Trasa ze stałym przyspieszeniem. Ruch prostoliniowy ze stałym przyspieszeniem. Przykład rozwiązania problemu
Z DA
12.12.2018 17:31"; $(html).insertAfter(this); (adsbygoogle = window.adsbygoogle || ).push(); ) i++; )) ) )) funkcja Images_share(elm)( var url = $(elm) .find („.fb-like”).data(„href”); var tytuł = $(wiąz).find(.post_content_text”).children("h2").text(); .find(".short_description_of_post").text(); $(elm).find(.post_in_image").each(function())( $(this).wrap(function())( return "
"+$(ten).tekst()+"
"; )); )) $(elm).find(.post_image").each(function())( $(this).append("
"); $(this).hover(function() ( $(this).find(.soc_image").animate(("margin-right":"1%"),200); ), funkcja() ( $(this).find(.soc_image").animate(("margin-right":"-192px"),200); )) )) funkcja ads_comed(elm)( var html = ""; var k =0; $(elm).find(.post_in_image).each(funkcja())( if(k%3==0)( $(html).insertAfter(this); (adsbygoogle = window.adsbygoogle | |. ).push(()); k++ ))
Zawartość tej Strony, taka jak artykuły, teksty, grafiki, obrazy i inne materiały zamieszczone na tej Stronie („Treść”), służy wyłącznie celom informacyjnym. Nie składa się żadnych oświadczeń ani zapewnień jakiegokolwiek rodzaju, wyraźnych lub dorozumianych, w odniesieniu do Treści udostępnianych w tej Witrynie co do jej kompletności, dokładności, niezawodności, przydatności lub dostępności do jakiegokolwiek celu. Wszelkie korzystanie z Treści odbywa się na własne ryzyko. Treści nie należy interpretować jako profesjonalnej porady prawnej, medycznej, finansowej, rodzinnej, dotyczącej zarządzania ryzykiem ani żadnej innej profesjonalnej porady. Jeśli potrzebujesz konkretnej porady, skonsultuj się z licencjonowanym specjalistą, ekspertem w danej dziedzinie. Wydawca nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek obrażenia lub szkody czytelnika, które mogą wyniknąć z działania czytelnika lub korzystania z Treści zawartych w tej Witrynie.
. Kopiowanie całości lub części materiałów serwisu bez zgody redaktorów jest zabronione.
„Fajna fizyka” przeniosła się z „ludzi”!
„Cool Physics” to strona dla tych, którzy kochają fizykę, studiują siebie i uczą innych.
„Fajna fizyka” jest zawsze w pobliżu!
Ciekawe materiały z fizyki dla uczniów, nauczycieli i wszystkich ciekawskich.
Oryginalna strona „Cool Physics” (class-fizika.narod.ru) jest uwzględniana w wydaniach katalogowych od 2006 roku „Edukacyjne zasoby internetowe dla podstawowego kształcenia ogólnego i średniego (pełnego) ogólnego”, zatwierdzone przez Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej w Moskwie.
Czytaj, ucz się, odkrywaj!
Świat fizyki jest ciekawy i fascynujący, zaprasza wszystkich ciekawskich do odbycia podróży po łamach serwisu Cool Physics.
A na początek wizualna mapa fizyki, która pokazuje, skąd pochodzą i jak powiązane są różne obszary fizyki, czego się uczą i do czego są potrzebne.
Mapa Fizyki powstała na podstawie filmu Mapa Fizyki autorstwa Dominique’a Wilimmana z kanału Domain of Science.
Fizyka i tajemnice artystów
Tajemnice mumii faraonów i wynalazki Rebrandta, fałszerstwa arcydzieł i tajemnice papirusów starożytnego Egiptu – sztuka kryje wiele tajemnic, ale współcześni fizycy przy pomocy nowych metod i instrumentów znajdują wyjaśnienia dla coraz więcej niesamowitych tajemnic przeszłości...... czytaj
ABC fizyki
Potężne tarcie
Jest wszędzie, ale gdzie się bez niego obejdzie?
Ale oto trzej asystenci bohaterów: grafit, molibdenit i teflon. Te niesamowite substancje, które charakteryzują się bardzo dużą ruchliwością cząstek, są obecnie stosowane jako doskonałe smary stałe....... czytaj
Aeronautyka
„Więc wznoszą się do gwiazd!” - widniejący na herbie założycieli aeronautyki, braci Montgolfier.
