Glavne vrste mehaničkog kretanja. Školska enciklopedija Koje je kretanje ravnomjerno ili neravnomjerno

1. Pojam jednoliko ubrzanog gibanja. Njegove karakteristike.

2. Pojam referentnog sustava. Primjeri različitih referentnih sustava. Jednoliko usporeno kretanje, njegove karakteristike.
3. Koncept materijalna točka. Jednoliko pravocrtno gibanje, njegove karakteristike
4. Pojam referentnog sustava. Primjeri različitih referentnih sustava. Jednoliko ubrzano gibanje, njegove karakteristike.
5. Pojam materijalne točke. Opis zakona gibanja tijela po paraboli.
6. Opis kretanja tijela po kružnici. Njegove karakteristike.
7. Koncept jednoliko ubrzano gibanje. Njegove karakteristike.
8. Opis gibanja tijela u ravnini pod kutom prema horizontu. Njegove karakteristike.
9. Prvi Newtonov zakon, njegova primjena u životu i prirodnim pojavama.
10. Drugi Newtonov zakon. Primjenjujući ga za izračunavanje ubrzanja.
11. Treći Newtonov zakon. Vrste sila. Grafička slika sile koje djeluju na tijelo.
12. Statika. Uvjeti statičke ravnoteže, na primjerima.
13. Zakon održanja količine gibanja na primjerima.
14. Pojam energije, klasifikacija. Kinetička energija.
15. Pojam energije, klasifikacija. Potencijalna energija napetosti opruge.
16. Pojam energije, klasifikacija. Potencijalna energija gravitacije.
17. Pojam ukupne mehaničke energije. Zakon održanja energije.
18. MKT - postulati. Karakteristike triju agregatnih stanja.
19. Plin – kretanje molekula. Sternov pokus, raspodjela brzina molekula.
20. Pojam idealnog plina. Klaiperon-Mendeleev jednadžba. Izoprocesi – izobara.
21. Jednadžba idealnog plina, uvjeti izvedbe. Izoprocesi – izoterma.
22. Pojam idealnog plina. Klaiperon-Mendeleev jednadžba. Izoprocesi – izohora.
23. MKT. Pojam realnog plina, njegova usporedba s idealnim.
24. Prvi zakon termodinamike, pojam prijenosa topline.
25. Prvi zakon termodinamike za izohorni proces.
26. Prvi zakon termodinamike za izobarni proces.
27. Prvi zakon termodinamike za izotermni proces.
28. Pojam unutarnje energije idealnog plina za izoprocese.
29. Drugi zakon termodinamike. Njegova primjena na cikličke procese na primjeru parnog stroja.
30. Drugi zakon termodinamike. Njegova primjena na cikličke procese na primjeru motora s unutarnjim izgaranjem.
31. Pojam toplinskih strojeva. Avionski motori.
32. Pojam toplinskih strojeva. Rashladni strojevi.
33. Treći zakon termodinamike.
34. Adiobatski proces. Pojam toplinskog kapaciteta.

Ljudi, pomozite oko zadataka iz fizike 8.14 Na kojoj frekvenciji oscilacija radio odašiljač emitira elektromagnetske valove

dugačak 49 m? Koji su valovi (dugi, srednji ili kratki) ti valovi?

Detalji Kategorija: Mehanika Objavljeno 17.03.2014 18:55 Pregleda: 15738

U obzir dolazi mehaničko kretanje materijalna točka i Za čvrsto tijelo.

Gibanje materijalne točke

translatorno kretanje apsolutno krutog tijela je mehaničko kretanje, tijekom kojeg je bilo koji segment linije povezan s tim tijelom uvijek paralelan sa samim sobom u bilo kojem trenutku u vremenu.

Ako mentalno povežete bilo koje dvije točke krutog tijela ravnom linijom, tada će rezultirajući segment uvijek biti paralelan sa samim sobom u procesu translatornog gibanja.

Kod translatornog gibanja sve se točke tijela gibaju na isti način. Odnosno, prelaze istu udaljenost u istim vremenskim intervalima i kreću se u istom smjeru.

Primjeri translatornog gibanja: kretanje kabine dizala, čaše mehaničke vage, sanjke koje jure nizbrdo, pedale bicikla, platforma vlaka, klipovi motora u odnosu na cilindre.

rotacijsko kretanje

Tijekom rotacije, sve točke fizičko tijelo krećući se u krugovima. Sve te kružnice leže u ravninama koje su paralelne jedna s drugom. A centri rotacije svih točaka nalaze se na jednoj fiksnoj ravnoj liniji, koja se zove os rotacije. Kružnice opisane točkama leže u paralelnim ravninama. I te su ravnine okomite na os rotacije.

