Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение

Движение. Виды движений. Описание движения. Система отсчета.

Механическим движением тела (точки) называется изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

А) Равномерное прямолинейное движение материальной точки.

Б) Равноускоренное прямолинейное движение материальной точки.

В) Движение тела по дуге окружности с постоянной по модулю скоростью.

Г) Гармоническое колебательное движение. Важным случаем механического движения являются колебания, при которых параметры движения точки (координаты, скорость, ускорение) повторяются через определенные промежутки времени.

1. Векторный способ описания движения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Векторный способ описания движения – это описание изменения радиус-вектора материальной точки в пространстве с течением времени.

Рассмотрим движение точки М в некоторой системе отсчета Oxyz (рис.1). Зададим радиус-вектор точки r — вектор, соединяющий начало координат с этой точкой.

При движении точки M вектор r будет с течением времени изменяться, т.е. будет каким-то образом зависеть от времени. Эта зависимость r = r ( t ) представляет собой закон движения в векторном виде.

В процессе движения конец радиус-вектора будет описывать траекторию, а его изменение – перемещение s точки.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

2. Координатный способ описания движения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Координатный способ описания движения – описание изменения во времени координат точки в выбранной системе отсчета.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

В декартовой системе координат положение точки определяется тройкой чисел ( x , y , z ) — ее декартовыми координатами.

Чтобы задать закон движения точки, необходимо знать значения ее координат в каждый момент времени. Закон движения в координатном виде в общем случае представляет собой систему трех уравнений: x = x ( t ), y = y ( t ), z = z ( t )

Между векторным и координатным способом описания движения существует непосредственная связь, а именно: числовые значения проекций радиус-вектора движущейся точки на координатные оси системы с тем же началом отсчета равны координатам точки: rx = x , ry = y , rz = z .

3. Естественный способ описания движения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Естественный способ описания движения – описание движения вдоль траектории. Этим способом пользуются, когда траектория точки заранее известна.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Под системой отсчета понимают тело отсчета, которое условно считается неподвижным, систему координат, связанную с телом отсчета, и часы, также связанные с телом отсчета. В кинематике система отсчета выбирается в соответствии с конкретными условиями задачи описания движения тела.

Источник

Как сказал.

Есть только два способа прожить жизнь. Первый — будто чудес не существует. Второй — будто кругом одни чудеса.

А.Эйнштейн

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движениеСписок лекций по физике за 1,2 семестр

Урок 02. Механическое движение, его характеристики

Механика – раздел физики, в котором изучают механическое движение.

Механику подразделяют на кинематику, динамику и статику.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Кинематикой называют раздел механики, в котором движение тел рассматривается без выяснения причин этого движения. Кинематика изучает способы описания движения и связь между величинами, характеризующими эти движения.

Задача кинематики: определение кинематических характеристик движения (траектории движения, перемещения, пройденного пути, координаты, скорости и ускорения тела), а также получение уравнений зависимости этих характеристик от времени.

Механическим движением тела называют изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени.

Механическое движение относительно, выражение «тело движется» лишено всякого смысла, пока не определено, относительно чего рассматривается движение. Движение одного и того же тела относительно разных тел оказывается различным. Для описания движения тела нужно указать, по отношению к какому телу рассматривается движение. Это тело называют телом отсчета. Покой тоже относителен (примеры: пассажир в покоящемся поезде смотрит на проходящий мимо поезд)

Главная задача механикиуметь вычислять координаты точек тела в любой момент времени.

Чтобы решить эту надо иметь тело, от которого ведется отсчет координат, связать с ним систему координат и иметь прибор для измерения промежутков времени.

Система координат, тело отсчета, с которым она связана, и прибор для отсчета времени образуют систему отсчета, относительно которой и рассматривается движение тела.

Системы координат бывают:

1. одномерная – положение тела на прямой определяется одной координатой x.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

2. двумерная – положение точки на плоскости определяется двумя координатами x и y.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

3. трехмерная – положение точки в пространстве определяется тремя координатами x, y и z.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Всякое тело имеет определенные размеры. Различные части тела находятся в разных местах пространства. Однако, во многих задачах механики нет необходимости указывать положения отдельных частей тела. Если размеры тела малы по сравнению с расстояниями до других тел, то данное тело можно считать его материальной точкой. Так можно поступать, например, при изучении движения планет вокруг Солнца.

