Този видео урок е посветен на темата "скорост на еквивалентно движение на права линия. Скорост диаграма. " По време на окупацията учениците ще трябва да припомнят такова физическо количество като ускорение. След това те се учат как да определят скоростта на движение с права конна база. След като учителят ще ви каже как да изградите скоростна диаграма.

Спомнете си какво е ускорението.

Дефиниция

Ускоряване - Това е физическа стойност, която характеризира промяната в скоростта за определен период от време:

Това означава, че ускорението е стойността, която се определя от промяната в скоростта, през която е настъпила тази промяна.

Още веднъж за това, което е равносилно движение

Помислете за задачата.

Колата увеличава скоростта си върху всяка секунда. Колата се движи еднакво?

На пръв поглед изглежда да, защото на равни интервали скоростта се увеличава с равни стойности. Нека да разгледаме повече движение за 1 s. Този случай е възможно първото 0,5 с колата да се премести равномерно и да увеличи скоростта си на втория 0.5 s. Другата ситуация може да бъде: колата ускорява първата, а останалите се движат равномерно. Такова движение няма да бъде еквивалентно.

По аналогия с равномерно движение, въвеждаме правилната формулировка на еквивалентно движение.

Равенство Това движение се нарича, при което тялото променя скоростта си за равни срокове до една и съща стойност.

Често равномерно наречено такова движение, при което тялото се движи с постоянно ускорение. Най-простият пример за еквивалентно движение е свободният спад в организма (тялото попада под действието на тежестта).

Възползвайки се от уравнението на ускорението, е удобно да се записва формула за изчисляване на мигновената скорост на всеки интервал и за всеки момент във времето:

Уравнението на скоростта в прогнозите е:

Това уравнение дава възможност да се определи скоростта по всяко време на движението на тялото. Когато работите със закона, скоростта на времето трябва да се вземе предвид посоката на скоростта спрямо избрания CO.

На въпроса за посоката на скоростта и ускорението

В едно равномерно движение, посоката на скоростта и движението винаги съвпада. В случай на равновесно движение, посоката на скоростта не винаги съвпада с посоката на ускорение и посоката на ускорение показва посоката на движението на тялото.

Помислете за най-типичните примери за посоката на скоростта и ускорението.

1. Скоростта и ускорението са насочени в една посока по една права линия (фиг. 1).

Фиг. 1. Скоростта и ускорението са насочени в една посока по една права линия.

В този случай тялото се ускорява. Примери за такова движение могат да бъдат свободни капки, началото на движението и овърклокването на автобуса, да започнете и овърклосваме ракетата.

2. Скоростта и ускорението са насочени в различни посоки по една права линия (фиг. 2).

Фиг. 2. Скоростта и ускорението са насочени в различни посоки по една права линия.

Такова движение понякога се нарича уравняване. В този случай те казват, че тялото се забавя. В крайна сметка, той или спре, или започва да се движи в обратна посока. Пример за такова движение е камък, изправен.

3. Скоростта и ускорението са взаимно перпендикулярни (фиг. 3).

Фиг. 3. Скорост и ускорение взаимно перпендикулярно

Примери за такова движение е движението на земята около слънцето и движението на Луната около земята. В този случай траекторията на движението ще бъде кръг.

Така посоката на ускорение не винаги съвпада с посоката на скоростта, но винаги съвпада с посоката на промяна на скоростта.

Скорост(Прогнозите за скоростта) е законът за промяна на скоростта (прогноза за скоростта) навреме за равновесна права линия, представена графично.

Фиг. 4. Графики на зависимостта на проекцията на скоростта от време за равновесна права линия

Да анализираме различни графики.

Първо. Уравнение на скоростта :. С увеличаване на времето скоростта също се увеличава. Моля, обърнете внимание, че на графиката, където една от осите е време, а другата е скоростта, ще има права линия. Тази линия започва от точката, която характеризира първоначалната скорост.

Вторият е зависимост от отрицателната стойност на проекцията на ускорението, когато движението е бавно, т.е. скоростта на модула е намалена. В този случай уравнението изглежда така:

Графиката започва в точката и продължава до точката, пресичането на оста време. В този момент скоростта на тялото става нула. Това означава, че тялото спря.

Ако внимателно погледнете уравнението на скоростта, тогава не забравяйте, че има подобна функция по математика:

Къде и - някои постоянни, например:

Фиг. 5. График на функциите

Това уравнение е пряко, което се потвърждава от разглежданите от нас графици.

