtacha tezlik birligi m/s.
Bir zumda tezlik ichida tananing tezligi (moddiy nuqta). hozirgi paytda vaqt yoki traektoriyaning ma'lum bir nuqtasida, ya'ni Dt vaqt oralig'ida cheksiz pasayish bilan o'rtacha tezlik tendentsiyasi chegarasi:
V=lim(^t-0) ^s/^t
Bir lahzali tezlik vektori bir tekis o'zgaruvchan harakatni vaqtga nisbatan siljish vektorining birinchi hosilasi sifatida topish mumkin:
V(vektor) = s’(vektor)
Tezlik vektor proyeksiyasi OX o'qi bo'yicha:
bu koordinataning vaqtga nisbatan hosilasidir (tezlik vektorining boshqa koordinata o'qlariga proyeksiyalari ham xuddi shunday olinadi).
Tezlashtirish- jism tezligining o'zgarish tezligini belgilovchi kattalik, ya'ni Dt vaqt oralig'ida cheksiz pasayish bilan tezlikning o'zgarishi tendentsiyasi chegarasi:
a(vektor) = lim(t-0) ^v(vektor)/^t
Bir tekis o'zgaruvchan harakatning tezlanish vektori tezlik vektorining vaqtga nisbatan birinchi hosilasi sifatida yoki vaqtga nisbatan siljish vektorining ikkinchi hosilasi sifatida topish mumkin:
a(vektor) = v(vektor)" = s(vektor)"
0 tananing vaqtning boshlang'ich momentidagi tezligi (boshlang'ich tezlik) ekanligini hisobga olsak, tananing ma'lum vaqt momentidagi tezligi (oxirgi tezlik), t - tezlikning o'zgarishi sodir bo'lgan vaqt davri. , tezlanish formulasi quyidagicha bo'ladi:
a(vektor) = v(vektor)-v0(vektor)/t
Bu yerdan yagona tezlik formulasi istalgan vaqtda:
v(vektor) = v 0 (vektor) + a(vektor)t
Agar jism to'g'ri chiziqli Dekart koordinata tizimining OX o'qi bo'ylab tananing traektoriyasiga to'g'ri keladigan yo'nalishda to'g'ri chiziqli harakat qilsa, tezlik vektorining ushbu o'qga proyeksiyasi quyidagi formula bilan aniqlanadi:
v x = v 0x ± a x t
Tezlanish vektorining proyeksiyasi oldidagi “-” (minus) belgisi bir tekis sekin harakatga ishora qiladi. Tezlik vektorining boshqa koordinata o'qlariga proyeksiyalari tenglamalari ham xuddi shunday yoziladi.
Bir tekis harakatda tezlanish doimiy bo'lgani uchun (a = const), tezlanish grafigi 0t o'qiga parallel bo'lgan to'g'ri chiziqdir (vaqt o'qi, 1.15-rasm).
Guruch. 1.15. Tana tezlanishining vaqtga bog'liqligi.
Tezlikning vaqtga bog'liqligi chiziqli funksiya bo'lib, uning grafigi to'g'ri chiziqdir (1.16-rasm).
Guruch. 1.16. Tana tezligining vaqtga bog'liqligi.
Tezlik va vaqt grafigi(1.16-rasm) shuni ko'rsatadi
Bunday holda, siljish son jihatdan 0abc rasmining maydoniga teng (1.16-rasm).
Trapetsiyaning maydoni uning asoslari uzunligi va balandligi yig'indisining yarmining ko'paytmasiga teng. 0abc trapesiyaning asoslari son jihatdan teng:
Trapetsiyaning balandligi t ga teng. Shunday qilib, trapezoidning maydoni va shuning uchun OX o'qiga siljish proyeksiyasi tengdir:
Bir tekis sekin harakatda tezlanish proyeksiyasi manfiy bo'lib, siljish proyeksiyasi formulasida tezlanishdan oldin "-" (minus) belgisi qo'yiladi.