Słynny pisarz Juliusz Verne leciał balonem tylko przez 24 minuty, ale to pomogło mu stworzyć fascynujące dzieła sztuki...... czytaj
Silniki parowe
„Ten potężny gigant miał trzy metry wzrostu: gigant z łatwością ciągnął furgonetkę z pięcioma pasażerami. Na głowie Parowca znajdowała się rura kominowa, z której wydobywał się gęsty, czarny dym… wszystko, nawet jego twarz, było zrobione. żelaza, a to wszystko ciągle mielono i dudniło…” O kim tu mowa? Dla kogo są te pochwały? ......... Czytać
Sekrety magnesu
Tales z Miletu obdarzył go duszą, Platon porównał go do poety, Orfeusz uznał go za pana młodego... W okresie renesansu magnes uważano za odbicie nieba i przypisywano mu zdolność zaginania przestrzeni. Japończycy wierzyli, że magnes to siła, która pomoże odwrócić los w twoją stronę....... czytaj
Po drugiej stronie lustra
Czy wiesz, ile ciekawych odkryć może przynieść „po drugiej stronie lustra”? Obraz Twojej twarzy w lustrze ma zamienioną prawą i lewą połowę. Ale twarze rzadko są całkowicie symetryczne, więc inni widzą Cię zupełnie inaczej. Czy zastanawiałeś się nad tym? ......... Czytać
Sekrety wspólnego szczytu
„Uświadomienie sobie, że cud był blisko nas, przychodzi za późno”. - A. Blok.
Czy wiesz, że Malajowie potrafią godzinami z fascynacją patrzeć na bączek? Prawidłowe zakręcenie go wymaga jednak sporych umiejętności, gdyż waga malajskiego topu potrafi sięgać kilku kilogramów....... czytaj
Wynalazki Leonarda da Vinci
„Chcę tworzyć cuda!”, powiedział i zadał sobie pytanie: „Ale powiedz mi, czy zrobiłeś coś?”
Leonardo da Vinci pisał swoje traktaty w tajemnicy, używając zwykłego lustra, więc jego zaszyfrowane rękopisy można było po raz pierwszy odczytać dopiero trzy wieki później......
Położenie ciał względem wybranego układu współrzędnych charakteryzuje się zazwyczaj wektorem promienia zależnym od czasu. Następnie położenie ciała w przestrzeni w dowolnym momencie można wyznaczyć korzystając ze wzoru:
(Przypomnijmy, że jest to główne zadanie mechaniki.) Spośród wielu różnych rodzajów ruchu najprostszy jest mundur – ruch ze stałą prędkością (zero przyspieszenia), a wektor prędkości () musi pozostać niezmieniony. Oczywiście taki ruch może być tylko prostoliniowy. Dokładnie kiedy ruch jednolity
ruch oblicza się ze wzoru: Czasami ciało porusza się po zakrzywionym torze tak, że moduł prędkości pozostaje stały () (takiego ruchu nie można nazwać ruchem jednostajnym i nie można na niego zastosować wzoru). W tym przypadku przebyty dystans
można obliczyć za pomocą prostego wzoru: Przykładem takiego ruchu jest.
ruch po okręgu ze stałą prędkością bezwzględną Trudniejsze jest ruch jednostajnie przyspieszony
– ruch ze stałym przyspieszeniem (). Dla takiego ruchu obowiązują dwa wzory kinematyczne:
z których można uzyskać dwa dodatkowe wzory, które często mogą być przydatne w rozwiązywaniu problemów: Ruch jednostajnie przyspieszony nie musi być prostoliniowy. Konieczne jest tylko to wektor przyspieszenie pozostało stałe. Przykładem ruchu równomiernie przyspieszonego, choć nie zawsze prostoliniowego, jest ruch z przyspieszeniem ziemskim ( G
Ze szkolnych zajęć z fizyki znany jest również bardziej złożony ruch - drgania harmoniczne wahadła, dla których wzory nie obowiązują.
Na ruch ciała po okręgu ze stałą prędkością bezwzględną porusza się z tzw normalna (dośrodkowy) przyspieszenie
skierowany do środka okręgu i prostopadle do prędkości ruchu.
