Pateikite vienodo judėjimo pavyzdį. Vienodas judėjimas

Kaip kinematika, yra tokia, kurioje kūnas bet kuriuo savavališkai vienodais laiko tarpais kerta tokio pat ilgio kelio atkarpas. Tai vienodas judėjimas. Pavyzdys yra čiuožėjo judėjimas distancijos viduryje arba traukinys lygioje atkarpoje.

Teoriškai kūnas gali judėti bet kokia trajektorija, įskaitant kreivinę. Tuo pačiu metu yra kelio sąvoka - taip vadinamas atstumas, kurį kūnas nukeliauja savo trajektorija. Kelias yra skaliarinis dydis ir neturėtų būti painiojamas su judesiu. Paskutiniu terminu žymime atkarpą tarp kelio pradžios taško ir pabaigos taško, kuris kreivinio judėjimo metu akivaizdžiai nesutampa su trajektorija. Poslinkis yra vektoriaus dydis, kurio skaitinė reikšmė lygi vektoriaus ilgiui.

Kyla natūralus klausimas – kokiais atvejais Mes kalbame apie vienodą judėjimą? Ar, pavyzdžiui, karuselės judėjimas ratu tuo pačiu greičiu bus laikomas vienodu? Ne, nes tokiu judesiu greičio vektorius keičia savo kryptį kas sekundę.

Kitas pavyzdys – tuo pačiu greičiu tiesia linija važiuojantis automobilis. Toks judėjimas bus laikomas vienodu tol, kol automobilis niekur nesisuks ir jo spidometras turės tą patį skaičių. Akivaizdu, kad tolygus judėjimas visada vyksta tiesia linija, greičio vektorius nekinta. Kelias ir poslinkis šiuo atveju bus vienodi.

Vienodas judėjimas- tai judėjimas tiesia trajektorija pastoviu greičiu, kai nueitų kelio intervalų ilgiai bet kokius vienodus laiko tarpus yra vienodi. Ypatingu vienodo judėjimo atveju galima laikyti ramybės būseną, kai greitis ir nuvažiuotas atstumas lygus nuliui.

Greitis yra kokybinė savybė vienodas judėjimas. Akivaizdu, kad skirtingi objektai eina tuo pačiu keliu skirtingas laikas(pėstysis ir automobilis). Tolygiai judančio kūno nueito kelio ir laiko, kurį šis kelias buvo nueitas, santykis vadinamas judėjimo greičiu.

Taigi formulė, apibūdinanti tolygų judėjimą, atrodo taip:

V = S/t; čia V – judėjimo greitis (yra vektorinis dydis);

S – kelias arba judėjimas;

Žinodami judėjimo greitį, kuris nekinta, galime apskaičiuoti kūno nueitą kelią per bet kurį savavališką laiko tarpą.

Kartais jie klaidingai sumaišo vienodą ir tolygiai pagreitintą judesį. Tai visiškai skirtingos sąvokos. - vienas iš netolygaus judėjimo variantų (t.y. toks, kuriame greitis nėra pastovi reikšmė), kuris turi svarbią skiriamąją ypatybę - greitis šiuo atveju kinta per tuos pačius laiko intervalus tiek pat. Ši reikšmė, lygi greičių skirtumo ir laiko, per kurį greitis pasikeitė, santykiui, vadinama pagreičiu. Šis skaičius, parodantis, kiek greitis padidėjo ar sumažėjo per laiko vienetą, gali būti didelis (tada sakoma, kad kūnas greitai paima arba praranda greitį) arba nereikšmingas, kai objektas sklandžiau įsibėgėja ar sulėtėja.

Pagreitis, kaip ir greitis, yra fizinis.Pagreičio vektorius kryptimi visada sutampa su greičio vektoriumi. Tolygiai pagreitinto judėjimo pavyzdys yra objekto atvejis, kai objekto trauka žemės paviršiaus) pasikeičia per laiko vienetą tam tikru dydžiu, vadinamu gravitaciniu pagreičiu.

Tolygų judėjimą teoriškai galima laikyti ypatinga byla tolygiai pagreitintas. Akivaizdu, kad kadangi tokio judėjimo metu greitis nekinta, tai pagreitėjimas ar lėtėjimas nevyksta, todėl tolygiai judant pagreičio dydis visada lygus nuliui.

