Deoarece viteza medie este determinată de mișcarea neuniformă. Mișcare neuniformă

Mișcare uniformă, aceasta este o ultimă rată a stațiunii. Aceasta este, în celelalte cuvinte, corpul pentru aceleași intervale ar trebui să treacă la aceeași distanță. De exemplu, dacă mașina este pentru fiecare oră a modului său de a trece distanța de 50 de kilometri, atunci o astfel de mișcare va fi uniformă.

De obicei, mișcarea uniformă se poate întâlni foarte rar viata reala. Pentru exemple de mișcare uniformă în natură, poate fi luată în considerare rotația Pământului în jurul Soarelui. Sau, de exemplu, sfârșitul celei de-a doua săgeții ceasului se va mișca uniform.

Calculul vitezei cu mișcare uniformă

Viteza corpului cu o mișcare uniformă va fi calculată în conformitate cu următoarea formulă.

• Viteza \u003d calea / ora.

Dacă desemnați viteza de mișcare a literei v, timpul de mișcare al literei t și calea trecută de litera S, atunci obținem următoarea formulă.

• V \u003d s / t.

1 unitate de viteză m / s. Adică, corpul trece distanța într-un metru, în timpul unei singure secunde egale.

Mișcarea cu viteză variabilă se numește mișcare neuniformă. Cel mai adesea, toate corpurile din natură se mișcă tocmai neuniform. De exemplu, o persoană când merge undeva, se mișcă inegal, adică viteza sa pe parcursul întregii căi se va schimba.

Calculul vitezei cu mișcare neuniformă

Cu mișcare neuniformă, viteza se schimbă tot timpul și în acest caz spun că viteza medie de mișcare.

Rata medie de mișcare neuniformă se calculează cu formula

• VCP \u003d S / T.

Din formula pentru determinarea vitezei, putem obține și alte formule, de exemplu, pentru a calcula calea parcursă sau timpul pe care corpul sa mutat.

Calculul căii cu mișcare uniformă

Pentru a determina calea pe care corpul a trecut cu o mișcare uniformă, este necesar să se multiplice viteza corpului pentru a multiplica până la momentul în care acest corp sa mutat.

• S \u003d v * T.

Asta este, cunoașterea vitezei și a timpului de mișcare, putem găsi întotdeauna o cale.

Acum, obținem formula pentru calcularea timpului de mișcare, cu cunoscuți: mișcările mișcării și calea parcursă.

Calculul timpului cu mișcare uniformă

Pentru a determina timpul mișcării uniforme, este necesar să treceți prin corp, împărțită în viteza cu care se mișca acest corp.

• t \u003d s / v.

Formulele obținute mai sus vor fi corecte dacă corpul a făcut o mișcare uniformă.

La calcularea vitezei medii a mișcării inegale, se crede că mișcarea era uniformă. Pe baza acestui fapt, pentru calcularea vitezei medii de mișcare neuniformă, calea sau timpul de mișcare utilizează aceleași formule ca și în cazul unei mișcări uniforme.

Calculul căii cu mișcări inegale

Obținem că calea trecută de corp cu mișcare neuniformă este egală cu produsul vitezei medii pentru momentul în care corpul sa mutat.

• S \u003d VCP * t

Calcularea timpului cu mișcare inegală

Timpul necesar trecerii unei căi cu mișcare inegală este egal cu partiția de a împărți calea spre rata medie de mișcare neuniformă.

• t \u003d s / vcp.

Un grafic al mișcării uniforme, în coordonatele S (t) va fi o linie dreaptă.

Plan-lecție abstractă pe subiect " »

Data:

Subiect: Mișcare neuniformă (variabilă). viteza medie

Obiective:

Educational: formarea de cunoștințe și idei despre mișcarea neuniformă (alternantă), precum și viteza medie;

În curs de dezvoltare: Dezvoltarea și formarea de competențe practice Utilizați concepte fizice și valori pentru descrierea unei mișcări rectiliniene uniforme;să dezvolte interesul cognitiv;

Educational: Insulțăm o cultură a muncii mintale, precizia, de a învăța să vedem beneficiul practic al cunoașterii, să continuăm formarea abilităților de comunicare, să aducă atenție, observare.

Tipul lecției: Învățarea învățării noi cunoștințe

Echipamente și surse de informații:

Isacchenkova, L. A. Fizică: Studii. pentru 7 cl. Instituțiile totale. medii Educație cu RUS. Yaz. Learning / L. A. Isachakova, G. V. Falchik, A. A. Sokolsky; Ed. A. A. Sokolsky. Minsk: Folk Asveta, 2017.

