Rotirea corpului de-a lungul unui plan înclinat (Fig. 2);

Orez. 2. Rotirea corpului de-a lungul unui plan înclinat ()

Cădere liberă (fig. 3).

Toate aceste trei tipuri de mișcare nu sunt uniforme, adică viteza se schimbă în ele. În această lecție ne vom uita la mișcarea neuniformă.

Mișcare uniformă - mișcare mecanică, în care corpul parcurge aceeași distanță pentru orice intervale de timp egale (Fig. 4).

Orez. 4. Mișcare uniformă

Mișcarea se numește inegală., în care corpul parcurge drumuri inegale pentru perioade egale de timp.

Orez. 5. Mișcare neuniformă

Sarcina principală a mecanicii este de a determina poziția corpului la un moment dat. Cu o mișcare neuniformă, viteza corpului se modifică, prin urmare, este necesar să învățați cum să descrieți schimbarea vitezei corpului. Pentru aceasta sunt introduse două concepte: viteza medie și viteza instantanee.

Nu este întotdeauna necesar să se țină seama de faptul că viteza unui corp este schimbată în timpul mișcării inegale; atunci când luăm în considerare mișcarea unui corp pe o secțiune mare a traseului în ansamblu (nu ne pasă de viteza la fiecare moment de timp), este convenabil să se introducă conceptul de viteză medie.

De exemplu, o delegație de școlari călătorește de la Novosibirsk la Soci cu trenul. Distanța dintre aceste orașe pe calea ferată este de aproximativ 3300 km. Viteza trenului când tocmai a plecat din Novosibirsk era, înseamnă asta că în mijlocul liniei viteza era la fel, și în drum spre Soci [M1]? Este posibil, doar cu aceste date, să se afirme că timpul de mișcare va fi? (fig. 6). Bineînțeles că nu, din moment ce locuitorii din Novosibirsk știu că este nevoie de aproximativ 84 de ore pentru a ajunge la Soci.

Orez. 6. Ilustrație de exemplu

Când luăm în considerare mișcarea unui corp pe o secțiune mare a traseului în ansamblu, este mai convenabil să introduceți conceptul de viteză medie.

Viteza medie se numește raportul dintre mișcarea totală pe care a făcut-o corpul și timpul în care această mișcare este finalizată (fig. 7).

Orez. 7. Viteza medie

Această definiție nu este întotdeauna convenabilă. De exemplu, un atlet aleargă 400 de metri - exact o tură. Mișcarea sportivului este egală cu 0 (Fig. 8), însă înțelegem că viteza medie a acestuia nu poate fi egală cu zero.

Orez. 8. Deplasarea este 0

În practică, conceptul de viteză medie la sol este cel mai des folosit.

Viteza medie la sol- acesta este raportul dintre traseul total parcurs de corp și timpul în care a parcurs calea (Fig. 9).

Orez. 9. Viteza medie la sol

Există o altă definiție a vitezei medii.

viteza medie- aceasta este viteza cu care un corp trebuie să se miște uniform pentru a parcurge o anumită distanță în același timp în care a parcurs-o, mișcându-se neuniform.

Știm din cursul de matematică ce este media aritmetică. Pentru numerele 10 și 36, va fi:

Pentru a afla posibilitatea utilizării acestei formule pentru a găsi viteza medie, vom rezolva următoarea problemă.

Sarcină

Biciclistul urcă pârtia cu o viteză de 10 km/h, petrecând 0,5 ore pe ea. Apoi coboară cu o viteză de 36 km/h în 10 minute. Aflați viteza medie a biciclistului (fig. 10).

Orez. 10. Ilustrație pentru problema

Dat:; ; ;

Găsi:

Soluţie:

Deoarece unitatea de măsură pentru aceste viteze este km/h, vom găsi și viteza medie în km/h. Prin urmare, nu vom traduce aceste probleme în SI. Să traducem în ore.

Viteza medie este:

Traseul complet () este format din poteca de urcare () și poteca de coborâre ():

Calea de urcare spre pantă este:

Traseul de coborâre din pantă este:

Timpul necesar pentru a finaliza traseul complet este egal cu:

Răspuns:.