Если все части тела движутся одинаково, то такое движение называется поступательным.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Поступательно движутся, например, кабины в аттракционе «Гигантское колесо», автомобиль на прямолинейном участке пути и т. д. При поступательном движении тела его также можно рассматривать как материальную точку.

Материальной точкой называется тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Понятие материальной точки играет важную роль в механике. Тело можно рассматривать как материальную точку, если его размеры малы по сравнению с расстоянием, которое оно проходит, или по сравнению с расстоянием от него до других тел.

Пример. Размеры орбитальной станции, находящейся на орбите около Земли, можно не учитывать, а рассчитывая траекторию движения космического корабля при стыковке со станцией, без учета ее размеров не обойтись.

Характеристики механического движения: перемещение, скорость, ускорение.

Механическое движение характеризуется тремя физическими величинами: перемещением, скоростью и ускорением.

Перемещаясь с течением времени из одной точки в другую, тело (материальная точка) описывает некоторую линию, которую называют траекторией движения тела.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Линия, по которой движется точка тела, называется траекторией движения.

Длина траектории называется пройденным путем.

Обозначается l, измеряется в метрах. (траектория – след, путь – расстояние)

Пройденный путь l равен длине дуги траектории, пройденной телом за некоторое время t. Путьскалярная величина.

Перемещением тела называют направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением. Перемещение есть векторная величина.

Вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории, называется перемещением.

Обозначается S, измеряется в метрах.(перемещение – вектор, модуль перемещения – скаляр)

Обозначается v

Формула скорости: Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движениеили Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Единица измерения в СИ – м/с.

На практике используют единицу измерения скорости км/ч (36 км/ч = 10 м/с).

Измеряют скорость спидометром.

Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло.

Если скорость изменяется одинаково в течение всего времени движения, то ускорение можно рассчитать по формуле:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Ускорение измеряют акселерометром

Единица измерения в СИ м/с 2

Источник

Механическое движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Механическое движение

Когда мы идем в школу или на работу, автобус подъезжает к остановке или сладкий корги гуляет с хозяином, мы имеем дело с механическим движением.

Механическим движением называется изменение положения тел в пространстве относительно других тел с течением времени.

«Относительно других тел» — очень важные слова в этом определении. Для описания движения нам нужны:

В совокупности эти три параметра образуют систему отсчета.

В механике есть такой раздел — кинематика. Он отвечает на вопрос, как движется тело. Дальше мы с помощью кинематики опишем разные виды механического движения. Не переключайтесь 😉

Прямолинейное равномерное движение

Движение по прямой, при котором тело проходит равные участки пути за равные промежутки времени называют прямолинейным равномерным. Это любое движение с постоянной скоростью.

Например, если у вас ограничение скорости на дороге 60 км/ч, и у вас нет никаких препятствий на пути — скорее всего, вы будете двигаться прямолинейно равномерно.

Мы можем охарактеризовать это движение следующими величинами.

Скалярные величины (определяются только значением)

Векторные величины (определяются значением и направлением)

Проецирование векторов

Векторное описание движения полезно, так как на одном чертеже всегда можно изобразить много разнообразных векторов и получить перед глазами наглядную «картину» движения.

Однако всякий раз использовать линейку и транспортир, чтобы производить действия с векторами, очень трудоёмко. Поэтому эти действия сводят к действиям с положительными и отрицательными числами — проекциями векторов.

Если вектор сонаправлен с осью, то его проекция равна длине вектора. А если вектор противоположно направлен оси — проекция численно равна длине вектора, но отрицательна. Если вектор перпендикулярен — его проекция равна нулю.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Скорость может определяться по вектору перемещения и пути, только это будут две разные характеристики.

Скорость — это векторная физическая величина, которая характеризует быстроту перемещения, а средняя путевая скорость — это отношение длины пути ко времени, за которое путь был пройден.

Скорость

→ →
V = S/t


V — скорость [м/с]

S — перемещение [м]
t — время [с]

Средняя путевая скорость

V ср.путевая = S/t

V ср.путевая — средняя путевая скорость [м/с]
S — путь [м]
t — время [с]

Задача

Найдите, с какой средней путевой скоростью должен двигаться автомобиль, если расстояние от Санкт-Петербурга до Великого Новгорода в 210 километров ему нужно пройти за 2,5 часа. Ответ дайте в км/ч.