За да се справим накрая с графика на скоростта, разгледайте конкретни случаи. В първата графика зависим от скоростта на времето е свързана с факта, че първоначалната скорост, равна на нула, проекцията за ускорение е по-голяма от нула.

Запишете това уравнение. И самата графика е доста проста (график 1).

Фиг. 6. различни случаи на еквивалентно движение

Още два случая равно запитано движение Представени в следните две графики. Вторият случай е ситуация, при която в началото тялото се движеше с отрицателна проекция на ускорение и след това започна да се ускорява в положителната посока на оста.

Третият случай е ситуация, при която проекцията за ускорение е по-малка от нула и тялото непрекъснато се движи в посоката, противоположна на позитивната посока на ос. В този случай модулът за скорост непрекъснато се увеличава, тялото се ускорява.

График на ускорението на времето

Равно заето движение е движение, при което ускоряването на тялото не се променя.

Помислете за графики:

Фиг. 7. Графика на зависимостта на прогнозите за ускоряване от времето

Ако някаква зависимост е постоянна, след това на графиката е изобразена директна, успоредна ос на абсцисата. Прави I и II са директни движения за две различни тела. Моля, обърнете внимание, че директното аз се крие над директната абсциса (проекцията на ускорението е положителна), а Direct II е по-ниска (проекцията за ускорение е отрицателна). Ако движението е било еднакво, проекцията за ускорение би съвпаднала с оста на абсциса.

Помислете за фиг. 8. Областта на фигурата, ограничените оси, график и перпендикулярна на ос от абсцисата, е равна на: \\ t

Продуктът на ускоряване и времето е промяна в скоростта за това време.

Фиг. 8. Промяна на скоростта

Площта на фигурата, ограничените оси, зависимост и перпендикулярна на оста на абсцисата, е числено равна на променящата се скорост на тялото.

Използвахме думата "числено", тъй като измерването на площта и променянето на скоростта не съвпадат.

В този урок се запознахме с уравнението на скоростта и се научихме да представяме графично това уравнение.

Библиография

1. Kikooin Ik, Kikooin A.K. Физика: Урок за гимназия от 9 клас. - m.: "Просвещение".
2. Prykin A.V., Godnik e.m., Физика. 9 С1: учебник за общо образуване. Институции / A.V. Prykicin, нащрек. GRENTHER. - 14-ти Ед., Стереотип. - m.: Drop, 2009. - 300 p.
3. Соколович Ю.А., Богданова GS Физика: Наръчник с примери за решаване на проблеми. - 2-ро издание е червено. - X: Vesta: Издателство "Роки", 2005. - 464 стр.

1. Интернет портал "class-fizika.narod.ru" ()
2. Интернет портал "YouTube.com" ()
3. Интернет портал "Fizmat.by" ()
4. Интернет портал "Sverh-zadacha.ucoz.ru" ()

Домашна работа

1. Какво е еквивалентно движение?

2. Опишете движението на тялото и определете пътната пътека за 2 секунди от началото на движението:

3. Какво за графиките показват зависимостта на прогнозата за скоростта на тялото от време на изравняване?

В тази тема ще разгледаме много специален вид неравномерно движение. Въз основа на опозицията с еднакво движение, неравномерното движение е движение с различна скорост, по всяка траектория. Каква е характеристиката на равновесното движение? Това е неравномерно движение, но което "Изключително ускорено". Ускорението е свързано с нарастваща скорост. Спомнете си думата "равни", ние получаваме равномерно увеличение на скоростта. И как да разберем "равното увеличаване на скоростта", как да се оцени скоростта равно или не? За да направите това, ще трябва да изтеглим времето, да оценим скоростта през същия интервал от време. Например, колата започва да се движи, през първите две секунди се развива скорост до 10 m / s, през следващите две секунди 20 m / s, след още две секунди, тя вече се движи със скорост 30 m / s . На всеки две секунди скоростта се увеличава и всеки път 10 m / s. Това е равновесно движение.

Физическото количество, характеризиращо колко пъти увеличенията на скоростта се нарича ускорение.

Възможно ли е да се разгледа велосипедистката еквивалент, ако след спиране в първата минута скоростта му 7км / ч, във втория - 9 км / ч, в третата 12 км / ч? Невъзможно е! Велосипедистите се ускоряват, но не едни и същи, първо се ускори при 7 км / ч (7-0), след това 2 km / h (9-7), след това 3 km / h (12-9).