Structura lecției:

Organizarea timpului(5 minute)

Actualizarea cunoștințelor de referință (5min)

Studiul unui material nou (14 min)

Fizkultminutka (1 min)

Consolidarea cunoștințelor (15 min)

Rezultatele lecției (5 min)

Design de lecție

Organizarea timpului (Verificați clasa prezentă în sala de clasă teme pentru acasă, exprimându-l pe tema și principalele obiective ale lecției)

Actualizarea cunoștințelor de referință

Ce exprima programul de cale ferată?

Pentru ce cale de programare este o linie dreaptă?

Cum de a determina calea călătorită?

Studierea unui nou material

Analizați mișcarea autobuzului. Reduce viteza înainte de oprire. Apoi, în timpul lui Ka al unei persoane, intervalul de timp este la oprire, adică viteza lui este zero, după care viteza crește. Deci, viteza autobuzului în timpul schimbărilor de mișcare, adică este o valoare variabilă.

Mișcarea în care schimbările de viteză se numește inegală (variabilă).

Aproape toate mișcările observate în natură și tehnică sunt neuniforme.DINviteza de schimbare se mișcă, de exemplu, oameni, păsări (fig.103), delfini (fig.104), trenuri, obiecte toamna (figura 105). Dar cât de apoi caracterizează această mișcare?

Mișcarea inegală este caracterizată de viteza medie. Cum de a determina viteza medie? Luați în considerare un exemplu. Călătoriți într-un turneu la Brest cu trenul. Trenul are loc de la Minsk la Calea Brests. \u003d 330 km. Timpul petrecut timpt. \u003d 4,5 ore. În acest timp, trenul se află la stații, se mișcă cu creșterea, apoi cu o viteză descrescătoare.

Denotă de viteza medie( v. ) și instalați formula:

Apoi trenul "Minsk - Brest" se mișcă la o viteză medie

Nu v-ați surprins că am folosit formula uniformă a mișcării? Da, întradevăr,În mod oficial, am găsit viteza medie ca și cum trenul tot drumuls.\u003d 330 km se mișcă uniform la o viteză constantăv. \u003d 73 Acest lucru, desigur, nu înseamnă că de fapt sa mutat în mod egal. În unele secțiuni ale drumului, viteza trenului a fost la fel de mult

mai mare(120 , deci mai puțin de 73, și chiar zero (figura 106).

Viteza medie oferă doar o vedere aproximativă a vitezei corpului. Descrierea variabilelor este mai complexă în comparație cu descrierea uniformei.

De exemplu, dacă viteza de tren de pe secțiunea de overclocking crește de la 0 la 90, atunci la diferite puncte ale traiectoriei, este nevoie de diferite valori din acest decalaj. Astfel, este posibil să se vorbească nu numai despre viteza medie din această zonă a traiectoriei, ci și despre viteza în acest punct al traiectoriei. O astfel de viteză se numește fizicăviteza instantanee.

Luați în considerare un exemplu de rezolvare a unei probleme cu p. 66

Fizkultminutka.

Consolidarea cunoștințelor

Și acum vom lucra cu cărți pe tema "Mișcare neuniformă (variabilă). Viteza medie "(Anexa 1)

Umpleți masa.

Răspuns:

Mișcare, cu care viteza este înșelată, se numește neuniformă (variabilă).

Viteza medie se găsește prin împărțirea întregii căi pentru întreaga perioadă de timp pentru care este trecută această cale.

Răspuns: cu o mișcare uniformă, corpul pentru o perioadă egală trece o distanță egală și cu neuniformitate.

Răspuns: conform formulei

Răspuns: "Total" este întreaga cale pe care corpul a trecut, "întregul" - tot timpul pentru care a trecut această cale

Apple a căzut de la înălțimeh. \u003d 2,2 m în timpt.

Răspuns:

Răspuns: la început, motociclistul a acționat în 3 secunde până la o viteză de 6 m / s, apoi 6 secunde a condus cu o viteză constantă de 6 m / s, și după ce a început să încetinească și sa oprit după 3,5 secunde.

Rezultatele lecției

Deci, rezumați:

Caracteristica mișcării neuniforme este viteza medie.

Pentru a calcula viteza medie, calea ar trebui împărțită pe întreaga perioadă de timp petrecută pe trecerea acestei căi.

Organizarea temelor

§18, răspundeți la întrebările de testare.

Pentru a rezolva o sarcină:

Determinați viteza medie a mișcării dvs. de la școală la școală. Evaluați rezultatul.