Siqilish proyeksiyasini aniqlashning umumiy formulasi:
Har xil tezlanishlarda jismning tezligining vaqtga nisbatan grafigi rasmda keltirilgan. 1.17. v0 = 0 uchun vaqtga nisbatan siljish grafigi rasmda ko'rsatilgan. 1.18.
Guruch. 1.17. Tana tezligining vaqtga bog'liqligi turli ma'nolar tezlashuv.
Guruch. 1.18. Tana harakatining vaqtga bog'liqligi.
Jismning ma'lum bir vaqtdagi tezligi t 1, grafikdagi tangens va vaqt o'qi v = tg a orasidagi moyillik burchagi tangensiga teng va siljish quyidagi formula bilan aniqlanadi:
Agar tananing harakat vaqti noma'lum bo'lsa, siz ikkita tenglama tizimini yechish orqali boshqa siljish formulasidan foydalanishingiz mumkin:
Kvadratlar ayirmasining qisqartirilgan ko'paytirish formulasi siljish proyeksiyasi formulasini olishimizga yordam beradi:
Vaqtning istalgan momentidagi jismning koordinatasi boshlang'ich koordinata va siljish proyeksiyasining yig'indisi bilan aniqlanganligi sababli, u holda tana harakati tenglamasi quyidagicha ko'rinadi:
X(t) koordinatasi grafigi ham parabola (oʻzgartirish grafigi kabi), lekin umumiy holatda parabola choʻqqisi koordinatalarning kelib chiqishi bilan mos kelmaydi. Qachon x< 0 и х 0 = 0 ветви параболы направлены вниз (рис. 1.18).
Fizikaning klassik kursi bilan tanishish kosmosda harakatlanuvchi jismlarni boshqaradigan eng oddiy qonunlardan boshlanadi. To'g'ri chiziqli bir tekis harakat - kosmosda tananing holatini o'zgartirishning eng oddiy turi. Bunday harakat kinematika bo'limida o'rganiladi.
Aristotelning raqibi
Galileo Galiley kech Uyg'onish davrining eng buyuk tabiat faylasuflaridan biri sifatida tarixda qolmoqda. U Aristotelning so'zlarini tekshirishga jur'at etdi - o'sha paytda eshitilmagan bid'at, chunki bu qadimgi donishmandning ta'limoti cherkov tomonidan kuchli qo'llab-quvvatlangan. O'sha paytda bir xil harakat g'oyasi e'tiborga olinmadi - tana "umuman" harakat qildi yoki dam oldi. Harakatning mohiyatini tushuntirish uchun ko'plab tajribalar o'tkazish kerak edi.
Galileyning tajribalari
Harakatni o'rganishning klassik namunasi Galileyning mashhur Piza minorasidan turli xil og'irliklarni uloqtirgan mashhur tajribasi edi. Ushbu tajriba natijasida massalari har xil bo'lgan jismlar tushishi ma'lum bo'ldi bir xil tezlik. Keyinchalik tajriba gorizontal tekislikda davom ettirildi. Galiley har qanday to'p ishqalanish bo'lmasa, tepalikdan istalgancha pastga dumalab tushishini va uning tezligi ham doimiy bo'lishini taklif qildi. Shunday qilib, Galileo Galiley eksperimental ravishda Nyutonning birinchi qonunining mohiyatini kashf etdi - yo'q bo'lganda tashqi kuchlar jism to'g'ri chiziq bo'ylab doimiy tezlikda harakat qiladi. To'g'ri chiziqli bir tekis harakat Nyutonning birinchi qonunining ifodasidir. Hozirda har xil turlari harakat bilan fizikaning maxsus bo'limi - kinematika shug'ullanadi. Yunon tilidan tarjima qilingan bu nom harakat haqidagi ta'limotni anglatadi.