Обикновено движението с нарастваща скорост се нарича ускорено движение. Движение с намаляваща скорост - бавно движение. Но физиката, всяко движение с променяща се скорост се нарича ускорено движение. Колата започва от сцената (скоростта расте!), Или се забавя (скоростта намалява!), Във всеки случай тя се движи с ускорение.

Равно запитано движение - това е движениело на тялото, в което скоростта му при равни срокове на времето промени (може да увеличи или намали) същото

Ускоряване на тялото

Ускорението характеризира промяната на скоростта. Това е номерът, който променя скоростта в секунда. Ако ускорението на тялото в модула е голямо, това означава, че тялото бързо придобива скорост (когато е ускорено) или бързо го губи (при спиране). Ускоряване - Това е физическа векторна величина, числено равна на съотношението на промяната на скоростта до периода от време, през който е настъпила тази промяна.

Ние определяме ускорението в следващата задача. В първоначалния момент на времето, височината е 3 m / s, в края на първата секунда скоростта на кораба е 5 m / s, в края на втория - 7 м / сек, в края на Трети 9 m / s и др. Очевидно. Но как дефинирахме? Обмисляме разликата в скоростта в една секунда. През първата секунда, 5-3 \u003d 2, през втората секунда 7-5 \u003d 2, в третата 9-7 \u003d 2. И какво, ако няма скорости за всяка секунда? Такава задача: първоначалната височина на 3 m / s, в края на втората секунда - 7 m / s, в края на четвъртата 11 m / s. В този случай е необходимо 11-7 \u003d 4 , след това 4/2 \u003d 2. Разликата на скоростта се разделяме за определен период от време.

Тази формула най-често се използва в решаването на задачи в модифицирана форма:

Формулата не е написана във векторна форма, така че знакът "+" пишете, когато тялото е ускорено, знакът "-" - когато се забавя.

Посоката на вектора на ускорението

Посоката на вектора на ускорението е показана в чертежите.

В тази снимка машината се движи в положителната посока по ос OX, векторът на скоростта винаги съвпада с посоката на движение (насочено вдясно). Когато векторното ускорение съвпада с посоката на скоростта, това означава, че колата се ускорява. Ускорението е положително.

Когато ускорението, посоката на ускоряване съвпада с посоката на скоростта. Ускорението е положително.

На тази фигура машината се движи в положителната посока по ос OX, скоростният вектор съвпада с посоката на движение (насочена къмдясно), ускорението не съвпада с посоката на скоростта, което означава, че машината е бавна . Ускорението е отрицателно.

При спиране посоката на ускорение е противоположна на посоката на скоростта. Ускорението е отрицателно.

Ще разберем защо при ускорението на спирането е отрицателно. Например, двигателният кораб за първата втори изпусна скоростта от 9m / s до 7m / s, за втората секунда до 5 m / s, за трети до 3m / s. Скоростта се променя на "-2m / s". 3-5 \u003d -2; 5-7 \u003d -2; 7-9 \u003d -2m / s. Това е мястото, където се появява отрицателната стойност на ускорението.

При решаване на задачи, Ако тялото се забави, ускорението във формулата се замества с "минус" знак !!!

Се движат с еквивалентно движение

Допълнителна формула, наречена сила

Формула в координатите

Връзка със средна скорост

С равновесно движение, средната скорост може да бъде изчислена като средна и крайна скорост.

Това правило следва формула, която е много удобна за използване при решаването на много задачи

Съотношение пътека

Ако тялото се движи еднакво, началната скорост е нула, пътеките, преминаващи в последователни равни интервали, са свързани като последователен брой нечетни числа.

Най-важното е да запомните

1) какво е равносилно движение;
2) какво характеризира ускорението;
3) Ускорение - вектор. Ако тялото ускорява ускорението е положително, ако се забавя - ускорението е отрицателно;
3) посоката на вектора на ускорението;
4) Формули, единици на измерване в SI

Упражнения

Двама влакове минават един към друг: един - ускорен на север, а другият се забавя на юг. Как се ускоряват влаковете?

Еднакво север. Защото при първия влак ускорението съвпада към движението, а второто - обратното движение (се забавя).

През първото второ, равновесно движение, тялото преминава 1 m, а за втория - 2 m. Определя пътя, изминато от тялото в първите три секунди на движение.