Reflecţie

Continuați frazele:

Astăzi am învățat în lecție ...

A fost interesant…

Cunoașterea pe care am primit-o în clasă va folosi.

Atasamentul 1

Carte pe tema "mișcare neuniformă (variabilă). Viteza medie"

Îndeplinirea sarcinilor și rezolvați sarcina

Completați tabelul, răspundeți pe cale orală la întrebările de control, rezolvați sarcina.

Umpleți masa.

1. Care este diferența dintre mișcarea corporală neuniformă de la uniformă?

   Cum să găsiți o rată medie de mișcare neuniformă?

   Ce semnificație fizică este cuvintele "total" și "toate" în determinarea vitezei medii

   Apple a căzut de la înălțimeh. \u003d 2,2 m în timpt. \u003d 0,67 p. Găsiți valoarea medie a vitezei de culegere a mărului.

   Conform graficului (vezi figura), descrieți mișcarea motociclistului.

În viața reală, este foarte dificil să se întâlnească cu mișcări uniforme, deoarece cu o mare precizie, obiectele lumii materiale se pot mișca și chiar o perioadă lungă de timp, așa că folosim de obicei mai reali concept fiziccaracterizând mișcarea unui anumit corp în spațiu și timp.

Nota 1.

Mișcarea inegală se caracterizează prin faptul că organismul poate trece același sau alta cale În timpul intervalelor egale.

Pentru o înțelegere completă a acestui tip de mișcare mecanică, este introdus un concept suplimentar de viteză medie.

viteza medie

Definiție 1.

Viteza medie este o cantitate fizică care este egală cu raportul dintre întreaga cale adoptată de organism, până la momentul mișcării.

Acest indicator este considerat într-o anumită zonă:

$ \\ Upsilon \u003d \\ frac (\\ delta s) (\\ delta t) $

Pentru această definiție, viteza medie este o valoare scalară, deoarece timpul și calea sunt valori scalare.

Viteza medie poate fi determinată de ecuația de relocare:

Viteza medie în astfel de cazuri este considerată valoare vectorială, deoarece poate fi determinată prin raportul dintre valoarea vectorului la scalar.

Rata medie de mișcare și viteza medie a căii caracterizează aceeași mișcare, dar sunt valori diferite.

În procesul de calcul al vitezei medii, este permisă, de obicei, o eroare. Este că conceptul de viteză medie este uneori înlocuit de viteza medie aritmetică a corpului. Acest defect este permis în diferite părți ale mișcării corpului.

Viteza medie a corpului nu poate fi determinată prin media valoarea aritmetică.. Pentru a rezolva problemele, se utilizează o ecuație pentru viteza medie. Puteți găsi rata medie a corpului într-o anumită zonă. Pentru aceasta, întreaga cale care a trecut corpul, împărțiți timpul de mișcare.

O valoare necunoscută de $ \\ upsilon $ poate fi exprimată prin alții. Acestea sunt notate:

$ L_0 $ și $ \\ delta t_0 $.

Se dovedește formula conform căreia se caută valoarea necunoscută:

$ L_0 \u003d 2 ∙ l $, și $ \\ delta t_0 \u003d \\ delta t_1 + \\ delta t_2 $.

La rezolvarea unui lanț lung de ecuații, puteți ajunge la versiunea inițială a căutării pentru viteza medie a corpului într-o anumită zonă.

Cu mișcare continuă, viteza corpului se schimbă continuu. O mișcare similară dă naștere unui model la care viteza din orice punct de traiectorie ulterioară diferă de viteza obiectului în punctul anterior.

Viteza instantanee

Viteza instantanee se numește viteza în această perioadă de timp la un anumit punct al traiectoriei.

Rata medie a corpului va fi mai puternică de la viteza instantanee în cazurile în care:

• este mai mult decât o perioadă de $ \\ delta t $;
• este mai puțin decât o perioadă de timp.

Definiția 2.

Viteza instantanee este cantitate fizicacare este egală cu raportul dintre o ușoară mișcare pe o anumită porțiune a traiectoriei sau a corpului călătorit, într-o perioadă scurtă de timp, pentru care a fost efectuată această mișcare.

Viteza instantanee devine o magnitudine vectorială când vorbim Cu privire la viteza medie de mișcare.

Viteza instantanee devine o valoare scalară atunci când vorbesc despre viteza medie a căii.

Cu mișcarea inegală, schimbarea vitezei corpului are loc în perioade egale de timp la o valoare egală.

