Основни видове механични движения. Училищна енциклопедия Какъв тип движение е равномерно или неравномерно?

1. Концепцията за равномерно ускорено движение. Характеристиките му.

2. Концепцията за отправна система. Примери за различни отправни системи. Еднакво бавно движение, неговите характеристики.
3. Концепция материална точка. Равномерно праволинейно движение, неговите характеристики
4. Понятието за отправна система. Примери за различни отправни системи. Равноускорено движение, неговите характеристики.
5. Понятието материална точка. Описание на законите за движение на тялото по парабола.
6. Описание на движението на тяло в кръг. Характеристиките му.
7. Концепция равномерно ускорено движение. Характеристиките му.
8. Описание на движението на тяло в равнина под ъгъл спрямо хоризонталата. Характеристиките му.
9. Първият закон на Нютон, приложението му в живота и природните явления.
10. Втори закон на Нютон. Използвайки го за изчисляване на ускорението.
11. Трети закон на Нютон. Видове сили. Графично изображениесили, приложени към тялото.
12. Статика. Условие на статично равновесие с примери.
13. Законът за запазване на импулса с примери.
14. Понятие за енергия, класификация. Кинетична енергия.
15. Понятие за енергия, класификация. Потенциална енергия на разтягане на пружина.
16. Понятие за енергия, класификация. Потенциална енергия на гравитацията.
17. Концепцията за пълна механична енергия. Закон за запазване на енергията.
18. MKT – постулати. Характеристики на три агрегатни състояния.
19. Газ – движение на молекули. Опит на Стърн, разпределение на молекулите по скорост.
20. Концепцията за идеален газ. Уравнение на Клайперон-Менделеев. Изопроцеси – изобари.
21. Уравнение на идеалния газ, условия на изпълнение. Изопроцеси - изотерма.
22. Концепцията за идеален газ. Уравнение на Клайперон-Менделеев. Изопроцеси – изохори.
23. MKT. Концепцията за реален газ, сравнявайки го с идеален.
24. Първият закон на термодинамиката, концепцията за пренос на топлина.
25. Първият закон на термодинамиката за изохорен процес.
26. Първият закон на термодинамиката за изобарен процес.
27. Първи закон на термодинамиката за изотермичен процес.
28. Концепцията за вътрешна енергия на идеален газ за изопроцеси.
29. Втори закон на термодинамиката. Приложението му към циклични процеси на примера на парна машина.
30. Втори закон на термодинамиката. Приложението му към циклични процеси на примера на двигател с вътрешно горене.
31. Концепцията за топлинни двигатели. Реактивни двигатели.
32. Концепцията за топлинни двигатели. Хладилни машини.
33. Трети закон на термодинамиката.
34.Адиобатен процес. Концепцията за топлинен капацитет.

Момчета, моля, помогнете ми със задачи по физика 8.14 При каква честота на трептене радиопредавателят излъчва електромагнитни вълни?

49 м дължина? Към какви вълни (дълги, средни или къси) принадлежат тези вълни?

Подробности Категория: Механика Публикувано на 17.03.2014 г. 18:55 Преглеждания: 15738

Взема се предвид механичното движение материална точка иЗа твърдо.

Движение на материална точка

Движение напред абсолютно твърдо тяло е механично движение, по време на което всеки сегмент от права линия, свързан с това тяло, винаги е успореден на себе си по всяко време.

Ако мислено свържете две точки от твърдо тяло с права линия, тогава полученият сегмент винаги ще бъде успореден на себе си в процеса на транслационно движение.

При постъпателно движение всички точки на тялото се движат еднакво. Тоест те изминават едно и също разстояние за едно и също време и се движат в една и съща посока.

Примери за транслационно движение: движение на кабина на асансьор, механични везни, шейна, която се спуска по планина, педали на велосипед, платформа на влак, бутала на двигателя спрямо цилиндрите.