Skaitydami šį tekstą manote, kad judate ar ne? Beveik kiekvienas iš jūsų iškart atsakys: ne, aš nejudu. Ir bus negerai. Kai kas gali pasakyti, kad judu. Ir jie taip pat klysta. Nes fizikoje kai kurie dalykai yra ne visai tokie, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio.

Pavyzdžiui, mechaninio judėjimo samprata fizikoje visada priklauso nuo atskaitos taško (arba kūno). Taigi lėktuvu skrendantis žmogus juda namuose likusių artimųjų atžvilgiu, tačiau ilsisi šalia sėdinčio draugo. Taigi, nuobodūs giminaičiai ar ant peties miegantis draugas šiuo atveju yra atskaitos kūnai, leidžiantys nustatyti, ar mūsų minėtas žmogus juda, ar ne.

Mechaninio judėjimo apibrėžimas

Fizikoje mechaninio judėjimo apibrėžimas, studijuojamas septintoje klasėje, yra toks: kūno padėties kitimas kitų kūnų atžvilgiu laikui bėgant vadinamas mechaniniu judesiu. Mechaninio judėjimo pavyzdžiai kasdieniame gyvenime būtų automobilių, žmonių ir laivų judėjimas. Kometos ir katės. Oro burbuliukai verdančiame virdulyje ir vadovėliai sunkioje moksleivio kuprinėje. Ir kiekvieną kartą teiginys apie vieno iš šių objektų (kūnų) judėjimą ar poilsį bus beprasmis, nenurodant atskaitos kūno. Todėl gyvenime dažniausiai, kalbėdami apie judėjimą, turime omenyje judėjimą Žemės atžvilgiu arba statinius objektus – namus, kelius ir pan.

Mechaninio judėjimo trajektorija

Taip pat negalima nepaminėti tokios mechaninio judėjimo charakteristikos kaip trajektorija. Trajektorija yra linija, kuria juda kūnas. Pavyzdžiui, pėdsakai sniege, lėktuvo pėdsakas danguje ir ašaros pėdsakas ant skruosto yra trajektorijos. Jie gali būti tiesūs, išlenkti arba sulaužyti. Tačiau trajektorijos ilgis arba ilgių suma yra kūno nueitas kelias. Kelias pažymėtas raide s. Ir matuojama metrais, centimetrais ir kilometrais arba coliais, jardais ir pėdomis, priklausomai nuo to, kokie matavimo vienetai yra priimtini šioje šalyje.

Mechaninio judėjimo tipai: tolygus ir netolygus judėjimas

Kokie yra mechaninio judėjimo tipai? Pavyzdžiui, vairuodamas automobilį vairuotojas juda kartu skirtingas greitis važiuojant po miestą ir beveik tokiu pat greičiu išvažiuojant iš greitkelio už miesto ribų. Tai yra, jis juda arba netolygiai, arba tolygiai. Taigi judėjimas, priklausomai nuo nuvažiuoto atstumo vienodą laiko tarpą, vadinamas vienodu arba netolygiu.

Tolygaus ir netolygaus judėjimo pavyzdžiai

Gamtoje yra labai mažai tolygaus judėjimo pavyzdžių. Žemė beveik tolygiai juda aplink Saulę, laša lietaus lašai, burbuliukai iškyla sodoje. Net iš pistoleto paleista kulka juda tiesia linija ir tolygiai tik iš pirmo žvilgsnio. Dėl trinties prieš orą ir Žemės traukos jos skrydis pamažu lėtėja, o trajektorija mažėja. Čia, erdvėje, kulka gali judėti tikrai tiesiai ir tolygiai, kol nesusiduria su kokiu nors kitu kūnu. O judant netolygiai viskas daug geriau – pavyzdžių yra daug. Futbolo kamuolio skrydis futbolo rungtynių metu, grobį medžiojančio liūto judėjimas, kramtomosios gumos kelionė septintoko burnoje ir drugelio plazdėjimas virš gėlės – tai netolygaus mechaninio kūnų judėjimo pavyzdžiai.