Yangi koordinatalar tizimi
Jismlarning kosmosdagi holatini aniqlashning yangi tamoyilini yaratmasdan turib, bir tekis harakatni tahlil qilish mumkin emas edi. Endi biz uni to'g'ri chiziqli koordinatalar tizimi deb ataymiz. Uning muallifi taniqli faylasuf va matematik Rene Dekart bo'lib, u tufayli biz koordinatalar tizimini Dekart deb ataymiz. Ushbu shaklda jismning uch o'lchovli fazoda traektoriyasini tasvirlash va tananing pozitsiyasini bog'lab, bunday harakatlarni tahlil qilish juda qulaydir. koordinata o'qlari. To'g'ri burchakli koordinatalar tizimi to'g'ri burchak ostida kesishgan ikkita to'g'ri chiziqdan iborat. O'lchovlarning kelib chiqishi sifatida odatda kesishish nuqtasi olinadi. Gorizontal chiziq abscissa, vertikal chiziq ordinata deyiladi. Biz uch o'lchamli kosmosda yashayotganimiz sababli, tekislik koordinata tizimiga uchinchi o'q qo'shiladi - bu ilova deyiladi.
Tezlikni aniqlash
Tezlikni biz masofa va vaqtni o'lchaganimizdek o'lchab bo'lmaydi. Bu har doim hosila qiymat bo'lib, u nisbat sifatida yoziladi. Eng ichida umumiy ko'rinish jismning tezligi bosib o'tgan masofaning sarflangan vaqtga nisbatiga teng. Tezlik formulasi:
Bu erda d - bosib o'tgan masofa, t - sarflangan vaqt.
Yo'nalish tezlikning vektor belgisiga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi (vaqtni aniqlaydigan miqdor skalerdir, ya'ni uning yo'nalishi yo'q).
Yagona harakat g'oyasi
Bir tekis harakatda jism to'g'ri chiziq bo'ylab doimiy tezlikda harakat qiladi. Tezlik vektor miqdori bo'lganligi sababli, uning xossalari nafaqat son, balki yo'nalish bilan ham tavsiflanadi. Shuning uchun ta'rifni aniqlab, bir tekis to'g'ri chiziqli harakat tezligi kattaligi va yo'nalishi bo'yicha doimiy ekanligini aytish yaxshidir. To'g'ri chiziqli bir tekis harakatni tasvirlash uchun Dekart koordinata tizimidan foydalanish kifoya. Bunday holda, OX o'qini harakat yo'nalishi bo'yicha yotqizish qulay bo'ladi.
Yagona harakat bilan tananing har qanday vaqt oralig'idagi holati faqat bitta koordinata - x bilan belgilanadi. Jismning harakat yo'nalishi va tezlik vektori x o'qi bo'ylab yo'naltiriladi, harakatning boshlanishi esa nol belgisidan hisoblanishi mumkin. Shuning uchun jismning fazodagi harakatini tahlil qilish harakat traektoriyasining OX o'qi bo'yicha proyeksiyasiga qisqartirilishi va jarayonni algebraik tenglamalar bilan tasvirlash mumkin.
Algebra nuqtai nazaridan bir tekis harakat
Tasavvur qilaylik, t 1 vaqtning ma'lum bir momentida tana abscissa o'qining koordinatasi x 1 ga teng nuqtada joylashgan. Vaqt o'tishi bilan tana o'z joyini o'zgartiradi. Endi uning kosmosdagi joylashuvi koordinatasi x 2 ga teng bo'ladi. Jismning koordinata o'qi bo'yicha joylashishiga qarab harakatini hisobga olishni qisqartirish orqali biz tananing bosib o'tgan yo'li boshlang'ich va oxirgi koordinatalar orasidagi farqga teng ekanligini aniqlashimiz mumkin. Bu algebraik jihatdan quyidagicha yoziladi: Ds = x 2 - x 1.
Harakat miqdori
Tananing harakatini aniqlaydigan qiymat 0 dan katta yoki kichik bo'lishi mumkin. Bularning barchasi tananing o'qi yo'nalishiga nisbatan qaysi yo'nalishda harakat qilganiga bog'liq. Fizikada siz ham salbiy, ham ijobiy siljishni qayd etishingiz mumkin - barchasi mos yozuvlar uchun tanlangan koordinata tizimiga bog'liq. To'g'ri chiziqli bir tekis harakat quyidagi formula bilan tavsiflangan tezlikda sodir bo'ladi:
Bu holda, jism noldan OX o'qi bo'ylab harakatlansa, tezlik noldan katta bo'ladi; noldan kam - agar harakat abscissa o'qi bo'ylab o'ngdan chapga ketsa.