Pe baza răspunsului la problemă, vedem că este imposibil să folosiți formula mediei aritmetice pentru a calcula viteza medie.

Conceptul de viteză medie nu este întotdeauna util pentru rezolvarea problemei principale a mecanicii. Revenind la problema trenului, nu se poate argumenta că dacă viteza medie de-a lungul întregii trasee a trenului este egală, atunci în 5 ore va fi la distanță. din Novosibirsk.

Se numește viteza medie măsurată într-o perioadă infinit de timp viteza instantanee a corpului(de exemplu: vitezometrul autoturismului (fig. 11) indică viteza instantanee).

Orez. 11. Vitezometrul mașinii arată viteza instantanee

Există o altă definiție a vitezei instantanee.

Viteza instantanee- viteza de deplasare a corpului la un moment dat de timp, viteza corpului la un punct dat al traiectoriei (Fig. 12).

Orez. 12. Viteza instantanee

Pentru a înțelege mai bine această definiție, luați în considerare un exemplu.

Lăsați mașina să circule în linie dreaptă de-a lungul unei porțiuni de autostradă. Avem un grafic al dependenței proiecției deplasării în timp pentru o mișcare dată (Fig. 13), vom analiza acest grafic.

Orez. 13. Graficul dependenței proiecției deplasării în timp

Graficul arată că viteza vehiculului nu este constantă. Să presupunem că este necesar să găsim viteza instantanee a vehiculului la 30 de secunde după începerea observației (la punctul A). Folosind definiția vitezei instantanee, găsim modulul vitezei medii pentru intervalul de timp de la până la. Pentru a face acest lucru, luați în considerare un fragment din acest grafic (Fig. 14).

Orez. 14. Graficul dependenței proiecției deplasării în timp

Pentru a verifica corectitudinea găsirii vitezei instantanee, să găsim modulul vitezei medii pentru intervalul de timp de la până la, pentru aceasta vom lua în considerare un fragment din grafic (Fig. 15).

Orez. 15. Graficul dependenței proiecției deplasării în timp

Calculăm viteza medie pentru un interval de timp dat:

A primit două valori ale vitezei instantanee a vehiculului la 30 de secunde după începerea observației. Mai precisă va fi valoarea în care intervalul de timp este mai mic, adică. Dacă scădem mai puternic intervalul de timp considerat, atunci viteza instantanee a mașinii în punct A vor fi determinate mai precis.

Viteza instantanee este o mărime vectorială. Prin urmare, pe lângă găsirea acestuia (găsirea modulului său), este necesar să se știe cum este direcționat.

(at) - viteza instantanee

Direcția vitezei instantanee coincide cu direcția de mișcare a corpului.

Dacă corpul se mișcă curbiliniu, atunci viteza instantanee este direcționată tangențial la traiectoria într-un punct dat (Fig. 16).

Exercitiul 1

Se poate schimba viteza instantanee () numai în direcție, fără a se schimba în valoare absolută?

Soluţie

Pentru o soluție, luați în considerare următorul exemplu. Corpul se deplasează pe o traiectorie curbă (Fig. 17). Să marchem punctul de pe traiectorie Ași punct B... Să marchem direcția vitezei instantanee în aceste puncte (viteza instantanee este direcționată tangențial la punctul traiectoriei). Fie vitezele și să fie aceleași în valoare absolută și egale cu 5 m / s.

Răspuns: poate.

Sarcina 2

Se poate schimba viteza instantanee doar în valoare absolută, fără schimbarea direcției?

Soluţie

Orez. 18. Ilustrație pentru problema

Figura 10 arată că la punctul A iar la punct B viteza instantanee este direcționată în același mod. Dacă corpul se mișcă uniform accelerat, atunci.

Răspuns: poate.

În această lecție, am început să studiem mișcarea neuniformă, adică mișcarea cu o viteză diferită. Caracteristicile mișcării inegale sunt vitezele medii și instantanee. Conceptul de viteză medie se bazează pe înlocuirea mentală a mișcării inegale cu o mișcare uniformă. Uneori, conceptul de viteză medie (după cum am văzut) este foarte convenabil, dar nu este potrivit pentru rezolvarea problemei principale a mecanicii. Prin urmare, este introdus conceptul de viteză instantanee.