Paprasčiausia mechaninio judėjimo forma yra kūno judėjimas tiesia linija. su pastoviu modulio ir krypties greičiu. Toks judėjimas vadinamas uniforma . Tolygiai judėdamas kūnas įveikia vienodus atstumus bet kokiais vienodais laiko intervalais. Kinematinis vienodo tiesinio judėjimo aprašymas – koordinačių ašis JAUTIS patogu dėti išilgai judėjimo linijos. Kūno padėtis vienodo judėjimo metu nustatoma nustačius vieną koordinatę x. Poslinkio vektorius ir greičio vektorius visada nukreipti lygiagrečiai koordinačių ašiai JAUTIS.

Todėl poslinkis ir greitis tiesinio judėjimo metu gali būti projektuojami ant ašies JAUTIS o jų projekcijas laikyti algebriniais dydžiais.

Jei tam tikru momentu t 1 kūnas buvo taške su koordinatėmis x 1, o vėliau t 2 - taške su koordinate x 2 , tada poslinkio projekcija Δ s vienai ašiai JAUTIS laike Δ t = t 2 - t 1 lygus

Ši vertė gali būti ir teigiama, ir neigiama, priklausomai nuo kūno judėjimo krypties. Tolygiai judant tiesia linija, poslinkio modulis sutampa su nuvažiuotu atstumu. Tolygaus tiesinio judėjimo greitis yra santykis

Jei υ > 0, tai kūnas juda teigiamos ašies krypties link JAUTIS; ties υ< 0 тело движется в противоположном направлении.

Koordinačių priklausomybė x nuo laiko t (judėjimo dėsnis) išreiškiamas vienodam tiesiniam judėjimui tiesinė matematinė lygtis :

Šioje lygtyje υ = const yra kūno greitis, x 0 - taško, kuriame kūnas buvo tuo momentu, koordinatė t= 0. Judėjimo dėsnio grafikas x(t) yra tiesi linija. Tokių grafikų pavyzdžiai pateikti fig. 1.3.1.

I grafike pavaizduotam judėjimo dėsniui (1.3.1 pav.), su t= 0 kūnas buvo taške su koordinate x 0 = -3. Tarp laiko akimirkų t 1 = 4 s ir t 2 = 6 s kūnas pajudėjo iš taško x 1 = 3 m iki taško x 2 = 6 m. Taigi Δ t = t 2 - t 1 = 2 s kūnas judinamas Δ s = x 2 - x 1 \u003d 3 m. Todėl kūno greitis yra

Greičio reikšmė pasirodė teigiama. Tai reiškia, kad kūnas judėjo teigiama ašies kryptimi JAUTIS. Atkreipkite dėmesį, kad judesio grafike kūno greitis gali būti geometriškai apibrėžtas kaip kraštinių santykis pr. Kr ir AC trikampis ABC(žr. 1.3.1 pav.)

Kuo didesnis kampas α, kuris sudaro tiesią liniją su laiko ašimi, t. y., tuo didesnis grafiko nuolydis ( statumas), tuo didesnis kūno greitis. Kartais sakoma, kad kūno greitis lygus tiesės nuolydžio kampo α liestine x (t). Matematikos požiūriu šis teiginys nėra visiškai teisingas, nes pusės pr. Kr ir AC trikampis ABC turi skirtingus matmenys: pusė pr. Kr matuojamas metrais, ir šoną AC- per kelias sekundes.

Panašiai ir judesiui, parodytam Fig. 1.3.1 II eilutę, randame x 0 = 4 m, υ = -1 m/s.

Ant pav. 1.3.2 judėjimo dėsnis x (t) korpusas pavaizduotas naudojant tiesias linijas. Matematikoje tokie grafikai vadinami dalimis linijinis. Šis kūno judėjimas tiesia linija nėra vienodas. Skirtingose ​​šio grafiko atkarpose kūnas juda skirtingu greičiu, kurį taip pat galima nustatyti pagal atitinkamos atkarpos nuolydį į laiko ašį. Grafo lūžio taškuose kūnas akimirksniu pakeičia greitį. Grafike (1.3.2 pav.) tai vyksta laiko taškais t 1 = -3 s, t 2 = 4 s, t 3 = 7 s ir t 4 = 9 s. Pagal judėjimo grafiką nesunku pastebėti, kad intervale ( t 2 ; t 1) kūnas judėjo greičiu υ 12 = 1 m/s intervalu ( t 3 ; t 2) - greičiu υ 23 = -4/3 m/s ir intervale ( t 4 ; t 3) - su greičiu υ 34 = 4 m/s.