Ротационно движение

По време на въртеливо движение всички точки физическо тялодвижейки се в кръгове. Всички тези окръжности лежат в равнини, успоредни една на друга. И центровете на въртене на всички точки са разположени на една фиксирана права линия, която се нарича ос на въртене. Окръжности, които са описани от точки, лежат в успоредни равнини. И тези равнини са перпендикулярни на оста на въртене.

Ротационното движение е много често срещано. По този начин движението на точки по ръба на колело е пример за ротационно движение. Въртеливото движение се описва с витло на вентилатор и др.

Ротационното движение се характеризира със следните физични величини: ъглова скорост на въртене, период на въртене, честота на въртене, линейна скорост на точка.

Ъглова скорост Равномерно въртящо се тяло се нарича стойност, равна на съотношението на ъгъла на въртене към периода от време, през който е настъпило това въртене.

Времето, необходимо на тялото да извърши един пълен оборот, се нарича период на въртене (T).

Нарича се броят на оборотите, които едно тяло прави за единица време скорост (f).

Честотата и периодът на въртене са свързани помежду си чрез връзката T = 1/f.

Ако една точка се намира на разстояние R от центъра на въртене, тогава нейната линейна скорост се определя по формулата:

В 7 клас изучавахте механичното движение на телата, което се случва с постоянна скорост, тоест равномерно движение.

Сега преминаваме към разглеждане на неравномерното движение. От всички видове неравномерно движение ще изследваме най-простото - праволинейно равномерно ускорено, при което тялото се движи по права линия и проекцията на вектора на скоростта на тялото се променя еднакво за всякакви равни периоди от време (в този случай , големината на вектора на скоростта може да се увеличава или намалява).

Например, ако скоростта на самолет, движещ се по пистата, се увеличи с 15 m/s за всеки 10 s, със 7,5 m/s за всеки 5 s, с 1,5 m/s за всяка секунда и т.н., тогава самолетът се движи с равномерно ускорение.

В този случай скоростта на самолета означава неговата така наречена моментна скорост, т.е. скоростта във всяка конкретна точка от траекторията в съответния момент от време (по-строга дефиниция моментна скоростще се дава в курс по физика в гимназията).

Моментната скорост на телата, движещи се равномерно ускорено, може да се променя по различни начини: в някои случаи по-бързо, в други по-бавно. Например скоростта на обикновен пътнически асансьор със средна мощност се увеличава с 0,4 m/s за всяка секунда ускорение и с 1,2 m/s за високоскоростен асансьор. В такива случаи казват, че телата се движат с различни ускорения.

Нека помислим какво физическо количествонаречено ускорение.

Нека скоростта на някакво тяло, движещо се равномерно ускорено, се променя от v 0 на v за период от време t. Под v 0 имаме предвид начална скоросттяло, т.е. скорост в момента t 0 = O, взет за начало на времето. И v е скоростта, която тялото има в края на периода от време t, считано от t 0 = 0. Тогава за всяка единица време скоростта се променя с количество, равно на

Това отношение се обозначава със символа a и се нарича ускорение:

Ускорението на тялото по време на праволинейно равномерно ускорено движение е векторна физическа величина, равна на съотношението на промяната на скоростта към периода от време, през който е настъпила тази промяна

Равноускореното движение е движение с постоянно ускорение.

Ускорението е векторна величина, която се характеризира не само с големината, но и с посоката си.

Големината на вектора на ускорението показва колко се променя величината на вектора на скоростта за всяка единица време. Колкото по-голямо е ускорението, толкова по-бързо се променя скоростта на тялото.

Единицата за ускорение SI е ускорението на такова равномерно ускорено движение, при което скоростта на тялото се променя с 1 m/s за 1 s:

Така единицата SI за ускорение е метър в секунда на квадрат (m/s2).

Използват се и други единици за ускорение, например 1 cm/s 2 .

Можете да изчислите ускорението на тяло, което се движи праволинейно и равномерно ускорено, като използвате следното уравнение, което включва проекции на векторите на ускорението и скоростта:

Ще ви покажем конкретни примериКак се намира ускорението? Фигура 8, а показва шейна, която се търкаля надолу по планина с равномерно ускорение.