Bibliografie

1. G.Ya. Myakishev, B.B. Buhovtsev, N.N. Sotsky. Fizica 10. - M .: Educație, 2008.
2. A.P. Rymkevici. Fizică. Cartea cu probleme 10-11. - M .: Dropia, 2006.
3. O. Da. Savcenko. Sarcini de fizică. - M .: Nauka, 1988.
4. A.V. Peryshkin, V.V. Krauklis. curs de fizica. T. 1. - M .: Stat. uch.-ped. ed. min. educația RSFSR, 1957.

1. Portalul de internet „School-collection.edu.ru” ().
2. Portalul de internet „Virtulab.net” ().

Teme pentru acasă

1. Întrebări (1-3, 5) la sfârșitul paragrafului 9 (p. 24); G.Ya. Myakishev, B.B. Buhovtsev, N.N. Sotsky. Fizica 10 (vezi lista de lecturi recomandate)
2. Este posibil, cunoscând viteza medie pentru o anumită perioadă de timp, să găsim mișcarea făcută de corp pentru orice parte a acestui interval?
3. Care este diferența dintre viteza instantanee cu mișcare rectilinie uniformă și viteza instantanee cu mișcare neuniformă?
4. În timpul conducerii mașinii, citirile vitezometrului au fost luate în fiecare minut. Este posibil să se determine viteza medie a vehiculului din aceste date?
5. Biciclistul a parcurs prima treime a traseului cu o viteză de 12 km pe oră, a doua treime cu o viteză de 16 km pe oră, iar ultima treime cu o viteză de 24 km pe oră. Găsiți viteza medie a bicicletei pe parcurs. Dati raspunsul in km/ora

Mișcare curbilinie la fel de accelerată

Mișcările curbilinie sunt mișcări ale căror traiectorii nu sunt linii drepte, ci linii curbe. Planetele și apele râurilor se deplasează pe traiectorii curbilinii.

Mișcarea curbilinie este întotdeauna mișcare cu accelerație, chiar dacă modulul vitezei este constant. Mișcarea curbilinie cu accelerație constantă are loc întotdeauna în planul în care se află vectorii de accelerație și vitezele inițiale ale punctului. În cazul mișcării curbilinii cu accelerație constantă în planul xOy, proiecțiile vx și vy ale vitezei sale pe axele Ox și Oy și coordonatele x și y ale punctului în orice moment t sunt determinate de formulele

Mișcare neuniformă. Viteza de mișcare neregulată

Niciun corp nu se mișcă cu o viteză constantă tot timpul. Începând mișcarea, mașina se mișcă din ce în ce mai repede. Se poate mișca uniform pentru un timp, dar apoi încetinește și se oprește. În acest caz, mașina parcurge diferite distanțe în același timp.

Mișcarea, în care corpul parcurge segmente inegale ale drumului la intervale de timp egale, se numește neuniformă. Cu o astfel de mișcare, mărimea vitezei nu rămâne neschimbată. În acest caz, putem vorbi doar de viteza medie.

Viteza medie arată cu ce este egală deplasarea pe care o trece corpul pe unitatea de timp. Este egal cu raportul dintre mișcarea corpului și timpul de mișcare. Viteza medie, ca și viteza unui corp în mișcare uniformă, se măsoară în metri împărțit la o secundă. Pentru a caracteriza mișcarea mai precis, viteza instantanee este folosită în fizică.

Viteza unui corp la un moment dat de timp sau la un punct dat pe traiectorie se numește viteză instantanee. Viteza instantanee este o mărime vectorială și este direcționată în același mod ca un vector de deplasare. Puteți măsura viteza instantanee folosind un vitezometru. În Sistemul Internațional, viteza instantanee este măsurată în metri împărțit la o secundă.

viteza de deplasare a punctului neuniform

Mișcarea corpului într-un cerc

Mișcarea curbilinie este foarte comună în natură și tehnologie. Este mai dificil decât rectilinie, deoarece există multe traiectorii curbilinii; această mișcare este întotdeauna accelerată, chiar și atunci când modulul de viteză nu se schimbă.

Dar mișcarea de-a lungul oricărei căi curbe poate fi reprezentată aproximativ ca mișcare de-a lungul arcurilor de cerc.

