урок 10-80 повторение МЕХАНИКА кинематика .pptx
- Количество слайдов: 96
МЕХАНИКА Повторение КИНЕМАТИКА
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ (ПОНЯТИЯ), ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ, ЗАКОНЫ И ФОРМУЛЫ
Термин (понятие) – это слово или словосочетание обозначающее явление, величину, тело, закон и т. д. Знание терминов (понятий) позволяет понять о каком событии идет речь, что при этом происходит, какими величинами характеризуется это событие, как они определяются, какой закон или формулу надо применить для решения данной задачи и т. д. . Например:
От того как хорошо вы владеете терминологией зависит как хорошо вы будете знать физику. Например: термины Падение – это просто падение тела с некоторой высоты на Землю Свободное падение – это падение тела с некоторой высоты на Землю при котором отсутствует сопротивление воздуха.
Физическая величина – это количественная характеристика физического тела или явления, значение которой определяется вычислением, или измерением.
Физический закон — это теоретически или эмпирически установленная и выраженная в строгой словесной и/или математической формулировке устойчивая связь между физическими явлениями, величинами, процессами и состояниями тел и других материальных объектов в окружающем мире.
Формула - (лат. formula - образ вид) – это комбинация физических величин, выражающая какуюлибо зависимость или связь между ними.
Механика – часть физики которая занимается изучением механического движения
Механическое движение это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени
В школьном курсе физики изучают движение тел, которые можно принять за материальные точки
Материальная точка — тело, размерами которого можно пренебречь при рассмотрении конкретной задачи.
За материальную точку принимают тело, размеры которого во много раз меньше его перемещения.
Материальная точка это абстрактное понятие (модель), введение которого (-ой) позволяет решить основные задачи механики.
Материальная точка это тело которое не имеет размеров, но обладает массой. Все силы действующие на тело приложены к материальной точке
Рассматривая движение определяют 1. Где находится тело, движется или покоится, где будет находиться в тот или иной момент времени? 2. С какой скоростью, ускорением и в какую сторону движется тело? 3. Какие силы действуют на тело и как они влияют на характер движения? 4. Какой энергией (импульсом) обладает тело и как она (он) меняется в процессе движения?
При рассмотрении любого движения обязательно выбирается система отсчета. Система отсчета это тело отсчета, связанная с ним система координат и прибор для отсчета времени.
Важным понятием при рассмотрении движения является понятие траектория. Траектория это воображаемая линия, по которой движется тело.
В школьном курсе физики мы изучаем движения - по прямой (прямолинейное, траектория прямая) -- по окружности с постоянной по - модулю скоростью (траектория - окружность) -- колебательное движение - (гармонические колебания, - траектория прямая)
баллистическое движение - свободное падение тела - движение тела брошенного вертикально вверх - движение тела брошенного горизонтально - движение тела брошенного под углом к горизонту - движение искусственных спутников Земли
Особое место в курсе физики имеет физическая величина, которая называется время. Время - это скалярная физическая величина - обозначается буквой t - в системе СИ время измеряется в секундах [t] = [с]
Время это скалярная физическая величина, которая изменятся сама по себе и ни от чего не зависит. Все физические процессы и величины изменяются в зависимости от времени.
Любое движение описывается уравнением движения. Уравнение движения это зависимость координат от времени. В школьном курсе физики это зависимость х(t)
Физические величины характеризующие движение. (таких величин пять) Координата - это скалярная физическая величина - обозначается буквой х (у, z) - в системе СИ координата измеряется в метрах [х] = [м]
Координата это физическая величина которая определяет положение тела в любой момент времени в выбранной системе отсчета
Перемещение — это вектор, проведенный из начального положения материальной точки в конечное.
Перемещение - это векторная физическая величина - обозначается буквой S со стрелочкой S - в системе СИ перемещение измеряется в метрах [S] = [м]
Путь — это длина участка траектории, пройденного материальной точкой за данный промежуток времени.
Путь - это скалярная физическая величина, обозначается буквой S - в системе СИ путь измеряется в метрах [S] = [м]. -При прямолинейном движении в одну сторону путь находится по формуле:
Скорость – это векторная физическая величина характеризующая быстроту движения тела.
Скорость - это векторная физическая величина - обозначается буквой со стрелочкой - в системе СИ скорость измеряется в метрах в секунду [ ] = [м/с]
Ускорение – это физическая величина характеризующая быстроту изменения скорости.
Ускорение - это векторная физическая величина - обозначается буквой со стрелочкой - в системе СИ ускорение измеряется в метрах в секунду в квадрате [ ] = [м/с(2)]
Все изучаемые виды прямолинейного движения подразделяются на - прямолинейное равномерное - прямолинейное равноускоренное - прямолинейное равнозамедленное - прямолинейное неравномерное
Прямолинейное равномерное движение это движение с постоянной по модулю и направлению скоростью.
При прямолинейном равномерном движении модуль скорости движения тела не меняется, а ускорение равно нулю.
Прямолинейное равноускоренное движение это движение при котором модуль скорости движения тела за равные промежутка времени увеличивается на равную величину.