Решение:

Возьмем формулу средней путевой скорости
V ср.путевая = S/t

Подставим значения:
V ср.путевая = 210/2,5 = 84 км/ч

Ответ: автомобиль будет двигаться со средней путевой скоростью равной 84 км/ч

Уравнение движения

Основной задачей механики является определение положения тела в данный момент времени. Для решения этой задачи помогает уравнение движения, то есть зависимость координаты тела от времени х = х(t).

Уравнение движения

x(t) = x0 + vxt

x(t) — искомая координата [м]
x0 — начальная координата [м]
vx — скорость тела в данный момент времени [м/с]
t — момент времени [с]

Если положительное направление оси ОХ противоположно направлению движения тела, то проекция скорости тела на ось ОХ отрицательна, скорость меньше нуля (v

Уравнение движения при движении против оси

x(t) — искомая координата [м]
x0 — начальная координата [м]
vx — скорость тела в данный момент времени [м/с]
t — момент времени [с]

Графики

Изменение любой величины можно описать графически. Вместо того, чтобы писать множество значений, можно просто начертить график — это проще.

В видео ниже разбираемся, как строить графики кинематических величин и зачем они нужны.

Прямолинейное равноускоренное движение

Чтобы разобраться с тем, что за тип движения в этом заголовке, нужно ввести новое понятие — ускорение.

Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости. В международной системе единиц СИ измеряется в метрах, деленных на секунду в квадрате.

СИ — международная система единиц. «Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение — килограмм с приставкой «кило».

Итак, прямолинейное движение — это движение с ускорением по прямой линии. Движение, при котором скорость тела меняется на равную величину за равные промежутки времени.

Уравнение движения и формула конечной скорости

Основная задача механики не поменялась по ходу текста — определение положения тела в данный момент времени. У равноускоренного движения в уравнении появляется ускорение.

Уравнение движения для равноускоренного движения

x(t) = x0 + v0xt + axt^2/2

x(t) — искомая координата [м]
x0 — начальная координата [м]
v0x — начальная скорость тела в данный момент времени [м/с]
t — время [с]
ax — ускорение [м/с^2]

Для этого процесса также важно уметь находить конечную скорость — решать задачки так проще. Конечная скорость находится по формуле:

Формула конечной скорости

→ →
v = v0 + at


v — конечная скорость тела [м/с]
v0 — начальная скорость тела [м/с]
t — время [с]

a — ускорение [м/с^2]

Задача

Найдите местоположение автобуса через 0,5 часа после начала движения, разогнавшегося до скорости 60 км/ч за 3 минуты.

Решение:

Сначала найдем ускорение автобуса. Его можно выразить из формулы конечной скорости:

Так как автобус двигался с места, v0 = 0. Значит
a = v/t

Время дано в минутах, переведем в часы, чтобы соотносилось с единицами измерения скорости.

3 минуты = 3/60 часа = 1/20 часа = 0,05 часа

Подставим значения:
a = v/t = 60/0,05 = 1200 км/ч^2
Теперь возьмем уравнение движения.
x(t) = x0 + v0xt + axt^2/2

Начальная координата равна нулю, начальная скорость, как мы уже выяснили — тоже. Значит уравнение примет вид:

Ускорение мы только что нашли, а вот время будет равно не 3 минутам, а 0,5 часа, так как нас просят найти координату в этот момент времени.

Подставим циферки:
x = 1200*0,5^2/2 = 1200*0,522= 150 км

Ответ: через полчаса координата автобуса будет равна 150 км.

Графики

Мы уже знаем, что такое графики функций и зачем они нужны. Для прямолинейного равноускоренного движения графики будут отличаться. Об этом — в видео ниже

Движение по вертикали

Движение по вертикали — это частный случай равноускоренного движения. Дело в том, что на Земле тела падают с одинаковым ускорением — ускорением свободного падения. Для Земли оно приблизительно равно 9,81 м/с^2, а в задачах мы и вовсе осмеливаемся округлять его до 10 (физики просто дерзкие).

Вообще в значении ускорения свободного падения для Земли очень много знаков после запятой. В школе обычно дают значение: g = 9,8 м/с2. В экзаменах ОГЭ и ЕГЭ в справочных данных дают g = 10 м/с2.