W bardziej ogólnym przypadku ruchu po krzywoliniowej trajektorii ze zmienną prędkością przyspieszenie ciała można rozłożyć na dwie wzajemnie prostopadłe składowe i przedstawić jako sumę przyspieszenia stycznego (stycznego) i normalnego (prostopadłego, dośrodkowego):
gdzie jest wektorem jednostkowym wektora prędkości i jednostką jednostkową normalną do trajektorii; R– promień krzywizny trajektorii.
Ruch ciał opisywany jest zawsze w odniesieniu do jakiegoś układu odniesienia (FR). Rozwiązując problemy, należy wybrać najwygodniejszy SO. W przypadku stopniowo poruszających się CO wzór jest następujący
pozwala na łatwe przejście z jednego CO do drugiego. We wzorze – prędkość ciała w stosunku do jednego CO; – prędkość ciała względem drugiego punktu odniesienia; – prędkość drugiego CO względem pierwszego.
Pytania i zadania autotestowe
1) Model punktu materialnego: jaka jest jego istota i znaczenie?
2) Sformułować definicję ruchu jednostajnego, jednostajnie przyspieszonego.
3) Formułować definicje podstawowych wielkości kinematycznych (wektor promienia, przemieszczenia, prędkości, przyspieszenia, przyspieszenia stycznego i normalnego).
4) Napisz wzory na kinematykę ruchu jednostajnie przyspieszonego i wyprowadź je.
5) Sformułuj zasadę względności Galileusza.
2.1.1. Ruch po linii prostej
Zadanie 22.(1) Samochód porusza się po prostym odcinku drogi ze stałą prędkością 90. Znaleźć przemieszczenie samochodu w czasie 3,3 minuty i jego położenie w tym samym momencie, jeżeli w chwili początkowej samochód znajdował się w punkcie, którego współrzędna wynosi 12,23 km, a oś Wół skierowany 1) wzdłuż ruchu samochodu; 2) przed ruchem samochodu.
Zadanie 23.(1) Rowerzysta jedzie drogą polną w kierunku północnym z prędkością 12 przez 8,5 minuty, następnie na skrzyżowaniu skręca w prawo i jedzie kolejne 4,5 km. Znajdź przemieszczenie rowerzysty podczas jego ruchu.
Zadanie 24.(1) Łyżwiarz porusza się po linii prostej z przyspieszeniem 2,6, a po 5,3 s jego prędkość wzrasta do 18. Znajdź prędkość początkową łyżwiarza. Jaką odległość przebiegnie zawodnik w tym czasie?
Zadanie 25.(1) Samochód porusza się po linii prostej, zwalniając przed znakiem ograniczenia prędkości 40 z przyspieszeniem 2,3. Ile czasu trwał ten ruch, jeżeli przed hamowaniem samochód jechał z prędkością 70? W jakiej odległości od znaku kierowca zaczął hamować?
Zadanie 26.(1) Z jakim przyspieszeniem porusza się pociąg, jeśli na trasie 1200 m jego prędkość wzrośnie z 10 do 20? Ile czasu trwał pociąg w tej podróży?
Zadanie 27.(1) Ciało rzucone pionowo do góry powraca na ziemię po 3 s. Jaka była prędkość początkowa ciała? Jaka jest maksymalna wysokość, jaką osiągnął?
Zadanie 28.(2) Ciało zawieszone na linie zostało podniesione ze stanu spoczynku ze stanu spoczynku pionowo w górę z przyspieszeniem 2,7 m/s 2 . Po 5,8 s lina pękła. Po jakim czasie ciało dosięgło ziemi po zerwaniu liny? Pomiń opór powietrza.
Zadanie 29.(2) Ciało zaczyna się poruszać bez prędkości początkowej z przyspieszeniem 2,4. Wyznacz drogę, jaką przebyło ciało w ciągu pierwszych 16 s od rozpoczęcia ruchu oraz drogę, którą przebyło w ciągu następnych 16 s. Z jaką średnią prędkością poruszało się ciało w ciągu tych 32 s?
2.1.2. Ruch jednostajnie przyspieszony w płaszczyźnie
Zadanie 30.(1) Koszykarz wrzuca piłkę do obręczy z prędkością 8,5 pod kątem 63° do poziomu. Z jaką prędkością piłka uderzyła w obręcz, jeśli dotarła do niej w czasie 0,93 s?