Rotacijsko gibanje je vrlo često. Dakle, kretanje točaka na rubu kotača je primjer rotacijskog gibanja. Okretno gibanje opisuje propeler ventilatora itd.

Rotacijsko gibanje karakteriziraju sljedeće fizikalne veličine: kutna brzina rotacije, period rotacije, frekvencija rotacije, linearna brzina točke.

kutna brzina tijelo s ravnomjernom rotacijom naziva se vrijednost jednaka omjeru kuta rotacije i vremenskog intervala tijekom kojeg se ta rotacija dogodila.

Vrijeme koje je potrebno tijelu da izvrši jedan okretaj naziva se period rotacije (T).

Broj okretaja koje tijelo učini u jedinici vremena naziva se brzina (f).

Frekvencija vrtnje i period povezani su relacijom T = 1/f.

Ako je točka na udaljenosti R od središta rotacije, tada je njena linearna brzina određena formulom:

U 7. razredu proučavali ste mehaničko gibanje tijela koje se događa s stalna brzina, tj. jednoliko kretanje.

Sada prelazimo na razmatranje nejednolikog gibanja. Od svih vrsta nejednolikog gibanja proučavat ćemo najjednostavnije - pravocrtno jednoliko ubrzano, kod kojeg se tijelo giba pravocrtno, a projekcija vektora brzine tijela mijenja se na isti način za sve jednake vremenske intervale (u ovom slučaju, modul vektora brzine može i rasti i padati).

Na primjer, ako se brzina zrakoplova koji se kreće pistom poveća za 15 m/s u bilo kojih 10 s, za 7,5 m/s u bilo kojih 5 s, za 1,5 m/s u svakoj sekundi, itd., zrakoplov se kreće s ravnomjernim ubrzanjem.

U ovom slučaju, brzina zrakoplova označava njegovu takozvanu trenutnu brzinu, tj. brzinu u svakoj određenoj točki putanje u odgovarajućem trenutku vremena (stroža definicija trenutna brzina davat će se u srednjoškolskom kolegiju fizike).

Trenutna brzina tijela koja se gibaju jednoliko ubrzano može se mijenjati na različite načine: u nekim slučajevima brže, u drugima sporije. Primjerice, brzina konvencionalnog putničkog dizala srednje snage povećava se za 0,4 m/s za svaku sekundu ubrzanja, a brzog za 1,2 m/s. U takvim slučajevima se kaže da se tijela gibaju različitim ubrzanjima.

Razmotrimo što fizička količina naziva se akceleracija.

Neka se brzina tijela koje se giba jednoliko ubrzano promijeni od v 0 do v tijekom vremena t. Pod v 0 se misli početna brzina tijelo, tj. brzina u trenutku t 0 \u003d O, koja se uzima kao ishodište vremena. A v je brzina koju je tijelo imalo do kraja vremenskog intervala t, računajući od t 0 \u003d 0. Tada se za svaku jedinicu vremena brzina promijenila za iznos jednak

Taj omjer označava se simbolom a i naziva se ubrzanje:

Ubrzanje tijela pri pravocrtnom jednoliko ubrzanom gibanju vektorska je fizikalna veličina jednaka omjeru promjene brzine i vremenskog intervala u kojem se ta promjena dogodila.

Jednoliko ubrzano gibanje je gibanje s konstantnom akceleracijom.

Ubrzanje je vektorska veličina koju karakterizira ne samo modul, već i smjer.

Modul vektora ubrzanja pokazuje koliko se mijenja modul vektora brzine u svakoj jedinici vremena. Što je akceleracija veća, to se brže mijenja brzina tijela.

Jedinica ubrzanja u SI je ubrzanje takvog jednoliko ubrzanog kretanja, u kojem se za 1 s brzina tijela mijenja za 1 m / s:

Dakle, u SI, jedinica za ubrzanje je metar po sekundi na kvadrat (m/s 2).

Koriste se i druge jedinice za ubrzanje, kao što je 1 cm/s 2 .

Možete izračunati ubrzanje tijela koje se giba pravocrtno i jednoliko ubrzano pomoću sljedeće jednadžbe, koja uključuje projekcije vektora ubrzanja i brzine:

Pokažimo dalje konkretni primjeri kako pronaći ubrzanje. Slika 8, a prikazuje sanjke koje se jednoliko ubrzano kotrljaju niz planinu.

