Народна Освіта » Фізика » Тема 1. Механічний рух. Системи відліку. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях. Переміщення. Координата. Закон руху.

НАРОДНА ОСВІТА

Тема 1. Механічний рух. Системи відліку. Матеріальна точка. Траєкторія. Шлях. Переміщення. Координата. Закон руху.

Кінематика — це розділ механіки, який вивчає рух тіл, залежність величин від часу, не розглядаючи причини, які викликають цей рух.

Механічним рухом називають зміну положення тіла в просторі відносно других тіл.

Тілом відліку називають нерухоме тіло відносно якого розглядається рух інших тіл.

Матеріальною точкою називають тіло, розмірами якого в даних умовах можна знехтувати.

Для характеристики змін положення предметів на Землі найчастіше за тіло відліку беруть тіло, нерухомо пов’язане з Землею (будинок, дерево, телеграфний стовп).

Щоб однозначно визначити місце перебування тіла (матеріальної точки МТ) потрібно вибрати початок відліку, систему координат і спосіб вимірювання часу. Положення рухомого тіла однозначно визначається координатами. Якщо тіло рухається по прямій, то достатньо знати одну координату х, по площині — треба скористуватись двома координатами (х, у), а в просторі — трьома координатами (x,y,z) (мал. 1).

Тіло відліку, пов'язану з ним систему координат і спосіб вимірювання часу, називають системою відліку.

Для характеристики руху тіла у вибраній системі відліку слід знати, як змінюються координати х=х(t), у=у(t).

Такий запис означає, шо координати х, у змінюються в залежності від часу.

Лінія, яку описує при своєму рухові матеріальна точка, називається траєкторією (мал.2).

Механічний рух по виду траєкторії можна розділити на два види: прямолінійні і криволінійний.

Знаючи довжину траєкторії, по якій рухалось тіло, можна визначити пройдений тілом шлях S.

Шлях — це довжина траєкторії, яку описує і їло за даний проміжок часу. Одиниця шляху в СІ— 1 м.

Отже, якщо в задачі сказано яка форма траєкторії, то знаючи пройдений тілом шлях, ми можемо визначити положення тіла в просторі. Якщо ж форма траєкторії не задана і невідомий напрям руху, то пройдений тілом шлях не дасть можливості визначити положення точки в даний момент часу, В такому разі користуються переміщенням.

Переміщенням називають векторну фізичну величину, яка сполучає початкове положення матеріальної точки з його кіїшсвим положенням. Переміщення позначають На скільки переміститься точка покаже модуль вектора , або просто

Куди перемістились точки покаже положення кінця вектора (див. мал. 3). На мал. 4 видно, що при прямолінійному русі в одному напрямку переміщення і шлях співпадають, тобто пройдений тілом шлях дорівнює модулю переміщення

В усіх інших випадках шлях більше модуля переміщення (мал.5).

Правило додавання векторів: щоб додати два вектори треба до кінця першого вектора прикласти початок другого і сполучити початок першого з кінцем другого.

2. Рівномірний прямолінійний рух. Швидкість.

1. Рівномірним прямолінійним рухом називають такий рух, при якому матеріальна точка за будь-які рівні проміжки часу здійснює однакові переміщення.

Дамо ще два означення рівномірного прямолінійного руху.

2. Якщо швидкість тіла стала за величиною і за напрямом, то такий рух називають рівномірним.

3. Якщо координата лінійно залежить від часу, то такий рух називається рівномірним

Для характеристики руху в кінематиці користуються поняттям швидкості.

Векторна фізична величина, яка характеризує зміну переміщення з часом, називається швидкістю переміщення.

— це величина векторна, оскільки S — вектор переміщення.

Скалярну фізичну величину , що характеризує зміну шляху з часом, називають швидкістю руху.

Швидкість іноді визначають за зміною коордикат

Висновки: Якщо швидкість визначається за переміщенням, то треба знати і модуль швидкості і напрям. Якщо швидкість характеризує зміну шляху з часом, то в такому рязі не має потреби визначити напрям.

Шлях додасться арифметично

Переміщення додається геометрично

Покажемо графіки залежності координати, переміщення, шляху з часом (мал. б).

Графік переміщення і графік шляху завжди беруть початок від початку координат.

На закінчення відзначимо, що найважливішою лінійною величиною є залежність координати від часу, цю залежність називають законом руху

бо координата несе найбільшу інформацію про рух.

 

Покажемо це на конкретному прикладі.

На мал, 7 зображено графіки руху двох теплоходів. Користуючись цими графіками: 1) знайти час і місце їх зустрічі ; 2) який шлях пройде перший і другий теплохід; 3) з якою швидкістю рухались теплоходи; 4) запишіть закон руху першого і другого теплохода; 5) побудуйте графіки переміщення, шляху і швидкості обох теплоходів.

 

Це матеріал із довідника "Фізика 9 клас"

 

Категорія: Фізика

Автор: admin от 30-06-2014, 15:53, посмотрело: 8551