Учебные пособия, книги, вся теория по физике для студента, школьника и учителя. Полезные и познавательные статьи.
С нами учить физику легко!

Присоединяйся

Проголосуй

Стоит ли размещать материалы для ЕГЭ на нашем сайте?

Да
Нет

Полезное



Рекламные материалы


Кинематика

Кинематика - (от греч. kinematos - движение), раздел механики, в котором изучаются геометрические свойства движения тел без учета их массы и действующих на них сил.
Что изучает кинематика?
Виды движения:
Прямолинейное: Криволинейное:
  • Равномерное движение по окружности
  • Ускоренное движение по окружности
Вращательное:
  • Равномерное вращение
  • Вращение с ускорением
Колебательное:
  • Гармонические колебания
  • Негармонические колебания


Уважаемый посетитель, Вы находитесь на странице, где представлен урок Прямолинейное равномерное движение. Для основательного усвоения урока, просим внимательно прочитать его содержимое два или три раза.

Прямолинейное равномерное движение

 Механика » Кинематика  Автор: admin
Мы уже знаем, что, для того чтобы найти положение тела в какой-то момент времени, нужно знать вектор- перемещения, потому что именно он связан с изменением координат движущегося тела: проекции вектора перемещения точки на координатные оси просто равны изменениям ее координат.
Как же найти вектор перемещения? Что для этого нужно знать?
Ответ на этот вопрос зависит от того, какой вид движения совершает тело.
Рассмотрим сначала самый простой вид движения - прямолинейное равномерное движение.

Прямолинейным равномерным движением называют движение, при котором тело за любые равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения.

При движении тела вдоль прямой в одном направлении перемещение тела непрерывно возрастает. Чтобы найти перемещение за время t, надо знать, как быстро оно возрастает. Быстрота этого возрастания определяется отношением перемещения к величине промежутка времени t, в течение которого оно произошло. Это отношение называют скоростью движения и обозначают буквой v. Так как перемещение — величина векторная, а время — скалярная величина, то скорость тоже векторная величина:
Формула для нахождения скорости

Скоростью равномерного, прямолинейного движения тела называют величину, равную отношению перемещения тела к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло.

Скорость, таким образом, показывает, какое перемещение тело совершает в единицу времени.
Следовательно, для того чтобы найти перемещение тела, надо знать его скорость Скорость. Тогда перемещение тела можно вычислить по формуле:
Формула для нахождения перемещения

Вектор перемещения направлен, разумеется, так же, как вектор скорости, потому что время t - величина скалярная.
При прямолинейном движении траекторией является прямая линия. Естественно поэтому направить координатную ось вдоль этой прямой. Если, например, речь идет о движении падающего тела, то координатную ось следует направить по вертикали; если рассматривается движение автомобиля по прямой и ровной дороге, то разумно направить вдоль нее и координатную ось. В этом случае при движении тела будет изменяться только одна координата, например координата х, если выбранную ось обозначить через X. Вдоль этой оси будут направлены и вектор перемещения, и вектор скорости тела.
Так как векторы Вектор перемещения и Вектор скорости тела равны, то равны и их проекции на ось X, т. е.

Проекции скорости и перемещения равны


Это позволяет нам найти координату тела в любой момент времени. Мы знаем, что
Координата тела в любой момент времени
,
поэтому
Координата тела линейно зависит от времени (1)

Эта формула показывает, что при прямолинейном равномерном движении координата тела линейно зависит от времени.

В формуле (1) величины Величины x, x нулевое и Величина Vx могут быть как положительными, так и отрицательными.

Прямолинейное равномерное движение


Если вектор скорости Вектор скорости направлен так же, как и ось X (рис. 1, а), то проекция скорости на ось X будет положительна и поэтому:
Проекция скорости на ось x равна модулю вектора скорости

где модуль вектора скорости - абсолютное значение (модуль) вектора скорости. Тогда
Координата тела в любой момент времени (1a)

Если же направление вектора скорости противоположно направлению оси X (рис. 1, б), то проекция скорости на ось X отрицательна и Проекция скорости на ось x равна модулю проекции вектора скорости с отрицательным знаком. Поэтому
Координата тела в любой момент времени (1б)

Формулы (1a) и (1б) удобны тем, что из них сразу видно, как направлен вектор скорости: по направлению оси Х или противоположно ему. Когда тело движется по оси, то по значению проекции его скорости на эту ось можно найти и сам вектор скорости. Ведь их абсолютные значения совпадают, а знак проекции определяет направление скорости. Поэтому в дальнейшем в таких случаях мы часто для краткости будем называть скоростью тела значение ее проекции на эту ось.
Формулы (1а) и (1б) позволяют найти положение точки в любой момент времени при прямолинейном равномерном движении. Для этого надо знать начальное положение точки (тела) Начальное положение точки (тела) и его скорость Скорость. Эти же формулы ясно показывают, каков смысл величины скорости. Модуль скорости Скорость равен абсолютному значению величины Изменение координаты в единицу времени. Но Изменение координаты - это изменение координаты, a t - это время, за которое такое изменение произошло. Следовательно, скорость тела равна изменению координаты в единицу времени, она показывает, как быстро изменяется координата х тела.
Но если известен только модуль скорости, то мы еще не можем решить задачу механики. Счетчики километров и спидометры, устанавливаемые в автомобилях, показывают именно модули величин перемещения и скорости. Но по их показаниям нельзя узнать ни направления движения автомобиля, ни его положения в любой момент времени.


Если Вам понравился урок Прямолинейное равномерное движение, то просим непременно поделиться им с друзьями.


CY-PR.com Valid XHTML 1.0 Transitional
Copyright © 2011 Fizika.inВсе права защищены.
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Fizika.in"