При прямолинейном равноускоренном движении модуль скорости тела во время всего движения возрастает, а ускорение направлено в ту же сторону в которую направлена скорость
Прямолинейное равнозамедленное движение это движение при котором модуль скорости движения тела за равные промежутки времени уменьшается на равную величину.
При прямолинейном равнозамедленном движении модуль скорости тела во время всего движения уменьшается, а ускорение направлено в сторону противоположную направлению скорости
Прямолинейное неравномерное движение это движение при котором модуль скорости движения тела все время меняет своё значение.
При прямолинейном неравномерном движении модуль скорости тела во время всего движения меняется, ускорение так же все время меняется как по модулю так и по направлению.
При прямолинейном равномерном движении мы рассматриваем только скорость этого движения и обозначаем её буквой -
При прямолинейном равноускоренном или равнозамедленном движении мы рассматриваем и обязательно выделяем - начальную скорость, которую обозначаем буквой - мгновенную, конечную скорость, которую обозначаем буквой -
При прямолинейном неравномерном движении мы рассматриваем только среднюю скорость этого движения и обозначаем её буквой – Средняя скорость — скалярная физическая величина, равная отношению всего пройденного пути к промежутку времени, в течение которого этот путь пройден.
Основные формулы, которыми описываются все виды прямолинейного движения кроме неравномерного - уравнение координаты – - уравнение скорости – - уравнение перемещения - уравнение ускорения -
Кроме вышеназванных формул, есть формулы которые очень часто применяются при решении задач на движение, это - формулы связи скорости и перемещения– - формула для определения пройденного пути прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости за n-ю секунду
Баллистика — это наука о движении тел, брошенных в пространстве. Она занимается, исследованием движения снарядов, выпущенных из огнестрельного оружия, ракетных снарядов и баллистических ракет.
В школьном курсе физики изучаются все виды баллистического движения, которые происходят под действием силы тяжести, это - свободное падение - движение тела брошенного вертикально вверх - движение тела брошенного горизонтально - движение тела брошенного под углом к горизонту -- движение искусственных спутников Земли
Рассматривая баллистическое движение, мы можем разлагая эти движения на составляющие движения по осям ОХ (горизонтальная) и ОУ (вертикальная), применять формулы прямолинейного движения, заменяя ускорение а на ускорение свободного падения g, а перемещение на высоту, и таким образом решать все задачи по баллистическому движению.
Формулы для определения параметров свободное падение тела без начальной скорости - время свободного падения - - скорость в конце свободного падения – - высота с которой тело свободно падает -
Формулы для определения параметров движения тела брошенного вертикально вверх - время подъема тела – - время движения - - скорость в конце падения – - высота на которую поднимается тело -
Формулы для определения параметров движения тела брошенного под углом к горизонту - время движения тела - - высота на которую поднимается тело – - дальность полета тела
Формулы для определения параметров движения тела брошенного горизонтально - время движения тела - дальность полета тела -
Формулы для определения параметров движения исскуственых спутников Земли - формула максимальной скорости, которую необходимо сообщить телу, находящегося на поверхности Земли, что бы оно стало ИСЗ эта скорость называется первой космической скорость и примерно равна 8 км/с
Если тело находится не на поверхности Земли, а на некоторой высоте то -формула скорости, которую будет иметь тело (ИСЗ), находящейся на некоторой высоте над поверхностью Земли -Как видно из формулы при переходе ИСЗ с одной орбиты на другую его скорость увеличивается, если увеличивается радиус орбиты и наоборот.
С одним из видов криволинейного движения с которым мы знакомимся в школьном курсе физике это движение по окружности с постоянной по модулю скоростью. В данном случае вводятся некоторые специальные дополнительные понятия это: -- линейная скорость -- угловая скорость -- центростремительное ускорение -- период, частота, собственная частота
Линейная скорость – это физическая величина модуль которой определяется как отношение пройденного пути ко времени его прохождения
Линейная скорость - это векторная физическая величина - обозначается буквой без стрелочки - в системе СИ ускорение измеряется в метрах в секунду [ ] = [м/с]
Линейная скорость – величина векторная и её направление совпадает с направлением касательной к точке в которой находится тело в данный момент времени.
Угловая скорость при движении тела по окружности – это физическая величина, характеризующая быстроту вращения твёрдого тела.
Угловая скорость при движении тела по окружности - величина векторная, но в школьном курсе физике направление этого вектора не рассматривается - обозначается буквой омега - в системе СИ угловая скорость измеряется в радианах в секунду [ ] = [рад/с]
Центростремительное ускорение – это векторная физическая величина, характеризующая изменение направления вектора линейной скорости при движении тела по кривой.
Центростремительное ускорение – - это векторная физическая величина - обозначается буквой а с индексами ц. с. - направлен по перпендикуляру к касательной к центру кривизны кривой - термин «центростремительное ускорение» в целом эквивалентен термину «нормальное ускорение»
Период при движении тела по окружности – - это скалярная физическая величина численно равная времени в течении которого тело совершает один полный оборот
Период - это скалярная физическая величина - обозначается буквой - в системе СИ период измеряется в секундах [ ] = [с]
Частота при движении тела по окружности – - это скалярная физическая величина численно равная числу оборотов за единицу времени 1 секунду.