Reikėtų pažymėti, kad pagal dalinį tiesinį kūno judėjimo tiesinį dėsnį nuvažiuotas atstumas l nesutampa su judesiu s. Pavyzdžiui, judėjimo dėsniui, pavaizduotam Fig. 1.3.2, kūno judėjimas laiko intervale nuo 0 s iki 7 s yra lygus nuliui ( s= 0). Per tą laiką kūnas nukeliavo keliu l= 8 m.

95. Pateikite tolygaus judėjimo pavyzdžių.
Tai labai reta, pavyzdžiui, Žemės judėjimas aplink Saulę.

96. Pateikite netolygaus judėjimo pavyzdžių.
Automobilio, lėktuvo judėjimas.

97. Berniukas rogėmis slysta nuo kalno. Ar šis judėjimas gali būti laikomas vienodu?
Nr.

98. Sėdint į važiuojančio keleivinio traukinio vagoną ir stebint artėjančio prekinio traukinio judėjimą mums atrodo, kad prekinis traukinys važiuoja daug greičiau, nei važiavo mūsų keleivinis traukinys prieš susitikimą. Kodėl tai vyksta?
Palyginti su keleiviniu traukiniu, prekinis traukinys juda visu keleivinių ir prekinių traukinių greičiu.

99. Judančio automobilio vairuotojas juda arba ilsisi dėl:
a) keliai
b) automobilines kėdutes;
c) degalinės;
d) saulė;
e) medžiai prie kelio?
Judant: a, c, d, e
Ramybės būsenoje: b

100. Sėdėdami į važiuojančio traukinio vagoną, pro langą stebime mašiną, kuri važiuoja į priekį, paskui tarsi stovi ir galiausiai pajuda atgal. Kaip galime paaiškinti tai, ką matome?
Iš pradžių automobilio greitis yra didesnis nei traukinio greitis. Tada automobilio greitis tampa lygus traukinio greičiui. Po to automobilio greitis mažėja, lyginant su traukinio greičiu.

101. Lėktuvas atlieka „negyvąją kilpą“. Kokią judėjimo trajektoriją mato stebėtojai nuo žemės?
žiedo trajektorija.

102. Pateikite kūnų judėjimo lenktais takais žemės atžvilgiu pavyzdžių.
Planetų judėjimas aplink saulę; valties judėjimas upe; Paukščio skrydis.

103. Pateikite kūnų, turinčių tiesią trajektoriją žemės atžvilgiu, judėjimo pavyzdžių.
judantis traukinys; žmogus eina tiesiai.

104. Kokius judesio tipus stebime rašydami šratinukas? Kreida?
Vienodas ir nelygus.

105. Kurios dviračio dalys jo tiesiojo judėjimo metu apibūdina tiesias trajektorijas žemės atžvilgiu, o kurios – kreivines?
Tiesia linija: vairas, balnas, rėmas.
Kreivinė: pedalai, ratai.

106. Kodėl sakoma, kad Saulė teka ir leidžiasi? Kas šiuo atveju yra atskaitos įstaiga?
Atskaitos kūnas yra Žemė.

107. Greitkeliu važiuoja du automobiliai, kad koks nors atstumas tarp jų nesikeičia. Nurodykite, kokių kūnų atžvilgiu kiekvienas iš jų ilsisi ir kurių kūnų atžvilgiu juda per šį laikotarpį.
Vienas kito atžvilgiu automobiliai ilsisi. Transporto priemonės juda aplinkinių objektų atžvilgiu.

108. Nuo kalno rieda rogės; kamuolys rieda nuožulniu lataku; iš rankos paleistas akmuo krenta. Kuris iš šių kūnų juda į priekį?
Rogės juda į priekį nuo kalno ir akmuo paleidžiamas iš rankų.

109. Ant stalo vertikalioje padėtyje (11 pav., I padėtis) padėta knyga nuo smūgio nukrenta ir užima II padėtį. Du taškai A ir B ant knygos viršelio aprašė trajektorijas AA1 ir BB1. Ar galime sakyti, kad knyga pajudėjo į priekį? Kodėl?