Ориз. 8. Равномерно ускорено движение на шейна, която се търкаля по планина (AB) и продължава да се движи по равнината (CD)

Известно е, че шейната е изминала част от пътя AB за 4 s. Освен това в точка А те са имали скорост 0,4 m/s, а в точка B са имали скорост 2 m/s (шейната е взета като материална точка).

Нека определим с какво ускорение се е движила шейната в участък AB.

В този случай началото на отброяването на времето трябва да се приеме за момента, в който шейната премине точка А, тъй като според условието именно от този момент започва периодът от време, през който величината на вектора на скоростта се променя от 0,4 до Отчитат се 2 m/s.

Сега нека начертаем оста X, успоредна на вектора на скоростта на шейната и насочена в същата посока. Нека проектираме началото и краищата на векторите v 0 и v върху него. Получените сегменти v 0x и v x са проекции на векторите v 0 и v върху оста X. И двете проекции са положителни и равни на модулите на съответните вектори: v 0x = 0,4 m/s, v x = 2 m/ с.

Нека запишем условията на задачата и да я решим.

Проекцията на вектора на ускорението върху оста X се оказа положителна, което означава, че векторът на ускорението е подравнен с оста X и със скоростта на шейната.

Ако векторите на скоростта и ускорението са насочени в една и съща посока, тогава скоростта се увеличава.

Сега нека разгледаме друг пример, в който шейна, след като се търкаля надолу по планина, се движи по хоризонтален участък CD (фиг. 8, b).

В резултат на силата на триене, действаща върху шейната, нейната скорост непрекъснато намалява и в точка D шейната спира, т.е. скоростта й е нула. Известно е, че в точка C шейната е имала скорост 1,2 m/s и са изминали участък CD за 6 s.

Нека изчислим ускорението на шейната в този случай, т.е. да определим колко се е променила скоростта на шейната за всяка единица време.

Нека начертаем оста X успоредна на сегмента CD и да я подравним със скоростта на шейната, както е показано на фигурата. В този случай проекцията на вектора на скоростта на шейната върху оста X във всеки момент от тяхното движение ще бъде положителна и равна на големината на вектора на скоростта. По-специално, при t 0 = 0 v 0x = 1,2 m/s и при t = 6 s v x = 0.

Нека запишем данните и изчислим ускорението.

Проекцията на ускорението върху оста X е отрицателна. Това означава, че векторът на ускорението a е насочен срещу оста X и съответно срещу скоростта на движение. В същото време скоростта на шейната намаля.

По този начин, ако векторите на скоростта и ускорението на движещо се тяло са насочени в една посока, тогава величината на вектора на скоростта на тялото се увеличава, а ако в обратна посока, намалява.

Въпроси

Към какъв вид движение - равномерно или неравномерно - принадлежи праволинейното равномерно ускорено движение?
Какво се разбира под моментна скорост на неравномерно движение?
Дайте определението за ускорение на равномерно ускорено движение. Каква е единицата за ускорение?
Какво е равномерно ускорено движение?
Какво показва големината на вектора на ускорението?
При какво условие се увеличава големината на вектора на скоростта на движещо се тяло; намалява ли

Упражнение 5

Характеристики механично движениетяло:

- траектория (линията, по която се движи тялото),

- изместване (насочен сегмент от права линия, свързващ първоначалното положение на тялото M1 с последващото му положение M2),

- скорост (съотношение на движението към времето на движение - за равномерно движение) .

Основни видове механични движения

В зависимост от траекторията движението на тялото се разделя на:

Права;

Криволинейна.

В зависимост от скоростта движенията се делят на:

униформа,

Равномерно ускорено

Еднакво бавно

В зависимост от метода на движение движенията биват:

Прогресивен

Ротационен

Осцилаторна

Сложни движения (Например: винтово движение, при което тялото се върти равномерно около определена ос и в същото време извършва равномерно транслационно движение по тази ос)

Движение напред - Това е движение на тяло, при което всички негови точки се движат еднакво. При постъпателно движение всяка права линия, свързваща произволни две точки от тялото, остава успоредна на себе си.