Zadanie 31.(1) Koszykarz rzuca piłkę do obręczy. W momencie rzutu piłka znajduje się na wysokości 2,05 m, a po 0,88 s wpada do obręczy znajdującej się na wysokości 3,05 m. Z jakiej odległości od obręczy (w poziomie) wykonano rzut, jeśli piłka został rzucony pod kątem 56° do horyzontu?
Zadanie 32.(2) Piłkę rzucono poziomo z prędkością 13, po pewnym czasie jej prędkość okazuje się równa 18. Znajdź ruch piłki w tym czasie. Pomiń opór powietrza.
Zadanie 33.(2) Ciało rzucono pod pewnym kątem do horyzontu z prędkością początkową 17 m/s. Znajdź wartość tego kąta, jeżeli zasięg lotu ciała jest 4,3 razy większy od maksymalnej wysokości uniesienia.
Zadanie 34.(2) Bombowiec nurkujący z prędkością 360 km/h zrzuca bombę z wysokości 430 m, znajdując się poziomo w odległości 250 m od celu. Pod jakim kątem powinien nurkować bombowiec? Na jakiej wysokości znajdzie się bomba po 2 sekundach od rozpoczęcia spadania? Jaką prędkość będzie miał w tym momencie?
Zadanie 35.(2) Samolot lecący na wysokości 2940 m z prędkością 410 km/h zrzucił bombę. Jak długo przed przelotem nad celem i w jakiej odległości od niego samolot musi wystrzelić bombę, aby trafić w cel? Znajdź wielkość i kierunek prędkości bomby po 8,5 s od początku jej spadania. Pomiń opór powietrza.
Zadanie 36.(2) Pocisk wystrzelony pod kątem 36,6 stopnia do poziomu dwukrotnie znalazł się na tej samej wysokości: 13 i 66 sekund po wylocie. Określ prędkość początkową, maksymalną wysokość podnoszenia i zasięg pocisku. Pomiń opór powietrza.
2.1.3. Ruch okrężny
Zadanie 37.(2) Ciężarek poruszający się po żyłce po okręgu ze stałym przyspieszeniem stycznym miał pod koniec ósmego obrotu prędkość 6,4 m/s, a po 30 sekundach ruchu jego normalne przyspieszenie wyniosło 92 m/s 2 . Znajdź promień tego okręgu.
Zadanie 38.(2) Chłopiec jadący na karuzeli porusza się, gdy karuzela zatrzyma się po okręgu o promieniu 9,5 m i pokonuje tor o długości 8,8 m, mając na początku tego łuku prędkość 3,6 m/s i 1,4 m/s na końcu. Wyznacz całkowite przyspieszenie chłopca na początku i na końcu łuku oraz czas jego ruchu po tym łuku.
Zadanie 39.(2) Mucha siedząca na krawędzi wentylatora, gdy jest on włączony, porusza się po okręgu o promieniu 32 cm ze stałym przyspieszeniem stycznym wynoszącym 4,6 cm/s 2 . Po jakim czasie od rozpoczęcia ruchu normalne przyspieszenie będzie dwukrotnie większe niż przyspieszenie styczne i jaka będzie w tym momencie równa prędkość liniowa lotu? Ile obrotów mucha wykona w tym czasie?
Zadanie 40.(2) Po otwarciu drzwi klamka porusza się ze stanu spoczynku po okręgu o promieniu 68 cm ze stałym przyspieszeniem stycznym równym 0,32 m/s 2 . Znajdź zależność całkowitego przyspieszenia uchwytu od czasu.
Zadanie 41.(3) Aby zaoszczędzić miejsce, wejście do jednego z najwyższych mostów w Japonii zaprojektowano w formie spiralnej linii owijającej się wokół walca o promieniu 65 m. Koryto drogi tworzy z płaszczyzną poziomą kąt 4,8 stopnia. Znajdź przyspieszenie samochodu jadącego tą drogą ze stałą prędkością bezwzględną 85 km/h?
2.1.4. Względność ruchu
Zadanie 42.(2) Dwa statki poruszają się względem brzegów z prędkością 9,00 i 12,0 węzłów (1 węzeł = 0,514 m/s), skierowane odpowiednio pod kątem 30 i 60 o do południka. Z jaką prędkością porusza się drugi statek względem pierwszego?