Частота - это скалярная физическая величина - обозначается буквой - в системе СИ частота измеряется единица деленная на секунду или в герцах [ ] = [1/с = Гц]
Собственная частота при движении тела по окружности – - это скалярная физическая величина численно равная числу оборотов за секунд.
Собственная частота - это скалярная физическая величина - обозначается буквой - в системе СИ частота измеряется единица деленная на секунду или в герцах [ ] = [1/с = Гц]
Основные формулы, которыми описывается движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью. - нахождение координат при движении по окружности в школьном курсе не рассматривается линейная скорость может быть найдена по формулам –
- формулы периода – - формулы частоты – -формулы собственной частоты - формулы центростремительного ускорения -
При решении задач часто приходится находить скорость, которая называется относительной скоростью. Относительная скорость находится в случае если мы рассматриваем движение двух тел одновременно и определяем скорость одного движущегося тела относительно другого движущегося тела
Относительная скорость движение одного тела относительно другого это векторная физическая величина численно равная векторной разности скорости первого и скорости второго тела относительно Земли, в системе координат связанной с первым телом и направленной с сторону направления скорости движения первого тела.
Первым телом в данном случае является то тело относительно которого ищется относительная скорость второго тела, а направление оси координат выбирается в сторону направления скорости первого тела.
В случае если тела движутся по одной прямой навстречу другу модуль относительной скорости равен разности модулей скоростей движения обоих тел, а направление выбирается в сторону большей по модулю скорости.
В случае если тела движутся по одной прямой в одну сторону то модуль относительной скорости равен сумме модулей скоростей движения обоих тел, направление выбирается в ту же сторону в которую направлены скорости тел.
В случае если тела движутся по разным прямым то модуль относительной скорости находится либо по теореме Пифагора в случае перпендикулярности прямых, либо по теореме косинусов в других случаях, а направление относительной скорости выбирается по направлению диагонали параллелограмма построенного на этих скоростях
ГРАФИКИ В кинематике часто приходится иметь дело с графиками зависимости: - скорости от времени - координаты от времени - перемещения от времени Графики позволяют наглядно изобразить как движется тело, а так же определить все параметры движения в любой момент времени.
ГРАФИКИ СКОРОСТИ Если ограничиться рассмотрением прямолинейных движений материальной точки вдоль координатной оси ОХ, то можно представить девять различных типов графиков скорости,
Все графики построены в согласия с уравнением зависимости скорости от времени. Проекции векторов скорости на ось ОХ, равны модулям векторов, а направления регулируются знаками «+» и «-» . Графики построены для случаев - верхний ряд - средний ряд - нижний ряд
И случаев - левая колонка, тело движется равноускоренно, кроме графика ж) - средняя колонка, тело движется равномерно - правая колонка, тело движется равнозамедленно, кроме графика в)
Для нахождения перемещения воспользуемся правилом перемещение численно ровно площади фигуры ограниченной графиком, осями координат и линией проекции точки. На графиках мы видим эти фигуры, они заштрихованы
ГРАФИКИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И КООРДИНАТЫ Если ограничиться рассмотрением прямолинейных движений материальной точки вдоль координатной оси ОХ, то можно так же представить девять различных типов графиков.
Все графики построены в согласия с уравнением зависимости скорости от времени. Проекции векторов перемещения на ось ОХ, равны модулям векторов, а направления регулируются знаками «+» и «-» . Графики построены для случаев - верхний ряд - средний ряд - нижний ряд
И случаев - левая колонка, тело движется равноускоренно, кроме графика ж) - средняя колонка, тело движется равномерно - правая колонка, тело движется равнозамедленно, кроме графика в)
Для нахождения перемещения проецируют точку графика (проводят перпендикуляры из определенной точки графика) на оси абсцисс и ординат. И узнают, каково значение перемещения в этот момент времени.
Задачи
Докажите, что средняя скорость автобуса, движущегося из пункта А в пункт В со скоростью , а из В в А со скоростью , меньше либо равна ( + )/2.
Самолет пролетел первую треть пути со скоростью 1100 км/ч, а оставшийся путь со скоростью 800 км/ч. Найдите среднюю скорость его полета.
Материальная точка переместилась с постоянной скоростью по прямой из точки 1 с координатами = 6 см, = 5 см в точку 2 с координатами = 2 см, = 9 см за 2 с. Какой угол образует скорость точки с осью X? Чему равен модуль скорости?
Теплоход проходит расстояние от пункта А до пункта В по течению реки за трое суток, обратно от В до А за пять суток, затрачивая одинаковое количество топлива в единицу времени. За сколько суток проплывет расстояние от А до В плот?
Пассажир поезда, идущего со скоростью 60 км/ч, наблюдает встречный состав в течение 4 с. Длина каждого поезда 200 м. С какой скоростью двигался встречный состав?