Въртеливото движение е движението на тялото около определена ос. При такова движение всички точки на тялото се движат в кръгове, чийто център е тази ос.

Осцилаторното движение е периодично движение, което се извършва последователно в две противоположни посоки.

Например, махало в часовник извършва колебателно движение.

Транслационните и ротационните движения са най-простите видове механични движения.

Право и равномерно движениесе нарича такова движение, когато за произволно малки равни интервали от време тялото извършва еднакви движения . Нека напишем математическия израз на това определение s = v? T.Това означава, че преместването се определя по формулата, а координатата - по формулата .

Равноускорено движениее движение на тяло, при което скоростта му нараства еднакво за всякакви равни интервали от време . За да характеризирате това движение, трябва да знаете скоростта на тялото в даден момент от времето или в дадена точка от траекторията, t . д . моментна скорост и ускорение .

Незабавна скорост- това е съотношението на достатъчно малко движение на участъка от траекторията, съседен на тази точка, към малкия период от време, през който се случва това движение .

υ = S/t.Единицата SI е m/s.

Ускорението е величина, равна на отношението на промяната в скоростта към периода от време, през който е настъпила тази промяна . α = ?υ/t(система SI m/s2) В противен случай ускорението е скоростта на промяна на скоростта или увеличаването на скоростта за всяка секунда α. T .Оттук и формулата за моментна скорост: υ = υ 0 + α.t.

Преместването по време на това движение се определя по формулата: S = υ 0 t + α . t 2 /2.

Еднакво забавено движениедвижение се нарича, когато ускорението е отрицателно и скоростта равномерно се забавя.

С равномерно кръгово движениеъглите на въртене на радиуса за всякакви равни периоди от време ще бъдат еднакви . Следователно ъгловата скорост ω = 2πn, или ω = πN/30 ≈ 0,1N,Където ω - ъглова скорост n - брой обороти в секунда, N - брой обороти в минута. ω в системата SI се измерва в rad/s . (1/в)/ Тя представлява ъглова скорост, при което всяка точка от тялото за една секунда изминава път, равен на разстоянието й от оста на въртене. По време на това движение модулът на скоростта е постоянен, насочен е тангенциално към траекторията и постоянно променя посоката (вж. . ориз . ), следователно възниква центростремително ускорение .

Период на въртене T = 1/n -този път , през който тялото прави един пълен оборот, следователно ω = 2π/T.

Линейната скорост при въртеливо движение се изразява с формулите:

υ = ωr, υ = 2πrn, υ = 2πr/T,където r е разстоянието на точката от оста на въртене. Линейната скорост на точките, разположени по обиколката на вал или ролка, се нарича периферна скорост на вала или ролката (в SI m/s)

При равномерно движение в кръг скоростта остава постоянна по величина, но се променя посоката през цялото време. Всяка промяна в скоростта е свързана с ускорение. Нарича се ускорение, което променя посоката на скоростта нормално или центростремително, това ускорение е перпендикулярно на траекторията и насочено към центъра на нейната кривина (към центъра на кръга, ако траекторията е кръг)

α p = υ 2 /Rили α p = ω 2 R(защото υ = ωRКъдето Ррадиус на кръга , υ - скорост на движение на точката)

Относителност на механичното движение- това е зависимостта на траекторията на тялото, изминатото разстояние, движението и скоростта от избора референтни системи.

Позицията на тяло (точка) в пространството може да се определи спрямо някое друго тяло, избрано за референтно тяло A . Референтното тяло, координатната система, свързана с него, и часовникът съставляват референтната система . Характеристиките на механичното движение са относителни, т . д . те могат да бъдат различни в различните референтни системи .