Bunday qisqa belgi bir tekis to'g'ri chiziqli harakatning mohiyatini aks ettiradi - koordinatalarda qanday o'zgarishlar bo'lishidan qat'i nazar, harakat tezligi o'zgarishsiz qoladi.
Biz Galileyga yana bir yorqin g'oya qarzdormiz. Ishqalanishdan xoli dunyoda jismning harakatini tahlil qilar ekan, olim kuchlar va tezliklar bir-biriga bog'liq emasligini ta'kidladi. Bu ajoyib taxmin barcha mavjud harakat qonunlarida aks ettirilgan. Shunday qilib, tanaga ta'sir qiluvchi kuchlar bir-biridan mustaqil bo'lib, xuddi boshqalar mavjud bo'lmagandek harakat qiladi. Galiley bu qoidani tana harakatini tahlil qilishda qo‘llagan holda, jarayonning butun mexanikasi bir yo‘nalishda harakat qilsa, geometrik (vektoral) yoki chiziqli qo‘shiladigan kuchlarga ajralishi mumkinligini tushundi. Bu taxminan shunday ko'rinadi:
Bir tekis harakatning bunga qanday aloqasi bor? Bu juda oddiy. Yo'lning juda qisqa oraliqlarida tananing harakat tezligini to'g'ri chiziqli traektoriya bilan bir xil deb hisoblash mumkin. Shunday qilib, murakkabroq harakatlarni oddiy harakatlarga qisqartirish orqali o'rganish uchun oltin imkoniyat paydo bo'ldi. Aylana bo'ylab jismning bir tekis harakati shunday o'rganildi.
Doira bo'ylab bir tekis harakat
Sayyoralarning o'z orbitalarida harakatlanishida bir xil va bir xil tezlashtirilgan harakatni kuzatish mumkin. Bunda sayyora ikki xil mustaqil harakatlarda ishtirok etadi: aylana bo‘ylab bir tekisda harakatlanadi va shu bilan birga Quyosh tomon bir tekis harakatlanadi. Bu murakkab harakat sayyoralarda harakat qiluvchi kuchlar bilan izohlanadi. Sayyora kuchlarining ta'siri diagrammasi rasmda ko'rsatilgan:
Ko'rib turganingizdek, sayyora ikki xil harakatda ishtirok etadi. Tezliklarning geometrik qo'shilishi bizga yo'lning ma'lum bir segmentida sayyora tezligini beradi.
Bir tekis harakat kinematikani va umuman fizikani keyingi o'rganish uchun asosdir. Bu ancha murakkab harakatlarni qisqartirish mumkin bo'lgan elementar jarayon. Ammo fizikada, boshqa joylarda bo'lgani kabi, buyuk narsalar havosiz kosmosga uchib, kichik narsalardan boshlanadi kosmik kemalar Suv osti kemalarini ishlatganda, Galiley o'z kashfiyotlarini sinab ko'rgan oddiy tajribalarni unutmaslik kerak.
95. Bir tekis harakatga misollar keltiring.
Bu juda kam uchraydi, masalan, Yerning Quyosh atrofida harakati.
96. Misollar keltiring notekis harakat.
Avtomobil, samolyot harakati.
97. Bola tog‘dan chanada sirg‘anib tushmoqda. Bu harakatni bir xil deb hisoblash mumkinmi?
Yo'q.
98. Harakatlanuvchi vagonda o'tirish yo'lovchi poezdi va kelayotgan yuk poyezdining harakatini kuzatar ekanmiz, bizga yuk poyezdi biz uchrashgunimizcha yo‘lovchi poyezdi ketayotganidan ancha tez ketayotgandek tuyuladi. Nima uchun bu sodir bo'lmoqda?
Nisbatan yo‘lovchi poyezdi, yuk poyezdi yo‘lovchi va yuk poyezdlarining umumiy tezligi bilan harakatlanadi.