Riža. 8. Jednoliko ubrzano kretanje sanjki koje se kotrljaju niz planinu (AB) i nastavljaju kretanje po ravnici (CD)

Poznato je da su saonice dionicu puta AB prošle za 4 s. U isto vrijeme, u točki A, imali su brzinu jednaku 0,4 m / s, au točki B - brzinu jednaku 2 m / s (saonice su uzete kao materijalna točka).

Odredimo kojom su se akceleracijom sanjke gibale u presjeku AB.

U ovom slučaju, trenutak kada sanjke prođu točku A treba uzeti kao početak vremenske referencije, jer se, prema uvjetu, od tog trenutka mjeri vremenski interval tijekom kojeg se modul vektora brzine promijenio od 0,4 do 2 m/s.

Sada nacrtajmo os X, paralelnu s vektorom brzine sanjki i usmjerenu u istom smjeru. Na njega projiciramo početke i krajeve vektora v 0 i v. Rezultirajući segmenti v 0x i v x projekcije su vektora v 0 i v na os X. Obje ove projekcije su pozitivne i jednake modulima odgovarajućih vektora: v 0x = 0,4 m/s, v x = 2 m/ s.

Zapišimo uvjet zadatka i riješimo ga.

Pokazalo se da je projekcija vektora ubrzanja na X-os pozitivna, što znači da je vektor ubrzanja suusmjeren s X-osi i brzinom sanjki.

Ako su vektori brzine i ubrzanja usmjereni u istom smjeru, tada se brzina povećava.

Razmotrimo sada još jedan primjer, u kojem se sanjke, nakon što su se otkotrljale niz planinu, kreću duž vodoravnog presjeka CD (slika 8, b).

Uslijed djelovanja sile trenja na sanjke, njihova brzina kontinuirano opada, au točki D sanjke se zaustavljaju, tj. brzina im je nula. Poznato je da su u točki C sanjke imale brzinu 1,2 m/s, a dionicu CD prešle su za 6 s.

Izračunajmo u tom slučaju akceleraciju saonica, tj. odredimo koliko se brzina sanjki promijenila za svaku jedinicu vremena.

Povucimo os X paralelno s odsječkom CD i usmjerimo je brzinom sanjki, kao što je prikazano na slici. U tom će slučaju projekcija vektora brzine sanjki na os X u bilo kojem trenutku njihova kretanja biti pozitivna i jednaka modulu vektora brzine. Konkretno, pri t 0 = 0 v 0x = 1,2 m/s, a pri t = 6 uz v x = 0.

Zapišimo podatke i izračunajmo akceleraciju.

Projekcija ubrzanja na X os je negativna. To znači da je vektor ubrzanja a usmjeren suprotno od osi X i, prema tome, suprotno od brzine kretanja. Istodobno se smanjila brzina sanjki.

Dakle, ako su vektori brzine i ubrzanja tijela koje se kreće usmjereni u jednom smjeru, tada se modul vektora brzine tijela povećava, a ako u suprotnom smjeru, smanjuje se.

Pitanja

Koje je gibanje - jednoliko ili nejednoliko - pravocrtno jednoliko ubrzano gibanje?
Što se podrazumijeva pod trenutnom brzinom neravnomjernog gibanja?
Definirajte ubrzanje jednoliko ubrzanog gibanja. Koja je jedinica za ubrzanje?
Što je jednoliko ubrzano gibanje?
Što pokazuje modul vektora akceleracije?
Pod kojim se uvjetom povećava modul vektora brzine tijela koje se giba; smanjuje?

Vježba 5

Karakteristike mehaničko kretanje tijela:

- putanja (linija po kojoj se tijelo kreće),

- pomak (usmjereni segment linije koji povezuje početni položaj tijela M1 s njegovim sljedećim položajem M2),

- brzina (omjer kretanja i vremena kretanja - za ravnomjerno kretanje) .

Glavne vrste mehaničkog kretanja

Ovisno o putanji kretanje tijela dijelimo na:

Pravocrtno;

Krivolinijski.

Ovisno o brzini kretanja dijele se na:

uniforma,

Jednoliko ubrzano

Jednako sporo

Ovisno o načinu kretanja, pokreti su:

Prevoditeljski

rotacijski

vibracijski

Složena gibanja (Na primjer: vijčano gibanje u kojem se tijelo jednoliko okreće oko neke osi i istovremeno vrši jednoliko translatorno gibanje duž te osi)

translatorno kretanje - To je gibanje tijela pri kojem se sve njegove točke gibaju na isti način. U translatornom gibanju svaka ravna linija koja povezuje bilo koje dvije točke tijela ostaje paralelna sama sa sobom.