Când corpul se mișcă într-un cerc, direcția vectorului viteză se schimbă de la un punct la altul. Prin urmare, când se vorbește despre viteza unei astfel de mișcări, se referă la viteza instantanee. Vectorul viteză este direcționat tangențial la cerc, iar vectorul deplasare este direcționat de-a lungul coardelor.

Mișcarea uniformă de-a lungul unui cerc este o mișcare în timpul căreia modulul vitezei de mișcare nu se modifică, se schimbă doar direcția acestuia. Accelerația unei astfel de mișcări este întotdeauna îndreptată spre centrul cercului și se numește centripetă. Pentru a afla accelerația unui corp care se mișcă într-un cerc, este necesar să se împartă pătratul vitezei la raza cercului.

Pe lângă accelerație, mișcarea unui corp într-un cerc este caracterizată de următoarele mărimi:

Perioada de rotație a corpului este timpul în care corpul face o revoluție completă. Perioada de rotație este indicată de litera T și se măsoară în secunde.

Viteza de rotație a corpului este numărul de rotații pe unitatea de timp. Viteza de rotație este indicată de litera? și se măsoară în herți. Pentru a găsi frecvența, este necesar să împărțiți unitatea la perioadă.

Viteza liniară este raportul dintre mișcarea corpului și timpul. Pentru a afla viteza liniară a unui corp într-un cerc, este necesar să împărțiți circumferința la perioadă (circumferința este egală cu de 2 ori raza).

Viteza unghiulară este o mărime fizică egală cu raportul dintre unghiul de rotație al razei cercului de-a lungul căruia corpul se mișcă și timpul de mișcare. Viteza unghiulară este indicată de litera? și se măsoară în radiani împărțit la o secundă. Puteți găsi viteza unghiulară împărțind 2? pentru o perioadă de. Viteza unghiulară și viteza liniară între ele. Pentru a găsi viteza liniară, viteza unghiulară trebuie înmulțită cu raza cercului.

Figura 6. Mișcare circulară, formule.

Mișcarea cu viteză variabilă este considerată a fi neuniformă. Viteza poate varia în direcție. Se poate concluziona că orice mișcare NU de-a lungul unei căi drepte este inegală. De exemplu, mișcarea unui corp într-un cerc, mișcarea unui corp aruncat în depărtare etc.

Viteza poate fi modificată numeric. Această mișcare va fi, de asemenea, inegală. Un caz special al unei astfel de mișcări este mișcarea uniform accelerată.

Uneori există un trafic neuniform, care constă în alternarea diferitelor tipuri de mișcări, de exemplu, mai întâi autobuzul accelerează (mișcarea este accelerată uniform), apoi se mișcă uniform pentru ceva timp și apoi se oprește.

Viteza instantanee

Mișcarea neuniformă poate fi caracterizată doar de viteză. Dar viteza se schimbă mereu! Prin urmare, putem vorbi despre viteză doar la un moment dat. Când călătoriți cu mașina, vitezometrul vă arată viteza instantanee de mișcare în fiecare secundă. Dar în acest caz, timpul ar trebui redus nu la o secundă, ci să ia în considerare o perioadă de timp mult mai mică!

viteza medie

Care este viteza medie? Este greșit să credem că este necesar să adunăm toate vitezele instantanee și să le împărțim la numărul lor. Aceasta este cea mai comună concepție greșită despre viteza medie! Viteza medie este împărțiți întregul drum la timpul scurs... Și nu este determinată în alt mod. Dacă luăm în considerare mișcarea mașinii, putem estima vitezele sale medii în prima jumătate a călătoriei, în a doua, de-a lungul întregului drum. Vitezele medii pot fi aceleași sau pot fi diferite în aceste zone.

O linie orizontală este trasată deasupra mediilor.

Viteza medie de deplasare. Viteza medie la sol

Dacă mișcarea corpului nu este rectilinie, atunci calea parcursă de corp va fi mai mare decât mișcarea acestuia. În acest caz, viteza medie de deplasare diferă de viteza medie la sol. Viteza la sol este un scalar.