99. Harakatlanayotgan avtomashinaning haydovchisi quyidagilarga nisbatan harakatda yoki dam olish holatidadir:
a) yo'llar;
b) avtomobil o'rindiqlari;
v) yoqilg'i quyish shoxobchalari;
d) Quyosh;
e) yo'l bo'yidagi daraxtlar?
Harakatda: a, c, d, d
Dam olishda: b
100. Harakatlanayotgan poyezd vagonida o‘tirib, biz derazadan oldinga siljiydigan, keyin harakatsizdek tuyuladigan va nihoyat orqaga qarab harakatlanadigan vagonni tomosha qilamiz. Ko'rganimizni qanday tushuntirish mumkin?
Dastlab, mashinaning tezligi poezd tezligidan yuqori. Keyin vagon tezligi poezd tezligiga teng bo'ladi. Shundan so'ng vagon tezligi poezd tezligiga nisbatan pasayadi.
101. Samolyot "o'lik halqa" ni amalga oshiradi. Erdagi kuzatuvchilar qanday traektoriyani ko'rishadi?
Doiraviy traektoriya.
102. Jismlarning yerga nisbatan egri traektoriyalar bo‘ylab harakatlanishiga misollar keltiring.
Sayyoralarning Quyosh atrofida harakati; daryoda qayiq harakati; qush parvozi.
103. Yerga nisbatan to‘g‘ri chiziqli traektoriyaga ega bo‘lgan jismlarning harakatiga misollar keltiring.
Harakatlanuvchi poezd; to'g'ri yurgan odam.
104. Sharikli qalam bilan yozishda qanday harakat turlarini kuzatamiz? Bo'r?
Bir xil va notekis.
105. Velosipedning qaysi qismlari to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanayotganda, erga nisbatan to'g'ri chiziqli traektoriyalarni va qaysi qismlari - egri chiziqni tasvirlaydi?
To'g'ri chiziq: rul, egar, ramka.
Egri chiziqli: pedallar, g'ildiraklar.
106. Nima uchun Quyosh chiqadi va botadi, deyishadi? Bu holatda ma'lumot organi nima?
Malumot organi Yer hisoblanadi.
107. Ikki mashina katta yo'l bo'ylab harakatlanmoqda, shunda ular orasidagi masofa o'zgarmaydi. Ularning har biri qaysi jismlarga nisbatan tinch holatda ekanligini va shu vaqt ichida qaysi jismlarga nisbatan harakat qilishini ko'rsating.
Mashinalar bir-biriga nisbatan tinch holatda. Avtomobillar atrofdagi narsalarga nisbatan harakatlanadi.
108. Chana tog'dan dumalab tushmoqda; to'p eğimli trubadan pastga tushadi; Qo'llardan bo'shatilgan tosh tushadi. Ushbu jismlarning qaysi biri oldinga siljiydi?
Tog'dan oldinga siljigan chana va qo'llardan ozod qilingan tosh.
109. In stol ustiga qo'yilgan kitob vertikal holat(11-rasm, I pozitsiyasi), surishdan u tushadi va II holatni oladi. Kitobning bog'lanishidagi ikkita A va B nuqtalari AA1 va BB1 traektoriyalarini tasvirlaydi. Kitob oldinga siljidi, deb ayta olamizmi? Nega?
Kinematika sifatida shunday vaziyat mavjudki, jism har qanday o'zboshimchalik bilan olingan teng vaqt oralig'ida yo'lning teng uzunlikdagi segmentlari bo'ylab harakatlanadi. Bu yagona harakat. Masalan, konkida uchuvchining masofa o'rtasida harakatlanishi yoki tekis cho'zilgan poezdning harakati.