Пример: движението на лодка се наблюдава от двама наблюдатели: единият на брега в точка О, другият на сала в точка О1 (вж. . ориз . ). Нека начертаем мислено през точка O координатната система XOY - това е фиксирана референтна система . Ще свържем друга система X"O"Y към сала - това е подвижна координатна система . Спрямо системата X"O"Y (сал), лодката се движи за време t и ще се движи със скорост υ = sлодки спрямо сала /t v = (sлодки- ссал )/T.По отношение на системата XOY (брега), лодката ще се движи през същото време слодки къде слодки, движещи сала спрямо брега . Скоростта на лодката спрямо брега или . Скоростта на тялото спрямо неподвижна координатна система е равна на геометричната сума от скоростта на тялото спрямо движеща се система и скоростта на тази система спрямо неподвижна .

Видове отправни системимогат да бъдат различни, например неподвижна референтна система, подвижна референтна система, инерционна системаотправна, неинерциална отправна система.

Механично движение на тяло (точка) е изменението на положението му в пространството спрямо други тела във времето.

Видове движения:

А) Равномерно праволинейно движение на материална точка: Начални условия

. Начални условия

G) Хармонично трептящо движение.Важен случай на механично движение са трептенията, при които параметрите на движение на точка (координати, скорост, ускорение) се повтарят на определени интервали.

ОТНОСНО писания на движението . Има различни начини за описване на движението на телата. С координатния метод определяйки позицията на тялото в декартова координатна система, движението на материална точка се определя от три функции, изразяващи зависимостта на координатите от времето:

х= х(T), г=y(T) И z= z(T) .

Тази зависимост на координатите от времето се нарича закон на движението (или уравнение на движението).

С векторния метод позицията на точка в пространството се определя по всяко време от радиус вектора r= r(T) , изтеглен от началото до точка.

Има и друг начин за определяне на позицията на материална точка в пространството за дадена траектория на нейното движение: използване на криволинейна координата л(T) .

И трите метода за описание на движението на материална точка са еквивалентни; изборът на който и да е от тях се определя от съображенията за простотата на получените уравнения на движение и яснотата на описанието.

Под справочна система разбирайте референтно тяло, което обикновено се счита за неподвижно, координатна система, свързана с референтното тяло, и часовник, също свързан с референтното тяло. В кинематиката референтната система се избира в съответствие със специфичните условия на задачата за описване на движението на тялото.

2. Траектория на движение. Изминато разстояние. Кинематичен закон за движение.

Линията, по която се движи определена точка от тялото, се нарича траекториядвижениетази точка.

Нарича се дължината на участъка от траекторията, изминат от точка по време на нейното движение изминатият път .

Промяната на радиус вектора във времето се нарича кинематичен закон :
В този случай координатите на точките ще бъдат координати във времето: х= х(T), г= г(T) Иz= z(T).

При криволинейно движение пътят е по-голям от модула на изместване, тъй като дължината на дъгата винаги е по-голяма от дължината на свиващата я хорда

Векторът, начертан от първоначалната позиция на движещата се точка до нейната позиция в даден момент (увеличаване на радиус вектора на точката за разглеждания период от време), се нарича движещ се. Полученото преместване е равно на векторната сума на последователните премествания.

При праволинейно движение векторът на преместване съвпада със съответния участък от траекторията, а модулът на преместване е равен на изминатото разстояние.

3. Скорост. Средната скорост. Проекции на скоростта.

Скорост - скорост на промяна на координатите. Когато едно тяло (материална точка) се движи, ние се интересуваме не само от неговото положение в избраната референтна система, но и от закона на движението, т.е. зависимостта на радиус вектора от времето. Остави момента във времето съответства на радиус вектора движеща се точка и близък момент във времето - радиус вектор . След това за кратък период от време
точката ще направи малко преместване, равно на

За да се характеризира движението на тялото, се въвежда понятието Средната скорост неговите движения:
Тази величина е векторна величина, съвпадаща по посока с вектора
. С неограничено намаление Δtсредната скорост клони към гранична стойност, наречена моментна скорост :