Частным случаем движения по вертикали (частным случаем частного случая, получается) считается свободное падение — это равноускоренное движение под действием силы тяжести, когда другие силы, действующие на тело, отсутствуют или пренебрежимо малы.

Помните о том, что свободное падение — это не всегда движение по вертикали. Если мы бросаем тело вверх, то начальная скорость, конечно же, будет.

Источник

Кинематика

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Механика — это раздел физики, изучающий механическое движение тел.

Кинематика — это раздел механики, в котором изучается механическое движение тел без учета причин, вызывающих это движение.

Материальная точка — тело, обладающее массой, размерами которого в данной задаче можно пренебречь, если

Система отсчета — это тело отсчета, связанная с ним система координат и прибор для измерения времени.
Траектория — это линия, которую описывает тело при своем движении.
Путь — это скалярная величина, равная длине траектории.
Перемещение — это вектор, соединяющий начальное положение тела с его конечным положением за данный промежуток времени.

Важно!
В процессе движения путь может только увеличиваться, а перемещение как увеличиваться, так и уменьшаться, например, когда тело поворачивает обратно.
При прямолинейном движении в одном направлении путь равен модулю перемещения, а при криволинейном — путь больше перемещения.
Перемещение на замкнутой траектории равно нулю.

Основная задача механики — определить положение тела в пространстве в любой момент времени.

Механическое движение и его виды

Механическое движение — это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Механическое движение может быть:
1. по характеру движения

2. по виду траектории

Относительность механического движения

Относительность движения — это зависимость характеристик механического движения от выбора системы отсчета.

Правило сложения перемещений

Перемещение тела относительно неподвижной системы отсчета равно векторной сумме перемещения тела относительно подвижной системы отсчета и перемещения подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

где ​ \( S \) ​ — перемещение тела относительно неподвижной системы отсчета;
​ \( S_1 \) ​ — перемещение тела относительно подвижной системы отсчета;
​ \( S_2 \) ​ — перемещение подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета.

Правило сложения скоростей

Скорость тела относительно неподвижной системы отсчета равна векторной сумме скорости тела относительно подвижной системы отсчета и скорости подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

где ​ \( v \) ​ — скорость тела относительно неподвижной системы отсчета;
​ \( v_1 \) ​ — скорость тела относительно подвижной системы отсчета;
​ \( v_2 \) ​ — скорость подвижной системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета.

Относительная скорость

Важно! Чтобы определить скорость одного тела относительно другого, надо мысленно остановить то тело, которое мы принимаем за тело отсчета, а к скорости оставшегося тела прибавить скорость остановленного, изменив направление его скорости на противоположное.

Пусть \( v_1 \) — скорость первого тела, а \( v_2 \) — скорость второго тела.
Определим скорость первого тела относительно второго \( v_ <12>\) :

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Определим скорость второго тела относительно первого \( v_ <21>\) :

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Следует помнить, что траектория движения тела и пройденный путь тоже относительны.

Если скорости направлены перпендикулярно друг к другу, то относительная скорость рассчитывается по теореме Пифагора:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Если скорости направлены под углом ​ \( \alpha \) ​ друг к другу, то относительная скорость рассчитывается по теореме косинусов:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Скорость

Скорость — это векторная величина, характеризующая изменение перемещения данного тела относительно тела отсчета с течением времени.

Обозначение — ​ \( v \) ​, единицы измерения — ​м/с (км/ч)​.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Средняя скорость — это векторная величина, равная отношению всего перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение произошло:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Средняя путевая скорость — это скалярная величина, равная отношению всего пути, пройденного телом, к промежутку времени, за которое этот путь пройден:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Важно! Чтобы определить среднюю скорость на всем участке пути, надо время разделить на отдельные промежутки и все время представить в виде суммы этих промежутков.
Чтобы определить среднюю скорость за все время движения, надо путь разделить на отдельные участки и весь путь представить как сумму этих участков.

Мгновенная скорость — это скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.
Мгновенная скорость направлена по касательной к траектории движения.

Ускорение

Ускорение – это векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

где ​ \( v \) ​ – конечная скорость; ​ \( v_0 \) ​ – начальная скорость;
​ \( t \) ​ – промежуток времени, за который произошло изменение скорости.