Nazariy jihatdan, tana har qanday traektoriya bo'ylab, shu jumladan egri chiziq bo'ylab harakatlanishi mumkin. Shu bilan birga, yo'l tushunchasi mavjud - bu jismning traektoriya bo'ylab bosib o'tgan masofasining nomi. Yo'l skalyar miqdor bo'lib, uni siljish bilan aralashtirib yubormaslik kerak. Oxirgi atama biz yo'lning boshlang'ich nuqtasi va oxirgi nuqta o'rtasidagi segmentni bildiramiz, qaysi, qachon egri chiziqli harakat traektoriya bilan mos kelmasligi aniq. Harakat - raqamli qiymatga ega, uzunligiga teng vektor.
Tabiiy savol tug'iladi - qanday hollarda haqida gapiramiz yagona harakat haqida? Masalan, karuselning aylana bo'ylab bir xil tezlikda harakati bir xil deb hisoblanadimi? Yo'q, chunki bunday harakat bilan tezlik vektori har soniyada o'z yo'nalishini o'zgartiradi.
Yana bir misol - bir xil tezlikda to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadigan mashina. Agar mashina hech qaerga burilmasa va uning spidometri bir xil raqamni ko'rsatsa, bunday harakat bir xil deb hisoblanadi. Ko'rinib turibdiki, bir tekis harakat doimo to'g'ri chiziqda sodir bo'ladi va tezlik vektori o'zgarmaydi. Bu holda yo'l va harakat bir-biriga mos keladi.
Bir tekis harakat - bu har qanday teng vaqt oralig'ida bosib o'tilgan masofaning uzunliklari bir xil bo'lgan doimiy tezlikda to'g'ri yo'l bo'ylab harakatdir. Bir tekis harakatlanishning alohida holatini tezlik va bosib o'tgan masofa nolga teng bo'lganda, dam olish holati deb hisoblash mumkin.
Tezlik bir tekis harakatning sifat xususiyatidir. Ko'rinib turibdiki, turli xil jismlar bir xil yo'lni bosib o'tadi turli vaqtlar(piyoda va avtomobil). Bir tekis harakatlanuvchi jism bosib o'tgan yo'lning shu yo'l bosib o'tgan vaqt davriga nisbati harakat tezligi deyiladi.
Shunday qilib, bir tekis harakatni tavsiflovchi formula quyidagicha ko'rinadi:
V = S/t; bu yerda V - harakat tezligi (vektor miqdori);
S - yo'l yoki harakat;
Doimiy bo'lgan harakat tezligini bilib, biz har qanday ixtiyoriy vaqt oralig'ida tananing bosib o'tgan yo'lini hisoblashimiz mumkin.
Ba'zan bir xil va bir xil tezlashtirilgan harakat noto'g'ri aralashtiriladi. Bular butunlay boshqa tushunchalar. - notekis harakatning variantlaridan biri (ya'ni tezlik doimiy qiymat bo'lmagan), bu muhim xususiyatga ega. belgi- bu holda tezlik bir xil vaqt oralig'ida bir xil miqdorda o'zgaradi. Tezlik farqining tezlik o'zgargan vaqt davriga nisbatiga teng bo'lgan bu miqdor tezlanish deb ataladi. Vaqt birligida tezlikning qanchalik ortgani yoki kamayganligini ko'rsatadigan bu raqam katta bo'lishi mumkin (keyin tana tezlikni tez oshiradi yoki yo'qotadi deb aytiladi) yoki ob'ekt yanada silliq tezlashganda yoki sekinlashganda ahamiyatsiz bo'lishi mumkin.
Tezlanish ham tezlik kabi fizik vektor miqdordir. Tezlanish vektorining yo'nalishi doimo tezlik vektoriga to'g'ri keladi. Bir tekis tezlashtirilgan harakatga misol qilib, jismning er yuzasi tomonidan tortilishi) vaqt birligida ma'lum miqdorga o'zgarib turadi, bu tezlanish deb ataladi. erkin tushish.
Bir tekis harakatni nazariy jihatdan bir xil tezlashtirilgan harakatning maxsus holati deb hisoblash mumkin. Shubhasiz, bunday harakat paytida tezlik o'zgarmasligi sababli, tezlashuv yoki sekinlashuv sodir bo'lmaydi, shuning uchun bir xil harakat paytida tezlanishning kattaligi har doim nolga teng.