Principalul lucru de reținut

1) Definiția și tipurile de mișcare neuniformă;
2) Diferența dintre viteza medie și cea instantanee;
3) Regula de a afla viteza medie de deplasare

Este adesea necesar pentru a rezolva o problemă în care întreaga cale este împărțită egal secțiuni, având în vedere viteza medie pentru fiecare secțiune, este necesar să se găsească viteza medie de mișcare de-a lungul întregului traseu. Decizia greșită va fi dacă adunați vitezele medii și împărțiți la numărul lor. Mai jos este o formulă care poate fi folosită pentru a rezolva probleme similare.

Viteza instantanee poate fi determinată folosind graficul de conducere. Viteza instantanee a unui corp în orice punct al graficului este determinată de panta tangentei la curba în punctul corespunzător. Viteza instantanee este tangenta pantei tangentei la graficul funcției.

Exerciții

În timpul conducerii mașinii, citirile vitezometrului au fost luate în fiecare minut. Este posibil să se determine viteza medie a vehiculului din aceste date?

Este imposibil, deoarece în cazul general valoarea vitezei medii nu este egală cu media aritmetică a valorilor vitezelor instantanee. Iar calea și timpul nu sunt date.

Care este viteza mișcării variabile afișată de vitezometrul mașinii?

Aproape de instant. Aproape, deoarece intervalul de timp ar trebui să fie infinit de mic, iar când luați citiri de la vitezometru, nu puteți judeca timpul așa.

Când vitezele instantanee și medii sunt egale? De ce?

Cu mișcare uniformă. Pentru că viteza nu se schimbă.

Viteza ciocanului la impact este de 8m/s. Ce viteza este: medie sau instant?

Mișcare uniformă- aceasta este mișcarea cu viteză constantă, adică atunci când viteza nu se modifică (v = const) și nu are loc accelerația sau decelerația (a = 0).

Mișcare dreaptă- aceasta este mișcarea în linie dreaptă, adică traiectoria mișcării rectilinie este o linie dreaptă.

Aceasta este o mișcare în care corpul face aceleași mișcări pentru orice intervale egale de timp. De exemplu, dacă împărțim un interval de timp în segmente de o secundă, atunci cu mișcare uniformă, corpul se va deplasa la aceeași distanță pentru fiecare dintre aceste segmente de timp.

Viteza mișcării rectilinie uniforme nu depinde de timp și în fiecare punct al traiectoriei este dirijată în același mod ca mișcarea corpului. Adică, vectorul deplasare coincide în direcție cu vectorul viteză. În acest caz, viteza medie pentru orice perioadă de timp este egală cu viteza instantanee:

vcp = v

Viteză uniformă de mișcare dreaptă este o mărime vectorială fizică egală cu raportul dintre deplasarea corpului pe orice interval de timp și valoarea acestui interval t:

= / t

Astfel, viteza mișcării rectilinie uniforme arată cât de mult se mișcă un punct material pe unitatea de timp.

In miscare cu mișcare rectilinie uniformă este determinată de formula:

Distanta parcursaîn mişcare rectilinie este egală cu modulul de deplasare. Dacă direcția pozitivă a axei OX coincide cu direcția mișcării, atunci proiecția vitezei pe axa OX este egală cu mărimea vitezei și este pozitivă:

vx = v, adică v> 0

Proiecția deplasării pe axa OX este egală cu:

s = vt = x - x0

unde x 0 este coordonata inițială a corpului, x este coordonata finală a corpului (sau coordonata corpului în orice moment)

Ecuația mișcării, adică dependența coordonatelor corpului de timpul x = x (t) ia forma:

x = x0 + vt

Dacă direcția pozitivă a axei OX este opusă direcției de mișcare a corpului, atunci proiecția vitezei corpului pe axa OX este negativă, viteza este mai mică decât zero (v< 0), и тогда уравнение движения принимает вид:

x = x0 - vt

Mișcare rectilinie uniformă este un caz special de mișcare neuniformă.

Mișcare neuniformă- Aceasta este o mișcare în care un corp (punct material) efectuează deplasări inegale pentru perioade egale de timp. De exemplu, un autobuz urban se mișcă inegal, deoarece mișcarea sa constă în principal în accelerare și decelerare.