Zadanie 43.(3) Chłopiec, który potrafi pływać z prędkością 2,5 razy mniejszą od prędkości nurtu rzeki, chce przepłynąć tę rzekę tak, aby jak najmniej nieść go z prądem. Pod jakim kątem do brzegu powinien płynąć chłopiec? Jak daleko zostanie poniesiony, jeśli szerokość rzeki wynosi 190 m?
Zadanie 44.(3) Dwa ciała jednocześnie zaczynają poruszać się od jednego punktu pola grawitacyjnego z tą samą prędkością 2,6 m/s. Prędkość jednego ciała jest skierowana pod kątem π/4, a drugiego pod kątem –π/4 do horyzontu. Wyznacz prędkość względną tych ciał po 2,9 s od rozpoczęcia ich ruchu.
Kinematyka to nauka o klasycznym ruchu mechanicznym w fizyce. W przeciwieństwie do dynamiki, nauka bada, dlaczego ciała się poruszają. Odpowiada na pytanie, jak oni to robią. W tym artykule rozważymy ruch ze stałym przyspieszeniem.
Pojęcie przyspieszenia
Kiedy ciało porusza się w przestrzeni, przez pewien czas pokonuje określoną ścieżkę, która jest długością trajektorii. Aby obliczyć tę ścieżkę, używamy pojęć prędkości i przyspieszenia.
Prędkość jako wielkość fizyczna charakteryzuje szybkość w czasie zmian przebytej drogi. Prędkość jest kierowana stycznie do trajektorii w kierunku ruchu ciała.
Przyspieszenie to nieco bardziej złożona wielkość. Krótko mówiąc, opisuje zmianę prędkości w danym momencie. Matematyczna definicja przyspieszenia wygląda następująco:
Aby lepiej zrozumieć ten wzór, podamy prosty przykład: załóżmy, że w ciągu 1 sekundy ruchu prędkość ciała wzrosła o 1 m/s. Liczby te wstawione do powyższego wyrażenia prowadzą do wyniku: przyspieszenie ciała w tej sekundzie było równe 1 m/s 2 .
Kierunek przyspieszenia jest całkowicie niezależny od kierunku prędkości. Jego wektor pokrywa się z wektorem siły wynikowej, która powoduje
Należy zwrócić uwagę na ważny punkt powyżej. Wartość ta charakteryzuje nie tylko zmianę prędkości pod względem wielkości, ale także kierunku. Ten ostatni fakt należy uwzględnić w przypadku ruchu krzywoliniowego. W dalszej części artykułu rozważany będzie jedynie ruch prostoliniowy.
Prędkość podczas poruszania się ze stałym przyspieszeniem
Przyspieszenie jest stałe, jeśli zachowuje swoją wielkość i kierunek podczas ruchu. Ruch taki nazywamy ruchem jednostajnie przyspieszonym lub jednostajnie opóźnionym – wszystko zależy od tego, czy przyspieszenie prowadzi do zwiększenia prędkości, czy do zmniejszenia prędkości.
W przypadku ciała poruszającego się ze stałym przyspieszeniem prędkość można wyznaczyć za pomocą jednego z poniższych wzorów:
Pierwsze dwa równania charakteryzują ruch jednostajnie przyspieszony. Różnica między nimi polega na tym, że drugie wyrażenie ma zastosowanie w przypadku niezerowej prędkości początkowej.
Trzecie równanie jest wyrażeniem prędkości ruchu równomiernie powolnego przy stałym przyspieszeniu. Przyspieszenie jest skierowane przeciwko prędkości.
Wykresy wszystkich trzech funkcji v(t) są liniami prostymi. W pierwszych dwóch przypadkach proste mają nachylenie dodatnie względem osi x, w trzecim przypadku nachylenie to jest ujemne.
Wzory na przebytą drogę
Dla toru w przypadku ruchu ze stałym przyspieszeniem (przyspieszenie a = const) nie jest trudno uzyskać wzory, jeśli obliczymy całkę prędkości po czasie. Po wykonaniu tej operacji matematycznej dla trzech zapisanych powyżej równań otrzymujemy następujące wyrażenia dla ścieżki L:
L = v0*t + a*t2/2;
L = v 0 *t - a*t 2 /2.
Wykresy wszystkich trzech funkcji ścieżki w funkcji czasu są parabolami. W pierwszych dwóch przypadkach prawa gałąź paraboli wzrasta, a dla trzeciej funkcji stopniowo osiąga pewną stałą, która odpowiada przebytej drodze do całkowitego zatrzymania ciała.
Rozwiązanie problemu
Poruszając się z prędkością 30 km/h, samochód zaczął przyspieszać. W 30 sekund pokonał dystans 600 metrów. Jakie było przyspieszenie samochodu?
Na początek przeliczmy prędkość początkową z km/h na m/s:
v 0 = 30 km/h = 30000/3600 = 8,333 m/s.
Zapiszmy teraz równanie ruchu:
L = v 0 *t + a*t 2 /2.
Z tej równości wyrażamy przyspieszenie, otrzymujemy:
a = 2*(L - v 0 * t)/t 2 .
Wszystkie wielkości fizyczne w tym równaniu są znane z warunków problemowych. Podstawiamy je do wzoru i otrzymujemy odpowiedź: a ≈ 0,78 m/s 2 . Zatem poruszając się ze stałym przyspieszeniem, samochód zwiększał prędkość o 0,78 m/s w każdej sekundzie.
Obliczmy też (dla zabawy), jaką prędkość uzyskał po 30 sekundach przyspieszonego ruchu, otrzymamy:
v = v 0 + a*t = 8,333 + 0,78*30 = 31,733 m/s.
Wynikowa prędkość wynosi 114,2 km/h.
Cele lekcji:
Edukacyjny:
Edukacyjny:
Wos pożywny
Typ lekcji : Lekcja łączona.
Wyświetl zawartość dokumentu
„Temat lekcji: „Przyspieszenie. Ruch prostoliniowy ze stałym przyspieszeniem.”
Przygotowane przez Marinę Nikołajewnę Pogrebnyak, nauczycielkę fizyki w MBOU „Szkoła Średnia nr 4”
Klasa -11
Lekcja 5/4 Temat lekcji: „Przyspieszenie. Ruch prostoliniowy ze stałym przyspieszeniem».
Cele lekcji:
Edukacyjny: Zapoznanie studentów z charakterystycznymi cechami ruchu prostoliniowego, jednostajnie przyspieszonego. Podaj pojęcie przyspieszenia jako głównej wielkości fizycznej charakteryzującej ruch nierówny. Wpisz wzór pozwalający wyznaczyć chwilową prędkość ciała w dowolnym momencie, oblicz chwilową prędkość ciała w dowolnym momencie,
doskonalenie umiejętności rozwiązywania problemów za pomocą metod analitycznych i graficznych.
Edukacyjny: rozwój myślenia teoretycznego, twórczego u dzieci w wieku szkolnym, kształtowanie myślenia operacyjnego ukierunkowanego na wybór optymalnych rozwiązań
Wospożywny : kultywowanie świadomego podejścia do nauki i zainteresowania studiowaniem fizyki.
Typ lekcji : Lekcja łączona.
Dema:
1. Ruch kuli z jednostajnym przyspieszeniem po pochyłej płaszczyźnie.
2. Aplikacja multimedialna „Podstawy kinematyki”: fragment „Ruch jednostajnie przyspieszony”.
Postęp prac.
1. Moment organizacyjny.
2. Sprawdzian wiedzy: Praca samodzielna („Ruch”. „Wykresy prostoliniowego ruchu jednostajnego”) – 12 min.
3. Studiowanie nowego materiału.
Plan prezentacji nowego materiału:
1. Prędkość chwilowa.
2. Przyspieszenie.
3. Prędkość podczas ruchu prostoliniowego równomiernie przyspieszonego.
1. Prędkość chwilowa. Jeżeli prędkość ciała zmienia się w czasie, aby opisać ruch, trzeba wiedzieć, jaka jest prędkość ciała w danym momencie (lub w danym punkcie trajektorii). Prędkość ta nazywana jest prędkością chwilową.
Można również powiedzieć, że prędkość chwilowa to prędkość średnia w bardzo krótkim przedziale czasu. Podczas jazdy ze zmienną prędkością średnia prędkość mierzona w różnych odstępach czasu będzie różna.
Jeśli jednak mierząc średnią prędkość, będziemy brać coraz mniejsze odstępy czasu, to wartość średniej prędkości będzie dążyć do jakiejś określonej wartości. Jest to prędkość chwilowa w danym momencie. W przyszłości mówiąc o prędkości ciała będziemy mieli na myśli jego prędkość chwilową.
2. Przyspieszenie. Przy nierównym ruchu chwilowa prędkość ciała jest wielkością zmienną; ma różną wielkość i (lub) kierunek w różnych momentach i w różnych punktach trajektorii. Wszystkie prędkościomierze samochodów i motocykli pokazują nam tylko moduł prędkości chwilowej.
Jeśli chwilowa prędkość ruchu nierównego zmienia się nierównomiernie w równych okresach czasu, wówczas bardzo trudno jest ją obliczyć.
Tak złożonych, nierównych ruchów nie uczy się w szkole. Dlatego rozważymy tylko najprostszy ruch nierównomierny - ruch prostoliniowy równomiernie przyspieszony.
Ruch prostoliniowy, w którym prędkość chwilowa zmienia się jednakowo w równych odstępach czasu, nazywany jest ruchem prostoliniowym jednostajnie przyspieszonym.
Jeżeli prędkość ciała zmienia się podczas ruchu, pojawia się pytanie: jaka jest „szybkość zmiany prędkości”? Wielkość ta, zwana przyspieszeniem, odgrywa kluczową rolę we wszelkiej mechanice: wkrótce przekonamy się, że o przyspieszeniu ciała decydują siły działające na to ciało.
Przyspieszenie to stosunek zmiany prędkości ciała do czasu, w którym ta zmiana nastąpiła.
Jednostką przyspieszenia w układzie SI jest m/s2.
Jeśli ciało porusza się w jednym kierunku z przyspieszeniem 1 m/s 2 , jego prędkość zmienia się o 1 m/s co sekundę.
Terminu „przyspieszenie” używa się w fizyce, gdy mówimy o jakiejkolwiek zmianie prędkości, w tym wtedy, gdy moduł prędkości maleje lub gdy moduł prędkości pozostaje niezmieniony, a prędkość zmienia się tylko w kierunku.
3. Prędkość podczas ruchu prostoliniowego równomiernie przyspieszonego.
Z definicji przyspieszenia wynika, że v = v 0 + at.
Jeśli skierujemy oś x wzdłuż prostej, po której porusza się ciało, to w rzutach na oś x otrzymamy v x = v 0 x + a x t.
Zatem przy ruchu prostoliniowym równomiernie przyspieszonym rzut prędkości zależy liniowo od czasu. Oznacza to, że wykres v x (t) jest odcinkiem linii prostej.
Formuła ruchu:
Wykres prędkości przyspieszającego samochodu:
Wykres prędkości hamującego samochodu
4. Konsolidacja nowego materiału.
Jaka jest chwilowa prędkość kamienia rzuconego pionowo w górę w najwyższym punkcie jego trajektorii?
O jakiej prędkości – średniej czy chwilowej – mówimy w następujących przypadkach:
a) pociąg jechał pomiędzy stacjami z prędkością 70 km/h;
b) prędkość poruszania się młotka po uderzeniu wynosi 5 m/s;
c) prędkościomierz lokomotywy elektrycznej wskazuje 60 km/h;
d) kula opuszcza karabin z prędkością 600 m/s.
ZADANIA ROZWIĄZANE NA LEKCJI
Oś OX jest skierowana wzdłuż trajektorii ruchu prostoliniowego ciała. Co możesz powiedzieć o ruchu, w którym: a) v x 0 i x 0; b) v x 0, a x v x x 0;
d) v x x v x x = 0?
1. Hokeista lekko uderzył kijem krążek, nadając mu prędkość 2 m/s. Jaka będzie prędkość krążka po 4 s od uderzenia, jeżeli w wyniku tarcia o lód porusza się on z przyspieszeniem 0,25 m/s 2?
2. Po 10 s od rozpoczęcia ruchu pociąg osiąga prędkość 0,6 m/s. Po jakim czasie od rozpoczęcia ruchu prędkość pociągu osiągnie wartość 3 m/s?
5. PRACA DOMOWA: §5,6, ust. 5 nr 2, np. 6 nr 2.