Echipamentul corpului are loc în momentul în care viteza obiectului în orice intervale egale se schimbă la o valoare egală.

Tipuri de mișcare neuniformă

Cu mișcare neuniformă, viteza corpului se schimbă în mod constant. Distinge principalele tipuri de mișcare neuniformă:

• mișcare în jurul cercului;
• mișcarea corpului aruncată în depărtare;
• o mișcare echivalentă;
• mișcarea echilibrului;
• mișcarea echipamentelor
• mișcarea non-locomotivă.

Viteza poate varia în funcție de valoarea numerică. O astfel de mișcare este, de asemenea, considerată inegală. O mișcare echivalentă este considerată un caz special de mișcare neuniformă.

Definiția 3.

Mișcarea ineginantă se numește o astfel de mișcare a corpului, când viteza obiectului în orice intervale inegale nu se schimbă la o anumită sumă.

Mișcarea echipamentului este caracterizată de posibilitatea creșterii sau scăderii vitezei corpului.

Numită în mod egal mișcarea atunci când viteza corpului scade. Numită în mod egal mișcarea în care crește viteza corpului.

Accelerare

Pentru mișcarea inegală, a fost introdusă o altă caracteristică. Această valoare fizică se numește accelerare.

Accelerare Cantitatea de apel Cantitate fizica, relație egală Modificări ale vitezei corpului după momentul în care a apărut această modificare.

$ a \u003d \\ frac (\\ upsilon) (t) $

Într-o mișcare egalizată, nu există nici o dependență de accelerația de a schimba viteza corpului, precum și la momentul schimbării acestei viteze.

Accelerarea prezintă o schimbare cantitativă a vitezei corporale pentru o anumită unitate de timp.

Pentru a obține o unitate de accelerare, este necesar să se înlocuiască viteza și unitățile de timp în formula clasică pentru a accelera.

În proiecția coordonarea axei 0x Ecuația va lua sub forma următoare:

$ υx \u003d υ0x + ax ∙ \\ delta t $.

Dacă știți accelerarea corpului și viteza inițială, puteți găsi viteza în avans la orice moment dat.

Valoarea fizică care este egală cu atitudinea calea adoptată de organism pentru o anumită perioadă de timp, pe durata acestui decalaj, este o rată medie. Viteza medie a piesei este exprimată în formularul:

• valoarea scalară;
• magnitudinea non-negativă.

Viteza medie este reprezentată sub forma unui vector. Este îndreptată acolo, unde organismul se mișcă pentru o anumită perioadă de timp.

Modulul mediu de viteză este egal cu viteza medie de călătorie în cazuri dacă organismul se deplasează într-o singură direcție în tot acest timp. Modulul mediu de viteză scade la viteza mijlocie, dacă organismul schimbă direcția mișcării sale în timpul mișcării.

Dispoziții de bază:

Mișcare neuniformă- Aceasta este o mișcare cu viteză variabilă.

Viteza instantanee este o valoare fizică vectorială egală cu limita relației mișcării corpului într-o perioadă de timp care se străduiește la zero.

Dacă pentru perioade arbitrare egale, punctul trece prin trasee de diferite lungimi, valoarea numerică a vitezei sale se schimbă în timp. O astfel de mișcare este numită neuniform. În acest caz, valoarea scalară numită ajustarea medie a mișcării neuniforme În această zonă a traiectoriei. Este egal cu atitudinea căii parcurse în perioada de timp, pentru care este trecută această cale:

viteza medie Cu mișcare neuniformă - raportul vectorului de mișcare a corpului în momentul în care a avut loc această mișcare.

Este introdus conceptul de modificări ale vitezei mișcării accelerare.

Accelerația medie Mișcare neuniformă în intervalul de timp de la T la o magnitudine vector egală cu raportul dintre schimbările de viteză de intervalul de timp:

Accelerația instantanee sau accelerare punct de material La timp T, va exista o limită medie de accelerare:

Mișcarea care apare cu accelerare constantă, numit echipament.

Ecuația transferului egal: .

Vectorul de accelerație este obișnuit să se situeze pe două componente: tangențială și centripetală accelerare.

Accelerarea tangențială arată viteza de schimbare a modulului de viteză, iar accelerația normală caracterizează viteza modificărilor în direcția de viteză în mișcarea curbilinară.

Accelerare completă Corpurile sunt suma geometrică a componentelor tangențiale și normale:

;

.