Rotacijsko gibanje je gibanje tijela oko osi. S takvim kretanjem sve točke tijela kreću se duž kružnica, čije je središte ova os.

Oscilatorno gibanje je periodično gibanje koje se naizmjenično odvija u dva suprotna smjera.

Na primjer, njihalo u satu vrši oscilatorno gibanje.

Translatorno i rotacijsko gibanje su najjednostavnije vrste mehaničkog gibanja.

Pravocrtno i ravnomjerno kretanje se zove takvo gibanje kada za proizvoljno male jednake intervale vremena tijelo napravi isti pomak . Zapišimo matematički izraz ove definicije s = υ? t. To znači da je pomak određen formulom, a koordinata - formulom .

Jednoliko ubrzano gibanje naziva se gibanje tijela pri kojem njegova brzina za bilo koje jednake intervale vremena jednako raste . Da biste okarakterizirali ovo kretanje, trebate znati brzinu tijela u danoj točki vremena ili u danoj točki na putanji, t . e . trenutna brzina i ubrzanje .

Trenutačna brzina- ovo je omjer dovoljno malog kretanja u dijelu putanje uz ovu točku i malog vremenskog razdoblja tijekom kojeg se to kretanje odvija .

υ = S/t. SI mjerna jedinica je m/s.

Ubrzanje - vrijednost jednaka omjeru promjene brzine i vremenskog razdoblja tijekom kojeg se ta promjena dogodila . α = ?υ/t(SI m/s2) Inače, ubrzanje je stopa promjene brzine ili povećanje brzine u svakoj sekundi α . t . Otuda formula za trenutnu brzinu: υ = υ 0 + α.t.

Kretanje tijekom ovog kretanja određeno je formulom: S = υ 0 t + α . t2/2.

Jednako usporeno kretanje se naziva kada ubrzanje ima negativnu vrijednost, brzina se istovremeno jednoliko usporava.

Jednolikim kružnim kretanjem kutovi rotacije radijusa za bilo koje jednake vremenske intervale bit će isti . Prema tome, kutna brzina ω = 2πn, ili ω = πN/30 ≈ 0,1N, Gdje ω - kutna brzina n je broj okretaja u sekundi, N je broj okretaja u minuti. ω u SI sustavu mjeri se u rad/s . (1/c)/ Ona predstavlja kutna brzina, pri čemu svaka točka tijela u jednoj sekundi prijeđe put jednak njegovoj udaljenosti od osi rotacije. Tijekom tog gibanja modul brzine je konstantan, usmjeren je tangencijalno na putanju i stalno mijenja smjer (vidi . riža . ), pa postoji centripetalna akceleracija .

Razdoblje rotacije T \u003d 1 / n - ovaj put , za koje tijelo napravi jedan potpuni okretaj dakle ω = 2π/T.

Linearna brzina tijekom rotacijskog gibanja izražava se formulama:

υ = ωr, υ = 2πrn, υ = 2πr/T, gdje je r udaljenost točke od osi rotacije. Linearna brzina točaka koje leže na obodu osovine ili remenice naziva se obodna brzina osovine ili remenice (u SI sustavu, m/s)

Kod jednolikog gibanja po kružnici brzina ostaje konstantna po veličini, ali cijelo vrijeme mijenja smjer. Svaka promjena brzine povezana je s ubrzanjem. Ubrzanje koje mijenja smjer brzine naziva se normalno ili centripetalno, to je ubrzanje okomito na putanju i usmjereno u središte njezine zakrivljenosti (u središte kruga, ako je putanja kružnica)

α p \u003d υ 2 / R ili α p \u003d ω 2 R(jer υ = ωR Gdje R polumjer kruga , υ - brzina kretanja točke)

Relativnost mehaničkog gibanja- ovo je ovisnost putanje tijela, prijeđene udaljenosti, pomaka i brzine o izboru referentni sustavi.

Položaj tijela (točke) u prostoru može se odrediti u odnosu na bilo koje drugo tijelo odabrano kao referentno tijelo A . Referentno tijelo, koordinatni sustav povezan s njim i sat čine referentni okvir . Karakteristike mehaničkog kretanja su relativne, t . e . mogu biti različiti u različitim referentnim sustavima .