Mișcare echivalentă- aceasta este o mișcare în care viteza unui corp (punct material) pentru orice intervale de timp egale se modifică în același mod.

Accelerația unui corp cu mișcare egală rămâne constantă în valoare absolută și în direcție (a = const).

Mișcarea la fel de variabilă poate fi uniform accelerată sau la fel de încetinită.

Mișcare la fel de accelerată- aceasta este mișcarea unui corp (punct material) cu o accelerație pozitivă, adică cu o astfel de mișcare, corpul accelerează cu o accelerație constantă. În cazul mișcării uniform accelerate, modulul de viteză al corpului crește cu timpul, direcția de accelerație coincide cu direcția vitezei de mișcare.

Mișcare lentă egală- aceasta este mișcarea unui corp (punct material) cu accelerație negativă, adică cu o astfel de mișcare, corpul încetinește uniform. Cu o mișcare la fel de lentă, vectorii viteză și accelerație sunt opuși, iar modulul vitezei scade cu timpul.

În mecanică, orice mișcare rectilinie este accelerată, prin urmare mișcarea decelerată diferă de accelerată numai prin semnul proiecției vectorului de accelerație pe axa selectată a sistemului de coordonate.

Viteza medie de mișcare variabilă este determinată prin împărțirea mișcării corpului la timpul în care a fost efectuată această mișcare. Unitatea de măsură pentru viteza medie este m/s.

vcp = s/t

Aceasta este viteza unui corp (punct material) la un moment dat de timp sau la un punct dat al traiectoriei, adică limita la care tinde viteza medie cu o scădere infinită a intervalului de timp Δt:

Vector viteză instantanee mișcarea echidistantă poate fi găsită ca prima derivată a vectorului deplasare în timp:

= "

Proiecție vectorială viteză pe axa OX:

vx = x ’

este o derivată a coordonatei în raport cu timpul (în mod similar, se obțin proiecțiile vectorului viteză pe alte axe de coordonate).

Aceasta este valoarea care determină viteza de schimbare a vitezei corpului, adică limita la care tinde modificarea vitezei cu o scădere infinită a intervalului de timp Δt:

Vector de accelerație de mișcare egală poate fi găsită ca derivată întâi a vectorului viteză în raport cu timpul sau ca derivată a doua a vectorului deplasare în raport cu timpul:

= "=" Considerând că 0 este viteza corpului la momentul inițial de timp (viteza inițială), este viteza corpului la un moment dat de timp (viteza finală), t este intervalul de timp în care schimbarea în viteza a avut loc, va fi după cum urmează:

De aici formula pentru viteza mișcării uniforme la orice oră:

0 + T

vx = v0x ± axt

Semnul „-” (minus) din fața proiecției vectorului de accelerație se referă la o mișcare de decelerație egală. Ecuațiile proiecțiilor vectorului viteză pe alte axe de coordonate sunt scrise într-un mod similar.

Deoarece accelerația este constantă în cazul mișcării uniforme (a = const), graficul de accelerație este o dreaptă paralelă cu axa 0t (axa timpului, Fig. 1.15).

Orez. 1.15. Dependența de timp a accelerației corpului.

Viteza versus timp este o funcție liniară al cărei grafic este o linie dreaptă (Fig. 1.16).

Orez. 1.16. Dependența de timp a vitezei corpului.

Graficul viteză în funcție de timp(fig. 1.16) arată că

În acest caz, deplasarea este numeric egală cu aria figurii 0abc (Fig. 1.16).

Aria trapezului este egală cu produsul dintre jumătatea sumei lungimilor bazelor sale cu înălțimea. Bazele trapezului 0abc sunt numeric egale:

0a = v0 bc = v

Înălțimea trapezului este t. Astfel, aria trapezului și, prin urmare, proiecția deplasării pe axa OX, este egală cu:

În cazul unei mișcări la fel de lente, proiecția accelerației este negativă, iar în formula de proiecție a deplasării se pune semnul „-” (minus) înaintea accelerației.

Graficul vitezei corpului în funcție de timp la diferite accelerații este prezentat în Fig. 1.17. Graficul dependenței deplasării în timp la v0 = 0 este prezentat în Fig. 1.18.