Controlați întrebările:

1. Dați definiția mișcării inegale.

2. Ce se numește mișcarea egalizată?

3. Dați definiția vitezei instantanee.

4. Cum dirijează viteza instantanee vectorială?

5. Dați definiția accelerației instantanee. Ce unități sunt măsurate?

6. Cum sunt accelerația tangențială și centripetală față de curbura traiectoriei?

7. Dați definiția vitezei unghiulare. Unitățile ei de măsurare.

Efectuați sarcini:

1. Scrieți formulele de dependență:

a) viteza de rotație din această perioadă;

b) viteza unghiulară din această perioadă;

c) viteza unghiulară și liniară;

d) viteza unghiulară de la frecvență;

e) accelerația centripetală de la viteză;

e) viteza liniară de la viteza de rotație;

g) viteza liniară din perioada respectivă.

Viteza medie. În § 9, am spus că aprobarea uniformității acestei mișcări este valabilă numai cu gradul de precizie cu care se efectuează măsurătorile. De exemplu, folosind cronometrul, se poate constata că mișcarea trenului, care a apărut cu o dimensiune brută la uniformă, se dovedește a fi neuniformă cu o măsurătoare mai subtilă.

Dar când trenul se apropie de stație, vom detecta inegalitatea mișcării sale chiar și fără cronometru. Chiar și măsurătorile grosiere ne vor arăta că intervalele de timp pentru care trenul trece distanța de la un post de telegraf la altul, devine din ce în ce mai mult. Cu acel grad scăzut de precizie, care oferă o măsurătoare de timp până la oră, mișcarea trenului de pe burghiu este uniform și când se apropie de stație este inegal. Apăsați dropperul de pe mașina de rulare a jucăriilor, o vom începe și o vom pune pe masă. În mijlocul mișcării distanței dintre picături sunt aceleași (mișcarea uniform), dar atunci când planta se apropie de sfârșit, se va observa că picăturile sunt mai apropiate unul de celălalt - mișcarea este neuniformă (figura 25 ).

Cu mișcare neuniformă Este imposibil să vorbim despre un fel de viteză specifică, deoarece raportul dintre distanța parcursă la intervalul corespunzător nu este același pentru diferite secțiuni.Așa cum sa întâmplat pentru mișcarea uniformă. Dacă, totuși, suntem interesați să ne mișcăm doar pe o anumită zonă a drumului, această mișcare în ansamblu poate fi caracterizată prin introducerea conceptului viteza de mijloc:rata medie de mișcare inegală în această secțiune a căii se numește raportul dintre lungimea acestei secțiuni până la perioada de timp, pentru care a trecut acest site :

. (14.1)

Se pare ca viteza medie este egală cu viteza unei astfel de mișcări uniforme, în care corpul ar fi trecut această secțiune a căii pentru aceeași perioadă de timp ca și în cazul unei mișcări valide.

Ca și în cazul unei mișcări uniforme, este posibil să se utilizeze formula pentru a determina calea trecută în această perioadă de timp la o anumită viteză medie și formula pentru determinarea timpului pentru care este trecută această cale la o viteză centrală. Dar este posibil să se utilizeze aceste formule numai pentru locul calea și pentru acel interval pentru care a fost calculată această viteză medie. De exemplu, cunoașterea vitezei medii din partea AV și cunoașterea lungimii AB, puteți determina timpul pentru care a fost trecut acest site, dar este imposibil să găsiți timpul pentru care jumătate din secțiunea AB a fost adoptată , deoarece viteza medie de pe jumătate a site-ului în timpul mișcării neuniforme, în general, nu va fi egală cu viteza medie pe întregul site.

Dacă viteza medie este aceeași pentru orice porțiuni ale căii, înseamnă că mișcarea este uniformă, iar viteza medie este egală cu viteza acestei mișcări uniforme.

Dacă viteza medie este cunoscută pentru anumite perioade de timp secvențiale, puteți găsi viteza medie și în timpul total al mișcării. Lăsați, de exemplu, trenul se mișca în două ore, iar viteza medie pentru primele 10 minute a fost de 18 km / h, în următoarea oră și jumătate - 50 km / h și restul timpului - 30 km / h. Noi găsim căi călătoriți în anumite intervale. Ei vor fi egali km; km; km. Deci, calea comună parcursă de tren este km. Deoarece toată această cale a fost călătorită în două ore, căutarea vitezei medii km / h

Din acest exemplu, se poate observa cum să calculeze viteza medie și în cazul general, când viteza medie de mișcare cu care organismul sa mutat peste intervale de timp secvențiale. Viteza medie a întregii mișcări va fi exprimată prin formula