Задача №1.3.31 От "Събиране на задачи за подготовка за входни изпити във физиката Ugntu"

Дадено:

(S_1 \u003d 1) m, (s_2 \u003d 2) m, (s -? \\ T

Решението на проблема:

Имайте предвид, че състоянието не казва дали тялото има начална скорост или не. За да разрешите задачата, ще е необходимо да се определи тази първоначална скорост (upsilon_0) и ускорението (a).

Нека работим с наличните данни. Пътеката за първата секунда е очевидно равна на пътя за (t_1 \u003d 1) секунда. Но пътят за втората секунда трябва да се намери като разлика в пътя за (t_2 \u003d 2) секунди и (t_1 \u003d 1) секунда. Пишем горепосочения математически език.

[Наляво (започва (събрано)

(S_2) \u003d ляво ((((usilon _) (t_2) + frac (((at_2 ^ 2)) (2)) вдясно) - наляво ((usilon _0) (t_1) + \\ t ((At_1 ^ 2)) (2)) право) \\ t
Край (събрана) право. \\ T

Или, какво е същото:

[Наляво (започва (събрано)
(S_1) \u003d (upsilon _0) (t_1) + frac ((at_1 ^ 2)) (2) \\ t
(S_2) \u003d (upsilon _0) наляво ((((t_2) - (t_1)) вдясно) + frac ((ляво ((^ 2 - t_1 ^ 2)))) (2))) ) \\ T
Край (събрана) право. \\ T

В тази система, две уравнения и две неизвестни, което означава, че (система) могат да бъдат решени. Няма да се опитаме да го решим като цяло, така че ние ще ни замени числените данни.

[Наляво (започва (събрано)
1 \u003d (upsilon _0) + 0,5A \\ t
2 \u003d (upsilon _0) + 1,5A \\ t
Край (събрана) право. \\ T

Свързани от второто уравнение, първо получаваме:

Ако заменим стойността на ускорението в първото уравнение, получаваме:

[(Upsilon _0) \u003d 0.5; Госпожица \\]

Сега, за да разберем начина, по който минаваше тялото за три секунди, е необходимо да се запише уравнението на движението на тялото.

В резултат на това отговорът е равен:

Отговор: 6 m.

Ако не разбирате решението и имате някакъв въпрос или сте намерили грешка, а след това смело оставете коментара по-долу.

1) Аналитичен метод.

Смятаме, че магистралата е ясна. Кабел на велосипедно движение уравнение. Тъй като велосипедистът се движи равномерно, неговото уравнение на движение:

(Произходът на координатите се поставя върху началната точка, така че първоначалната координация на велосипедиста е нула).

Мотоциклетистът се премести еднакво. Той също така започна да се движи от началното място, така че първоначалната му координатна е нула, първоначалната скорост на мотоциклетиста също е нула (мотоциклетистът започва да се движи от останалата част от останалите).

Като се има предвид, че мотоциклетистът започна да се движи по-късно, уравнението на движението на мотоциклистите:

В същото време скоростта на мотоциклетиста е променена от закона:

По времето, когато мотоциклетистът се впусна с велосипедист, техните координати са равни, т.е. или:

Решаване на това уравнение спрямо, ние намираме времето за срещи:

Това е квадратно уравнение. Определят дискриминацията:

Определете корените:

Заменете цифрови стойности и изчислете във формулата:

Вторият корен се изхвърля като неподходящ за физическите условия на задачата: мотоциклетистът не може да настигне велосипедист в 0.37 ° С след началото на велосипедиста, тъй като той напусна началната точка само след 2 секунди след началото на велосипедиста.

Така, времето, когато мотоциклетистът се взираше с велосипедист:

Ние ще заменим тази стойност във времето във формулата на закона за промяна на скоростта на мотоциклетиста и да намерим стойността на скоростта му в този момент:

2) графичен метод.

На същата координатна равнина ние изграждаме графики на промяна с координатото време на велосипедист и мотоциклетист (диаграма за координата на велосипедиста - червено, за мотоциклист - зелен). Може да се види, че зависимостта на координата на велосипедиста е линейна функция, а графиката на тази функция е права (случай на равномерно действие). Мотоциклетистът се премести еднакво, затова зависимостта на координатите на мотоциклетиста от време на време е квадратична функция, която е парабол с графика.