Orez. 1.17. Dependența de timp a vitezei corpului pentru diferite valori ale accelerației.

Orez. 1.18. Dependența de timp a mișcării corpului.

Viteza corpului la un moment dat t 1 este egală cu tangentei unghiului de înclinare dintre tangenta la grafic și axa timpului v = tg α, iar deplasarea este determinată de formula:

Dacă timpul de mișcare al corpului este necunoscut, puteți utiliza o formulă diferită de deplasare, rezolvând un sistem de două ecuații:

Ne va ajuta să obținem o formulă pentru proiecția deplasării:

Deoarece coordonatele corpului în orice moment este determinată de suma coordonatei inițiale și proiecția deplasării, va arăta astfel:

Graficul coordonatei x (t) este, de asemenea, o parabolă (ca și graficul deplasării), dar vârful parabolei, în general, nu coincide cu originea. Pentru un x< 0 и х 0 = 0 ветви параболы направлены вниз (рис. 1.18).

Schema lecției pe tema „Mișcare inegală. Viteza instantanee"

Data :

Temă: « »

Obiective:

Educational : Furnizați și formați o asimilare conștientă a cunoștințelor despre mișcarea neuniformă și viteza instantanee;

în curs de dezvoltare : Continuați dezvoltarea abilităților pentru munca independentă, abilități de lucru în grup.

Educational : Formează un interes cognitiv pentru cunoștințe noi; promovează disciplina comportamentului.

Tip de lecție: o lectie de asimilare a noilor cunostinte

Echipamente și surse de informații:

Isachenkova, L.A. Fizica: manual. pentru 9 cl. totalul instituţiilor. miercuri educatie cu rus. lang. formare / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; ed. A. A. Sokolsky. Minsk: Narodnaya asveta, 2015

Structura lecției:

Moment organizatoric (5 min)

Actualizare de cunoștințe de bază (5 min)

Învățarea de materiale noi (14 min)

Educație fizică (3 minute)

Consolidarea cunoștințelor (13min)

Rezumatul lecției (5 min)

Organizarea timpului

Salut, stai jos! (Verificându-i pe cei prezenți).Astăzi în lecție trebuie să ne ocupăm de conceptele de mișcare neuniformă și viteză instantanee. Aceasta înseamnă căSubiectul lecției : Mișcare neuniformă. Viteza instantanee

Actualizarea cunoștințelor de bază

Am studiat mișcarea rectilinie uniformă. Cu toate acestea, corpuri reale - automobile, nave, avioane, piese de mecanisme etc. de cele mai multe ori se mișcă atât nu în linie dreaptă, cât și nu uniform. Care sunt modelele unor astfel de mișcări?

Învățarea de materiale noi

Să ne uităm la un exemplu. Mașina se deplasează de-a lungul secțiunii de drum prezentată în Figura 68. La urcare, mașina încetinește, la coborâre accelerează. Mișcarea mașiniiși nu drept și nu uniform. Cum să descrii o astfel de mișcare?

În primul rând, pentru aceasta este necesar să clarificăm conceptulviteză .

Din clasa a VII-a știi ce este viteza medie. Este definită ca raportul dintre calea și intervalul de timp pentru care această cale este parcursă:

(1 )

O vom numiviteza medie de deplasare. Ea arată cecale în medie, un corp a trecut pe unitatea de timp.

Pe lângă viteza medie a căii, este necesar să intrați șiviteza medie de deplasare:

(2 )

Care este sensul vitezei medii de deplasare? Ea arată cein miscare în medie, corpul efectuat pe unitatea de timp.

Compararea formulei (2) cu formula (1 ) din § 7, putem concluziona:viteza medie< > este egală cu viteza unei astfel de mișcări rectilinie uniforme la care într-o perioadă de timp Δ tcorpul s-ar mișca Δ r.

Viteza medie a pistei și viteza medie de deplasare sunt caracteristici importante ale oricărei mișcări. Prima dintre ele este o mărime scalară, a doua este una vectorială. pentru că Δ r < s , atunci modulul vitezei medii de deplasare nu este mai mare decât viteza medie a traseului |<>| < <>.