Primjer: dva promatrača prate kretanje čamca: jedan na obali u točki O, drugi na splavi u točki O1 (vidi . riža . ). Povucimo mentalno kroz točku O koordinatni sustav XOY je fiksni referentni okvir . Povežimo još jedan X"O"Y" sustav sa splavi - ovo je pokretni koordinatni sustav . U odnosu na sustav X"O"Y" (splav) čamac se giba u vremenu t i gibat će se brzinom υ = sčamci u odnosu na splav /t v = (s brodovi- s splav )/t. U odnosu na XOY (obalni) sustav, brod će se kretati za isto vrijeme sčamci gdje sčamci koji pomiču splav u odnosu na obalu . Brzina čamca u odnosu na obalu odn . Brzina tijela u odnosu na nepomični koordinatni sustav jednaka je geometrijskom zbroju brzine tijela u odnosu na pokretni sustav i brzine tog sustava u odnosu na nepomičan sustav. .

Vrste referentnih sustava mogu biti različiti, na primjer, fiksni referentni okvir, pokretni referentni okvir, inercijski sustav referentni, neinercijalni referentni okvir.

Mehaničko kretanje tijelo (točka) naziva se promjena njegovog položaja u prostoru u odnosu na druga tijela tijekom vremena.

Vrste pokreta:

A) Jednoliko pravocrtno gibanje materijalne točke: Početni uvjeti

. Početni uvjeti

G) Harmonijsko oscilatorno gibanje. Važan slučaj mehaničkog gibanja su oscilacije, kod kojih se parametri gibanja točke (koordinate, brzina, ubrzanje) ponavljaju u određenim vremenskim intervalima.

OKO pokretni spisi . Postoje različiti načini opisivanja gibanja tijela. Metodom koordinata postavljanjem položaja tijela u kartezijevom koordinatnom sustavu kretanje materijalne točke određeno je trima funkcijama koje izražavaju ovisnost koordinata o vremenu:

x= x(t), g=y(t) I z= z(t) .

Ova ovisnost koordinata o vremenu naziva se zakon gibanja (ili jednadžba gibanja).

Vektorskom metodom položaj točke u prostoru je u svakom trenutku određen radijus vektorom r= r(t) , povučeno od ishodišta do točke.

Postoji još jedan način za određivanje položaja materijalne točke u prostoru za zadanu putanju njezina kretanja: pomoću krivocrtne koordinate l(t) .

Sva tri načina opisivanja gibanja materijalne točke su ekvivalentna, izbor bilo kojeg od njih određen je razmatranjima jednostavnosti dobivenih jednadžbi gibanja i jasnoće opisa.

Pod, ispod referentni sustav razumjeti referentno tijelo, koje se uvjetno smatra nepomičnim, koordinatni sustav pridružen referentnom tijelu i sat, također pridružen referentnom tijelu. U kinematici se referentni okvir bira u skladu sa specifičnim uvjetima problema opisa gibanja tijela.

2. Putanja kretanja. Prijeđena udaljenost. Kinematički zakon gibanja.

Pravac po kojem se giba određena točka tijela naziva se putanjapokreta ovu točku.

Duljina dionice putanje koju točka prijeđe tijekom svog kretanja naziva se put kojim smo putovali .

Promjena radijus vektora tijekom vremena naziva se kinematičkog zakona :
U ovom slučaju, koordinate točaka će biti koordinate u vremenu: x= x(t), g= g(t) Iz= z(t).

Kod krivuljastog gibanja put je veći od modula pomaka, jer je duljina luka uvijek veća od duljine tetive koja ga zateže

Vektor povučen od početnog položaja pomične točke do njezinog položaja u određenom trenutku vremena (inkrement radijus vektora točke tijekom razmatranog vremenskog intervala) naziva se kreće se. Rezultirajući pomak jednak je vektorskom zbroju uzastopnih pomaka.

S pravocrtnim gibanjem, vektor pomaka podudara se s odgovarajućim dijelom putanje, a modul pomaka jednak je prijeđenom putu.

3. Brzina. Prosječna brzina. Projekcije brzine.

Ubrzati - brzina promjene koordinata. Kada se tijelo (materijalna točka) kreće, ne zanima nas samo njegov položaj u odabranom referentnom okviru, već i zakon gibanja, odnosno ovisnost radijus vektora o vremenu. Neka trenutak vremena odgovara radijus vektoru pokretne točke, ali do bliske točke u vremenu - radijus vektor . Zatim u kratkom vremenskom razdoblju
točka će napraviti mali pomak jednak

Za karakterizaciju gibanja tijela uvodi se pojam Prosječna brzina njegovi pokreti:
Ova veličina je vektorska, koja se u smjeru podudara s vektorom
. Uz neograničeno sniženje Δt prosječna brzina teži graničnoj vrijednosti, koja se naziva trenutna brzina :