В проекциях на ось ОХ:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

где ​ \( a_n \) ​ – нормальное ускорение, ​ \( a_ <\tau>\) ​ – тангенциальное ускорение.

Тангенциальное ускорение сонаправлено с вектором линейной скорости, а значит, направлено вдоль касательной к кривой:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Нормальное ускорение перпендикулярно направлению вектора линейной скорости, а значит, и касательной к кривой:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Ускорение характеризует быстроту изменения скорости, а скорость – векторная величина, которая имеет модуль (числовое значение) и направление.

Важно!
Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения модуля скорости. Нормальное ускорение характеризует быстроту изменения направления скорости.
Если \( a_ <\tau>\) ≠ 0, \( a_n \) = 0, то тело движется по прямой;
если \( a_ <\tau>\) = 0, \( a_n \) = 0, ​ \( v \) ​ ≠ 0, то тело движется равномерно по прямой;
если \( a_ <\tau>\) = 0, \( a_n \) ≠ 0, тело движется равномерно по кривой;
если \( a_ <\tau>\) = 0, \( a_n \) = const, то тело движется равномерно по окружности;
если \( a_ <\tau>\) ≠ 0, \( a_n \) ≠ 0, то тело движется неравномерно по окружности.

Равномерное движение

Равномерное движение – это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает равные перемещения.

Скорость при равномерном движении – величина, равная отношению перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение произошло:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Проекция вектора скорости на ось ОХ:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Проекция вектора скорости на координатную ось равна быстроте изменения данной координаты:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

График скорости (проекции скорости)

График скорости (проекции скорости) представляет собой зависимость скорости от времени:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

График скорости при равномерном движении – прямая, параллельная оси времени.
График 1 лежит над осью ​ \( t \) ​, тело движется по направлению оси ОХ.
Графики 2 и 3 лежат под осью ​ \( t \) ​, тело движется против оси ОХ.

Перемещение при равномерном движении – это величина, равная произведению скорости на время:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Проекция вектора перемещения на ось ОХ:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

График перемещения (проекции перемещения)

График перемещения (проекции перемещения) представляет собой зависимость перемещения от времени:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Координата тела при равномерном движении рассчитывается по формуле:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

График координаты представляет собой зависимость координаты от времени: ​ \( x=x(t) \) ​.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

График координаты при равномерном движении – прямая.
График 1 направлен вверх, тело движется по направлению оси ОХ:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

График 2 параллелен оси ОХ, тело покоится.
График 3 направлен вниз, тело движется против оси ОХ:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Прямолинейное равноускоренное движение

Прямолинейное равноускоренное движение – это движение по прямой, при котором тело движется с постоянным ускорением:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

При движении с ускорением скорость может как увеличиваться, так и уменьшаться.

Скорость тела при равноускоренном движении рассчитывается по формуле:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

При разгоне (в проекциях на ось ОХ):

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

При торможении (в проекциях на ось ОХ):

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

График ускорения (проекции ускорения) при равноускоренном движении представляет собой зависимость ускорения от времени:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

График ускорения при равноускоренном движении – прямая, параллельная оси времени.
График 1 лежит над осью t, тело разгоняется, ​ \( a_x \) ​ > 0.
График 2 лежит под осью t, тело тормозит, \( a_x \) \( v_ <0x>\) ​ > 0, ​ \( a_x \) ​ > 0.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

График 2 направлен вниз, тело движется равнозамедленно в положительном направлении оси ОХ, \( v_ <0x>\) > 0, \( a_x \) \( v_ <0x>\) \( a_x \) \( t_2-t_1 \) ​. Для этого необходимо определить площадь фигуры под графиком (заштрихованной фигуры).

Перемещение при равноускоренном движении рассчитывается по формулам:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Перемещение в ​ \( n \) ​-ую секунду при равноускоренном движении рассчитывается по формуле:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Координата тела при равноускоренном движении рассчитывается по формуле:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Свободное падение (ускорение свободного падения)

Свободное падение – это движение тела в безвоздушном пространстве под действием только силы тяжести.

Все тела при свободном падении независимо от массы падают с одинаковым ускорением, называемым ускорением свободного падения.
Ускорение свободного падения всегда направлено к центру Земли (вертикально вниз).

