„Fajna fizyka” odchodzi od „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 Starożytny Egipt- sztuka kryje wiele tajemnic, ale współcześni fizycy przy pomocy nowych metod i instrumentów znajdują na wszystko wyjaśnienia więcej niesamowite sekrety przeszłość...... 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 poleciał dalej balon na gorące powietrze tylko 24 minuty, ale to pomogło mu stworzyć najbardziej fascynujące dzieła sztuki......... Czytać
Silniki parowe
„Ten potężny gigant miał trzy metry wzrostu: gigant z łatwością ciągnął furgonetkę z pięcioma pasażerami. Na głowie Parowiec tam leciała rura kominowa, z której wydobywał się gęsty, czarny dym... wszystko, nawet twarz, było z żelaza i to wszystko nieustannie zgrzytało i dudniło..." O kogo tu chodzi? Komu 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 czynić cuda!” – mówił i zadawał 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......
§ 12. Ruch z stałe przyspieszenie
Dla ruchu jednostajnie przyspieszonego obowiązują następujące równania, które przedstawiamy bez wyprowadzenia:
Jak rozumiesz, wzór wektorowy po lewej stronie i dwa wzory skalarne po prawej są równe. Z algebraicznego punktu widzenia wzory skalarne to oznaczają przy ruchu jednostajnie przyspieszonym rzuty przemieszczeń zależą od czasu zgodnie z prawem kwadratowym. Porównaj to z naturą rzutów prędkości chwilowej (patrz § 12-h).
Wiedząc to s x = x – x o I s y = y – y o(patrz § 12), z dwóch wzorów skalarnych z prawej górnej kolumny otrzymujemy równania na współrzędne:
Ponieważ przyspieszenie w ruchu ciała jednostajnie przyspieszonym jest stałe, osie współrzędnych można zawsze tak ustawić, aby wektor przyspieszenia był skierowany równolegle do jednej osi, np. osi Y. W rezultacie równanie ruchu po osi X będzie miało postać zauważalnie uproszczone:
x = x o + υ wół t + (0) I y = y o + υ oy t + ½ a y t²
Należy pamiętać, że lewe równanie pokrywa się z równaniem ruchu jednostajnego prostoliniowego (patrz § 12-g). To znaczy, że równomiernie przyspieszony ruch może się „sumować”. ruch jednolity wzdłuż jednej osi i ruch jednostajnie przyspieszony wzdłuż drugiej. Potwierdzają to doświadczenia z rdzeniem na jachcie (patrz § 12-b).
Zadanie. Wyciągając ramiona, dziewczyna rzuciła piłkę. Wzniósł się na wysokość 80 cm i wkrótce upadł u stóp dziewczynki, pokonując wysokość 180 cm. Z jaką prędkością została rzucona piłka i jaką prędkość miała piłka, gdy uderzyła w ziemię?
Podnieśmy obie strony równania do kwadratu, aby rzutować prędkość chwilową na oś Y: υ y = υ oy + a y t(patrz § 12). Otrzymujemy równość:
υ y ² = ( υ oy + a y t )² = υ oy ² + 2 υ oy a y t + a y ² t²
Wyjmijmy czynnik z nawiasów 2 tyg tylko dla dwóch terminów po prawej stronie:
υ y ² = υ oy ² + 2 a y ( υ oy t + ½ a y t² )
Należy pamiętać, że w nawiasach otrzymujemy wzór na obliczenie rzutu przemieszczenia: s y = υ oy t + ½ a y t². Zastąpienie go y, otrzymujemy:
Rozwiązanie. Zróbmy rysunek: skierujmy oś Y w górę i umieśćmy początek współrzędnych na ziemi, przy stopach dziewczynki. Zastosujmy wzór, który wyprowadziliśmy na kwadrat rzutu prędkości, najpierw w górnym punkcie wzniesienia się piłki:
0 = υ oy ² + 2·(–g)·(+h) ⇒ υ oy = ±√¯2gh = +4 m/s
Następnie, rozpoczynając ruch od najwyższego punktu w dół:
υ y² = 0 + 2·(–g)·(–H) ⇒ υ y = ±√¯2gh = –6 m/s
Odpowiedź: piłka została wyrzucona w górę z prędkością 4 m/s, a w momencie lądowania miała prędkość 6 m/s skierowaną w stronę osi Y.
Notatka. Mamy nadzieję, że rozumiesz, że wzór na kwadrat rzutu prędkości chwilowej będzie poprawny przez analogię dla osi X.
Dla ruchu jednostajnie przyspieszonego obowiązują następujące równania, które przedstawiamy bez wyprowadzenia:
Jak rozumiesz, wzór wektorowy po lewej stronie i dwa wzory skalarne po prawej są równe. Z punktu widzenia algebry wzory skalarne oznaczają, że przy ruchu jednostajnie przyspieszonym rzuty przemieszczeń zależą od czasu zgodnie z prawem kwadratowym. Porównaj to z naturą rzutów prędkości chwilowej (patrz § 12-h).
Wiedząc, że sx = x – xo and sy = y – yo (patrz § 12), z dwóch wzorów skalarnych z prawej górnej kolumny otrzymujemy równania na współrzędne:
Ponieważ przyspieszenie w ruchu ciała jednostajnie przyspieszonym jest stałe, osie współrzędnych można zawsze tak ustawić, aby wektor przyspieszenia był skierowany równolegle do jednej osi, np. osi Y. W rezultacie równanie ruchu po osi X będzie miało postać zauważalnie uproszczone:
x = xo + υox t + (0) i y = yo + υoy t + ½ ay t²
Należy pamiętać, że lewe równanie pokrywa się z równaniem ruchu jednostajnego prostoliniowego (patrz § 12-g). Oznacza to, że ruch równomiernie przyspieszony może „składać się” z ruchu jednostajnego wzdłuż jednej osi i ruchu równomiernie przyspieszonego wzdłuż drugiej. Potwierdzają to doświadczenia z rdzeniem na jachcie (patrz § 12-b).
Zadanie. Wyciągając ramiona, dziewczyna rzuciła piłkę. Wzniósł się na wysokość 80 cm i wkrótce upadł u stóp dziewczynki, pokonując wysokość 180 cm. Z jaką prędkością została rzucona piłka i jaką prędkość miała piłka, gdy uderzyła w ziemię?
Podnieś obie strony równania na rzut prędkości chwilowej na oś Y: υy = υoy + ay t (patrz § 12). Otrzymujemy równość:
υy² = ( υoy + ay t )² = υoy² + 2 υoy ay t + ay² t²
Wyjmijmy z nawiasów współczynnik 2 ay tylko dla dwóch wyrazów prawostronnych:
υy² = υoy² + 2 ay ( υoy t + ½ ay t² )
Należy zwrócić uwagę, że w nawiasie otrzymujemy wzór na obliczenie rzutu przemieszczenia: sy = υoy t + ½ ay t². Zastępując go przez sy, otrzymujemy:
Rozwiązanie. Zróbmy rysunek: skierujmy oś Y w górę i umieśćmy początek współrzędnych na ziemi, przy stopach dziewczynki. Zastosujmy wzór, który wyprowadziliśmy na kwadrat rzutu prędkości, najpierw w górnym punkcie wzniesienia się piłki:
0 = υoy² + 2·(–g)·(+h) ⇒ υoy = ±√¯2gh = +4 m/s
Następnie, rozpoczynając ruch od najwyższego punktu w dół:
υy² = 0 + 2·(–g)·(–H) ⇒ υy = ±√¯2gh = –6 m/s
Odpowiedź: piłka została wyrzucona w górę z prędkością 4 m/s, a w momencie lądowania miała prędkość 6 m/s skierowaną w stronę osi Y.
Notatka. Mamy nadzieję, że rozumiesz, że wzór na kwadratowy rzut prędkości chwilowej będzie poprawny przez analogię dla osi X:
Jeśli ruch jest jednowymiarowy, to znaczy odbywa się tylko wzdłuż jednej osi, możesz zastosować jedną z dwóch formuł w ramach.
Położenie ciał względem wybranego układu współrzędnych charakteryzuje się zwykle wektorem promienia zależnym od czasu. Następnie położenie ciała w przestrzeni w dowolnym momencie można znaleźć za pomocą wzoru:
.
(Przypomnijmy, że jest to główne zadanie mechaniki.)
Wśród wielu różne rodzaje najprostszy ruch to 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 zakrzywionej drodze 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 swobodnego spadania ( G= 9,81 m/s 2), skierowane pionowo w dół.
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 więcej przypadek ogólny ruchu po zakrzywionej drodze 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. Znajdź ruch samochodu w ciągu 3,3 minuty i jego położenie w tym samym czasie, jeśli jest moment początkowy czas, w którym samochód znajdował się w punkcie, którego współrzędna wynosi 12,23 km, oraz 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, jeżeli 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? Jaka będzie prędkość 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 przyspieszenie normalne będzie dwukrotnie większe od przyspieszenia stycznego i ile będzie równe? prędkość liniowa leci o tej porze? 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. Podtorze 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 biegiem rzeki. 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 się poruszać z 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.
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: Przedstaw uczniom charakterystyczne cechy ruch prostoliniowy, jednostajnie przyspieszony. Podaj pojęcie przyspieszenia jako podstawę wielkość fizyczna, charakteryzujący się nierównym ruchem. Wprowadź 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 teoretycznego, twórczego myślenia wśród uczniów, formacja myślenie operacyjne mające na celu wybór optymalnych rozwiązań
Wospożywny : kultywowanie świadomego podejścia do nauki i zainteresowania studiowaniem fizyki.
Typ lekcji : Lekcja łączona.
Dema:
1. Równomiernie przyspieszony ruch piłki wzdłuż równia pochyła.
2. Aplikacja multimedialna „Podstawy kinematyki”: fragment „Ruch jednostajnie przyspieszony”.
Postęp.
1. Moment organizacyjny.
2. Sprawdzian wiedzy: Niezależna praca(„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. Jeśli prędkość ciała zmienia się w czasie, aby opisać ruch, musisz wiedzieć, jaka jest prędkość ciała ten moment czasie (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 nierównomiernego 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 jest dowolna równe odstępy czas zmienia się równomiernie, nazywa się ruchem prostoliniowym jednostajnie przyspieszonym.
Jeżeli prędkość ciała zmienia się podczas ruchu, pojawia się pytanie: jaka jest „szybkość zmiany prędkości”? Ta wielkość, zwana przyspieszeniem, odgrywa rolę Istotną 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? następujące przypadki:
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.