Viteza medie caracterizează mișcarea pentru întreaga perioadă de timp în ansamblu. Nu oferă informații despre viteza de mișcare în fiecare punct al traiectoriei (în fiecare moment de timp). În acest scop,viteza instantanee - viteza de deplasare la un moment dat de timp (sau la un punct dat).

Cum se determină viteza instantanee?

Să ne uităm la un exemplu. Lăsați mingea să se rostogolească pe o jgheab înclinată dintr-un punct (fig. 69). Figura arată poziția mingii în momente diferite.

Ne interesează viteza instantanee a mingii într-un punctO. Împărțirea mișcării mingii Δr 1 pentru intervalul de timp corespunzător Δ mediaviteza de calatorie<>= viteza pe site<>poate fi mult diferită de viteza instantanee la punctul respectivO. Se consideră o deplasare mai mică Δ =V 2 . Aceasta apare într-un interval de timp mai scurt Δ. viteza medie<>= deși nu este egal cu viteza la punctO, dar mai aproape de ea decât<>... Cu o scădere suplimentară a deplasării (Δ,Δ , ...) și intervale de timp (Δ, Δ, ...), vom obține viteze medii care sunt din ce în ce mai puțin diferite unele de altele.șiasupra vitezei instantanee a mingii în punctO.

Aceasta înseamnă că o valoare suficient de precisă a vitezei instantanee poate fi găsită prin formula cu condiția ca intervalul de timp Δt foarte mic:

(3)

Δ desemnare t- »0 reamintește că viteza determinată de formula (3), cu cât este mai aproape de viteza instantanee, cu atât mai puținΔt .

Viteza instantanee a mișcării curbilinii a corpului se regăsește în același mod (Fig. 70).

Cum este direcționată viteza instantanee? Este clar că în primul exemplu direcția vitezei instantanee coincide cu direcția de mișcare a mingii (vezi Fig. 69). Și din construcția din figura 70 se poate observa că cu o mișcare curbilinieviteza instantanee este direcționată tangențial la traiectorie în punctul în care se află corpul în mișcare în acest moment.

Observați particulele strălucitoare care ies de pe piatră de tocire (fig. 71,A). Viteza instantanee a acestor particule în momentul separării este direcționată tangențial la cercul de-a lungul căruia s-au deplasat înainte de separare. În mod similar, ciocanul sport (Fig. 71, b) își începe zborul tangențial la traiectoria de-a lungul căreia s-a deplasat atunci când este deztors de către aruncător.

Viteza instantanee este constantă numai cu o mișcare rectilinie uniformă. Când vă deplasați pe o cale curbă, direcția acesteia se schimbă (explicați de ce). Cu o mișcare neuniformă, modulul său se modifică.

Dacă modulul vitezei instantanee crește, atunci se numește mișcarea corpului accelerat daca scade - încetinit.

Dați-vă exemple de mișcări accelerate și decelerate ale corpului.

În cazul general, atunci când caroseria se mișcă, atât modulul vitezei instantanee, cât și direcția acesteia (ca în exemplul cu mașina de la începutul paragrafului) se pot modifica (vezi Fig. 68).

În cele ce urmează, viteza instantanee va fi denumită pur și simplu viteza.

Consolidarea cunoștințelor

Viteza mișcării inegale pe secțiunea traiectoriei este caracterizată de viteza medie, iar la un punct dat al traiectoriei - de viteza instantanee.

Viteza instantanee este aproximativ egală cu viteza medie determinată pe o perioadă scurtă de timp. Cu cât această perioadă de timp este mai scurtă, cu atât diferența dintre viteza medie și cea instantanee este mai mică.

Viteza instantanee este direcționată tangențial la traiectoria mișcării.

Dacă modulul vitezei instantanee crește, atunci mișcarea corpului se numește accelerată, dacă scade, se numește încetinită.

Cu mișcare rectilinie uniformă, viteza instantanee este aceeași în orice punct al traiectoriei.

Rezumatul lecției

Deci, să rezumam. Ce ai învățat astăzi în clasă?

Organizarea temelor

§ 9, exercițiu. 5 nr. 1.2

Reflecţie.

Continuare fraze:

Astăzi, la lecția pe care am învățat-o...

A fost interesant…

Cunoștințele pe care le-am învățat în lecție vă vor fi utile