Движение тела по вертикали

Тело падает вниз, вектор скорости направлен в одну сторону с вектором ускорения свободного падения:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Если тело падает вниз без начальной скорости, то ​ \( v_0 \) ​ = 0.
Время падения рассчитывается по формуле:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Тело брошено вверх:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Если брошенное вверх тело достигло максимальной высоты, то ​ \( v \) ​ = 0.
Время подъема рассчитывается по формуле:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Движение тела, брошенного горизонтально

Движение тела, брошенного горизонтально, можно представить как суперпозицию двух движений:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Скорость тела в любой момент времени:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Угол между вектором скорости и осью ОХ:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Движение тела, брошенного под углом к горизонту (баллистическое движение)

Движение тела, брошенного под углом к горизонту, можно представить как суперпозицию двух движений:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Скорость тела в любой момент времени:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Угол между вектором скорости и осью ОХ:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Время подъема на максимальную высоту:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Максимальная высота подъема:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Максимальная дальность полета:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Важно!
При движении вверх вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, т. е. тело вдоль вертикальной оси движется равнозамедленно.
При движении вниз вертикальная составляющая скорости будет увеличиваться, т. е. тело вдоль вертикальной оси движется равноускоренно.
Скорость ​ \( v_0 \) ​, с которой тело брошено с Земли, будет равна скорости, с которой оно упадет на Землю. Угол ​ \( \alpha \) ​, под которым тело брошено, будет равен углу, под которым оно упадет.

При решении задач на движение тела, брошенного под углом к горизонту, важно помнить, что в точке максимального подъема проекция скорости на ось ОУ равна нулю:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Это облегчает решение задач:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью – простейший вид криволинейного движения.

Траектория движения – окружность. Вектор скорости направлен по касательной к окружности.
Модуль скорости тела с течением времени не изменяется, а ее направление при движении по окружности в каждой точке изменяется, поэтому движение по окружности – это движение с ускорением.
Ускорение, которое изменяет направление скорости, называется центростремительным.
Центростремительное ускорение направлено по радиусу окружности к ее центру.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью является периодическим движением, т. е. его координата повторяется через равные промежутки времени.
Период – это время, за которое тело совершает один полный оборот.
Обозначение – ​ \( T \) ​, единицы измерения – с.

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

где ​ \( N \) ​ – количество оборотов, ​ \( t \) ​ – время, за которое эти обороты совершены.
Частота вращения – это число оборотов за единицу времени.
Обозначение – ​ \( \nu \) ​, единицы измерения – с –1 (Гц).

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Период и частота – взаимно обратные величины:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Линейная скорость – это скорость, с которой тело движется по окружности.
Обозначение – ​ \( v \) ​, единицы измерения – м/с.
Линейная скорость направлена по касательной к окружности:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Направление угловой скорости можно определить по правилу правого винта (буравчика).
Если вращательное движение винта совпадает с направлением движения тела по окружности, то поступательное движение винта совпадает с направлением угловой скорости.
Связь различных величин, характеризующих движение по окружности с постоянной по модулю скоростью:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Важно!
При равномерном движении тела по окружности точки, лежащие на радиусе, движутся с одинаковой угловой скоростью, т. к. радиус за одинаковое время поворачивается на одинаковый угол. А вот линейная скорость разных точек радиуса различна в зависимости от того, насколько близко или далеко от центра они располагаются:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Если рассматривать равномерное движение двух сцепленных тел, то в этом случае одинаковыми будут линейные скорости, а угловые скорости тел будут различны в зависимости от радиуса тела:

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Какие параметры описывают движение. Смотреть фото Какие параметры описывают движение. Смотреть картинку Какие параметры описывают движение. Картинка про Какие параметры описывают движение. Фото Какие параметры описывают движение

Мгновенная скорость нижней точки ​ \( (m) \) ​ равна нулю, мгновенная скорость в верхней точке ​ \( (n) \) ​ равна удвоенной скорости ​ \( v_1 \) ​, мгновенная скорость точки ​ \( (p) \) ​, лежащей на горизонтальном радиусе, рассчитывается по теореме Пифагора, а мгновенная скорость в любой другой точке ​ \( (c) \) ​ – по теореме косинусов.

Источник

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *