Mișcare curbiliniară la fel de accelerată

Mișcările curbiline sunt mișcări ale căror traiectorii nu sunt linii drepte, ci linii curbe. Căile curbate ale planetelor în mișcare, apele râurilor.

Mișcarea curbilină este întotdeauna mișcare accelerată, chiar dacă valoarea absolută a vitezei este constantă. Mișcarea curbilină cu accelerație constantă are loc întotdeauna în planul în care sunt localizați vectorii de accelerație și viteza inițială a punctului. În cazul mișcării curbiline cu accelerație constantă în planul xOy al proiecției vx și vy a vitezei sale pe axa Ox și Oy și coordonatele x și y ale punctului în orice moment t este determinată de formulele

Mișcare neuniformă. Viteza neuniformă

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

Mișcarea în care corpul trece prin segmente inegale ale căii pentru perioade egale de timp se numește inegală. Cu această mișcare, amploarea vitezei nu rămâne neschimbată. În acest caz, putem vorbi doar despre viteza medie.

Viteza medie arată ceea ce este egal cu deplasarea prin care trece corpul pe unitatea de timp. Este egal cu raportul dintre mișcarea corpului și timpul mișcării. Viteza medie, precum și viteza corpului cu mișcare uniformă, se măsoară în metri divizați cu o secundă. Pentru a caracteriza mai precis mișcarea, în fizică se folosește viteza instantanee.

Viteza corpului în acest moment timpul sau la un moment dat din traiectorie se numește viteză instantanee. Viteza instantanee este o cantitate vectorială și este direcționată în același mod cu vectorul deplasării. Viteza instantanee poate fi măsurată cu ajutorul unui vitezometru. Într-un sistem internațional, viteza instantanee este măsurată în metri divizați pe secundă.

viteza de mișcare a punctului inegal

Mișcarea corpului în jurul cercului

În natură și tehnologie, mișcarea curbă este foarte frecventă. Este mai complicat decât linia dreaptă, deoarece există multe căi curbate; această mișcare este întotdeauna accelerată, chiar și atunci când modulul de viteză nu se schimbă.

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

Când corpul se mișcă într-un cerc, direcția vectorului de viteză se schimbă dintr-un punct în altul. Prin urmare, atunci când vorbesc despre viteza unei astfel de mișcări, înseamnă o viteză instantanee. Vectorul de viteză este direcționat tangent către cerc, iar vectorul de deplasare este de-a lungul coardelor.

O mișcare circulară uniformă este o mișcare în timpul căreia modulul vitezei de mișcare nu se schimbă, doar direcția acesteia se schimbă. Accelerația unei astfel de mișcări este întotdeauna îndreptată spre centrul cercului și este numită centripetă. Pentru a găsi accelerația unui corp care se mișcă într-un cerc, este necesar să împărțiți pătratul de viteză la raza cercului.

Pe lângă accelerație, mișcarea corpului într-un cerc este caracterizată de următoarele cantități:

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

Frecvența de rotație a corpului este numărul de rotații pe unitate de timp. Viteza este indicată prin literă? și măsurat în hertz. Pentru a găsi frecvența, este necesar să împărțiți unitatea într-o perioadă.

Viteza liniară este raportul dintre mișcarea corpului și timp. Pentru a găsi viteza liniară a unui corp într-un cerc, este necesar să împărțiți circumferința într-o perioadă (circumferința este de 2? Ori raza).

Viteza unghiulară este o cantitate fizică egală cu raportul unghiului de rotație al razei cercului pe care se mișcă corpul, până la momentul mișcării. Viteza unghiulară este indicată prin literă? și măsurat în radiani împărțit cu o secundă. Puteți găsi viteza unghiulară împărțind 2? pentru o perioadă de. Viteza unghiulară și liniară unul cu celălalt. Pentru a găsi viteza liniară, este necesară înmulțirea vitezei unghiulare cu raza cercului.

Figura 6. Mișcare circulară, formule.

Neuniform este considerat a fi o mișcare cu o viteză schimbătoare. 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 la distanță etc.

Viteza poate varia în funcție de valoarea numerică. Această mișcare va fi, de asemenea, inegală. Un caz special al unei astfel de mișcări este mișcarea accelerată uniform.

Uneori se produce mișcare neuniformă, care constă în alternanță fel de fel mișcări, de exemplu, la început autobuzul accelerează (mișcarea este la fel de accelerată), apoi de ceva timp se mișcă uniform, apoi se oprește.

Viteza instantanee

Mișcarea neuniformă poate fi caracterizată numai prin viteză. Dar viteza se schimbă mereu! Prin urmare, putem vorbi doar despre viteză într-un moment dat. Când mergeți cu mașina, vitezometrul în fiecare secundă vă arată viteza instantanee. Dar timpul nu trebuie redus la o secundă, ci trebuie luată în considerare o perioadă mult mai scurtă de timp!

viteza medie

Care este viteza medie? Este greșit să credeți că este necesar să adăugați toate vitezele instantanee și să împărțiți numărul lor. Aceasta este cea mai frecventă concepție greșită despre viteza medie! Viteza medie este tot împărțit după timpul petrecut. Și în niciun alt mod nu este hotărât. Dacă luați în considerare mișcarea mașinii, puteți estima viteza medie pe prima jumătate a drumului, pe a doua, până la capăt. Vitezele medii pot fi aceleași, dar pot fi diferite în aceste zone.

Pentru valori medii, o linie orizontală este desenată deasupra.

Viteza medie de mișcare. Viteza medie la sol

Dacă mișcarea corpului nu este simplă, atunci calea parcursă de corp va fi mai mare decât mișcarea sa. În acest caz, viteza medie de deplasare este diferită de viteza medie la sol. Viteza solului este scalară.

Principalul lucru de reținut

1) Definiția și tipurile de mișcare inegală;
2) Diferența dintre viteza medie și instantanee;
3) Regula găsirii vitezei medii

Adesea, trebuie să rezolvați o problemă în care întreaga cale este împărțită egal secțiuni, sunt date viteze medii în fiecare secțiune, este necesar să se găsească viteza medie de mișcare de-a lungul întregii căi. Decizia greșită va fi dacă adăugați viteza medie și împărțiți după numărul lor. Mai jos este o formulă care poate fi folosită pentru a rezolva astfel de probleme.

Viteza instantanee poate fi determinată folosind un grafic de mișcare. Viteza instantanee a corpului în orice punct al graficului este determinată de panta tangentei la curba din punctul corespunzător. Viteza instantanee - tangența pantei tangentei la graficul funcției.

Exerciții

În timpul unei mersuri cu mașina, în fiecare minut au fost efectuate citirile vitezometrului. Este posibil să se determine viteza medie a vehiculului din aceste date?

Este imposibil, deoarece, în cazul general, viteza medie nu este egală cu media aritmetică a vitezei instantanee. Dar calea și timpul nu sunt date.

Care este viteza variabilă a vitezometrului mașinii?

Aproape de instant. Este aproape, întrucât intervalul de timp ar trebui să fie infinit de mic, iar atunci când preiați lecturi de la vitezometru, nu puteți judeca ora așa.

În ce caz sunt viteze instantanee și medii egale? De ce?

Cu mișcare uniformă. Pentru că viteza nu se schimbă.

Viteza ciocanului în timpul impactului este de 8m / s. Care este viteza: medie sau instantaneu?

În viața reală, este foarte dificil să întâlniți mișcări uniforme, deoarece obiectele lumii materiale nu se pot mișca cu o precizie atât de mare, și chiar pentru o perioadă lungă de timp, prin urmare, un concept fizic mai real care caracterizează mișcarea unui anumit corp în spațiu și timp este de obicei utilizat în practică.

Observație 1

Mișcarea neuniformă se caracterizează prin faptul că corpul poate merge la fel sau diferit pentru perioade egale de timp.

Pentru a înțelege pe deplin acest tip de mișcare mecanică, este introdus un concept suplimentar de viteză medie.

viteza medie

Definiția 1

Viteza medie este o cantitate fizică care este egală cu raportul întregului traseu parcurs de corp cu timpul total de călătorie.

Acest indicator este considerat pe un anumit site:

$ \\ upsilon \u003d \\ frac (\\ Delta S) (\\ Delta t) $

Conform acestei definiții, viteza medie este o cantitate scalară, deoarece timpul și calea sunt cantități scalare.

Viteza medie poate fi determinată de ecuația de mișcare:

Viteza medie în astfel de cazuri este considerată o cantitate vectorială, deoarece poate fi determinată prin raportul dintre cantitatea vectorială și cea scalară.

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

În procesul de calculare a vitezei medii, de obicei se face o eroare. Ea constă în faptul că, uneori, conceptul de viteză medie este înlocuit de viteza medie aritmetică a corpului. Acest defect este permis în diferite părți ale corpului.

Viteza medie a corpului nu poate fi determinată prin valoarea medie aritmetică. Pentru a rezolva problemele, se utilizează ecuația pentru viteza medie. Pe ea puteți găsi viteza medie a corpului într-o anumită zonă. Pentru a face acest lucru, împărțiți întreaga cale parcursă de corp în timpul total de călătorie.

Valoarea necunoscută a lui $ \\ upsilon $ poate fi exprimată în termeni de alții. Acestea sunt desemnate:

$ L_0 $ și $ \\ Delta t_0 $.

Rezultă formula conform căreia este căutată o valoare necunoscută:

$ L_0 \u003d 2 ∙ L $ și $ \\ Delta t_0 \u003d \\ Delta t_1 + \\ Delta t_2 $.

Când rezolvați un lanț lung de ecuații, puteți veni la versiunea inițială a căutării vitezei medii a corpului într-o anumită zonă.

Odată cu mișcarea continuă, viteza corpului se schimbă și continuu. O astfel de mișcare dă naștere unui model în care viteza în orice puncte ulterioare de pe traseu diferă de viteza obiectului din punctul precedent.

Viteza instantanee

Viteza instantanee este viteza într-o anumită perioadă de timp într-un anumit punct al traiectoriei.

Viteza medie a corpului va fi mai diferită de viteza instantanee în cazurile în care:

• este mai mare decât intervalul de timp $ \\ Delta t $;
• este mai mică decât o perioadă de timp.

Definiția 2

Viteza instantanee este o cantitate fizică care este egală cu raportul unei deplasări mici într-o anumită secțiune a traiectoriei sau distanței parcurse de corp, la o perioadă mică de timp în care a avut loc această mișcare.

Viteza instantanee devine o cantitate vectorială atunci când este vorba despre viteza medie de mișcare.

Viteza instantanee devine scalară atunci când vorbim despre viteza medie a căii.

În cazul unei mișcări inegale, o schimbare a vitezei corpului are loc la intervale egale cu o cantitate egală.

O mișcare la fel de variabilă a corpului are loc într-un moment în care viteza obiectului pentru orice intervale de timp egale se schimbă cu o cantitate egală.

Tipuri de mișcare inegală

Odată cu mișcarea neuniformă, viteza corpului se schimbă constant. Distingeți principalele tipuri de mișcare neuniformă:

• mișcare circulară;
• mișcarea unui corp aruncat la distanță;
• mișcare accelerată uniform;
• la fel de lent la mișcare;
• mișcare uniformă
• mișcare neuniformă.

Viteza poate varia în funcție de valoarea numerică. O astfel de mișcare este, de asemenea, considerată inegală. Un caz special de mișcare neuniformă este considerat o accelerare uniformă.

Definiția 3

Mișcarea inegală se referă la o astfel de mișcare a corpului atunci când viteza unui obiect pentru orice intervale de timp inegale nu se modifică cu o anumită cantitate.

Mișcarea la fel de variabilă se caracterizează prin posibilitatea creșterii sau scăderii vitezei corpului.

La fel de lent se numește mișcare atunci când viteza corpului scade. La fel de accelerată este o mișcare în care viteza corpului crește.

Accelerare

Pentru mișcarea neuniformă, se introduce o altă caracteristică. Această cantitate fizică se numește accelerație.

Accelerarea este o cantitate fizică vectorială egală cu raportul dintre modificarea vitezei corpului și momentul în care a avut loc această schimbare.

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

Cu o mișcare la fel de variabilă, nu există nicio dependență de accelerație de o schimbare a vitezei corpului și nici de momentul schimbării acestei viteze.

Accelerația indică o schimbare cantitativă a vitezei corpului într-o unitate de timp dată.

Pentru a obține unitatea de accelerație, este necesar să înlocuim unitățile de viteză și timp în formula clasică pentru accelerație.

În proiecția pe axa de coordonate 0X, ecuația are următoarea formă:

$ υx \u003d υ0x + ax ∙ \\ Delta t $.

Dacă cunoașteți accelerația corpului și viteza sa inițială, puteți găsi în prealabil viteza la orice moment dat.

O cantitate fizică care este egală cu raportul dintre traseul parcurs de corp într-o anumită perioadă de timp și durata unui astfel de decalaj este viteza medie a solului. Viteza medie la sol este exprimată în:

• valoare scalară;
• valoare non-negativă.

Viteza medie este prezentată sub forma unui vector. Este direcționat către locul în care mișcarea corpului este direcționată pentru o anumită perioadă de timp.

Modulul de viteză medie este egal cu viteza medie a solului în cazurile în care corpul s-a mișcat în aceeași direcție în tot acest timp. Modulul vitezei medii scade la viteza medie a solului dacă corpul schimbă direcția mișcării sale în timpul mișcării.

1. Mișcarea uniformă se produce rar. Obișnuit mișcare mecanică este o mișcare cu o viteză în schimbare. Se numește mișcarea la care viteza corpului se schimbă în timp inegal.

De exemplu, vehiculele se deplasează inegal. Autobuzul, începând mișcarea, își mărește viteza; la frânare, viteza sa scade. De asemenea, corpurile care cad pe suprafața Pământului se deplasează inegal: viteza lor crește în timp.

Cu o mișcare neuniformă, coordonatul corpului nu mai poate fi determinat de formulă x = x 0 + v x t, deoarece viteza nu este constantă. Se ridică întrebarea: ce valoare caracterizează viteza schimbării poziției corpului în timp cu mișcarea neuniformă? Această cantitate este viteza medie.

Viteza medie v însura mișcare neuniformă se numește cantitate fizică egală cu raportul de deplasare s corp la timp tpentru care este angajat:

v avg \u003d.

Viteza medie este cantitatea vectorială. Pentru a determina modulul de viteză medie în scopuri practice, această formulă poate fi utilizată numai atunci când corpul se mișcă de-a lungul unei linii drepte într-o direcție. În toate celelalte cazuri, această formulă nu este potrivită.

Luați în considerare un exemplu. Este necesar să se calculeze ora de sosire a trenului la fiecare stație de-a lungul traseului. Mai mult, mișcarea sa nu este simplă. Dacă calculăm modulul de viteză medie din zona dintre cele două stații folosind formula de mai sus, valoarea obținută va diferi de viteza medie cu care s-a deplasat trenul, deoarece modulul vectorului de deplasare este mai mic decât calea parcursă de tren. Iar viteza medie de mișcare a acestui tren de la punctul de plecare la punctul final și înapoi, în conformitate cu formula de mai sus, este complet zero.

În practică, la determinarea vitezei medii, o valoare egală cu atitudine a modului l La timp tpentru care această cale a fost parcursă:

v însura = .

Este adesea numit viteza medie a solului.

2. Cunoscând viteza medie a unui corp în orice parte a traiectoriei, este imposibil să-i determinăm poziția în orice moment din timp. Să presupunem că o mașină a parcurs 300 km în 6 ore.Viteza medie a vehiculului este de 50 km / h. Cu toate acestea, în același timp, el putea sta timp, să se deplaseze cu o viteză de 70 km / h pentru o perioadă de timp, cu o viteză de 20 km / h pentru ceva timp etc.

Evident, cunoscând viteza medie a vehiculului în 6 ore, nu putem determina poziția sa după 1 oră, după 2 ore, după 3 ore etc.

3. În timpul mișcării, corpul trece succesiv prin toate punctele traiectoriei. În fiecare punct este în anumite puncte în timp și are un fel de viteză.

Viteza instantanee este viteza unui corp la un moment dat în timp sau la un anumit punct al traiectoriei.

Să presupunem că corpul face o mișcare rectilinie inegală. Determinăm viteza acestui corp la un moment dat O traiectoria sa (Fig. 21). Selectați o secțiune din traiectorie Abîn interiorul căruia există un punct O. In miscare s 1 pe acest complot, corpul angajat în timp t 1. Viteza medie în această secțiune este v cf 1 \u003d.

Reduceți mișcarea corpului. Lasă-l egal s 2, iar timpul de mișcare este t 2. Apoi viteza medie a corpului în acest timp: v medie 2 \u003d. De asemenea, reduceți deplasarea, viteza medie din această secțiune: v 3 miercuri \u003d.

Vom continua să reducem timpul de mișcare a corpului și, în consecință, mișcarea acestuia. La final, mișcarea și timpul vor deveni atât de mici încât un dispozitiv, cum ar fi un vitezometru într-o mașină, nu va mai înregistra o schimbare a vitezei, iar mișcarea în această perioadă scurtă de timp poate fi considerată uniformă. Viteza medie în această secțiune este viteza instantanee a corpului la un moment dat O.

În acest fel,

viteza instantanee este o cantitate fizică vectorială egală cu raportul deplasării mici D s la un interval de timp mic D tpentru care această mișcare a fost finalizată:

v = .

Întrebări de testare

1. Ce mișcare se numește inegală?

2. Cum se numește viteza medie?

3. Ce arată viteza medie la sol?

4. Este posibil, cunoscând traiectoria corpului și viteza medie a acestuia într-o anumită perioadă de timp, să determinăm poziția corpului în orice moment?

5. Cum se numește viteza instantanee?

6. Cum înțelegeți expresiile „mișcare mică” și „interval de timp mic”?

Sarcina 4

1. Mașina a condus pe străzile Moscovei timp de 20 km în 0,5 ore, la ieșirea din Moscova a stat 15 minute, iar pentru următoarele 1 oră și 15 minute a condus în jurul Moscovei pentru 100 km. La ce viteză medie s-a mișcat mașina în fiecare secțiune și până la capăt?

2. Care este viteza medie a unui tren care se deplasează pe o întindere între două stații dacă a parcurs prima jumătate a distanței dintre stații la o viteză medie de 50 km / h și a doua cu o viteză medie de 70 km / h?

3. Care este viteza medie a unui tren care se deplasează pe o întindere între două stații dacă a durat jumătate din timp cu o viteză medie de 50 km / h și timpul rămas cu o viteză medie de 70 km / h?

Rularea corpului pe un plan înclinat (Fig. 2);

Fig. 2. Rotirea corpului pe un plan înclinat ()

Cădere liberă (Fig. 3).

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

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

Fig. 4. Mișcare uniformă

Neuniform se numește mișcare, în care corpul trece prin căi inegale la intervale regulate.

Fig. 5. Mișcarea neuniformă

Sarcina principală a mecanicii este de a determina poziția corpului în orice moment. Cu o mișcare neuniformă, viteza corpului se schimbă, prin urmare, este necesar să înveți cum să descrie schimbarea vitezei corpului. Pentru aceasta sunt introduse două concepte: viteza medie și viteza instantanee.

Nu este întotdeauna necesar să se țină cont de faptul că viteza corpului se schimbă în timpul mișcării neuniforme, atunci când se ia în considerare mișcarea corpului pe o secțiune mare a căii în ansamblu (viteza nu este importantă pentru noi în fiecare moment al timpului), este convenabil să introducem conceptul de viteză medie.

De exemplu, o delegație de școlari călătorește de la Novosibirsk la Sochi cu trenul. Distanța dintre aceste orașe cu calea ferată este de aproximativ 3300 km. Viteza trenului, când tocmai a părăsit Novosibirsk, a fost, asta înseamnă că în mijlocul drumului viteza a fost așa la fel și la intrarea în Sochi [M1] ? Este posibil, având doar aceste date, să argumentăm că timpul de mișcare va fi (fig. 6). Desigur că nu, din moment ce locuitorii din Novosibirsk știu că este nevoie de aproximativ 84 de ore pentru a merge la Sochi.

Fig. 6. Ilustrație de exemplu

Când se ia în considerare mișcarea unui corp pe o secțiune mare a căii în ansamblu, este mai convenabil să se introducă conceptul de viteză medie.

Viteza medie ei numesc raportul deplasării totale pe care corpul l-a angajat cu timpul în care această deplasare este finalizată (Fig. 7).

Fig. 7. Viteza medie

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

Fig. 8. Mișcarea este 0

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

Viteza medie la sol - acesta este raportul dintre calea totală parcursă de corp cu timpul pentru care calea este parcursă (Fig. 9).

Fig. 9. Viteza medie la sol

Există o altă definiție a vitezei medii.

viteza medie - aceasta este viteza cu care corpul trebuie să se miște uniform pentru a trece o distanță dată în același timp pentru care a trecut-o, mișcându-se neuniform.

De la cursul matematicii știm care este media aritmetică. Pentru numerele 10 și 36, va fi egal cu:

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

Sarcină

Un biciclist se ridică cu o viteză de 10 km / h pe o pantă, petrecând 0,5 ore pe ea. Apoi, cu o viteză de 36 km / h, coboară în 10 minute. Găsiți viteza medie a ciclistului (Fig. 10).

Fig. 10. Ilustrație pentru problemă

Dat:; ; ;

A găsi:

Decizie:

Deoarece unitatea de măsură a acestor viteze este km / h, vom găsi viteza medie în km / h. Prin urmare, nu vom traduce aceste sarcini în SI. Vom traduce în ore.

Viteza medie este:

Calea completă () constă din calea către versant () și coborârea din pantă ():

Calea către pantă este:

Calea de coborâre din pantă este:

Timpul necesar pentru traseul complet este:

Răspuns:.

Pe baza răspunsului la problemă, vedem că este imposibil să se aplice formula medie aritmetică pentru a calcula viteza medie.

Noțiunea de viteză medie nu este întotdeauna utilă pentru rezolvarea problemei principale a mecanicii. Revenind la problema trenului, nu se poate afirma că dacă viteza medie de-a lungul traseului trenului este egală, după 5 ore va fi la distanță din Novosibirsk.

Viteza medie măsurată pe o perioadă infinitesimală de timp se numește viteza instantanee a corpului (de exemplu: vitezometrul unei mașini (Fig. 11) arată viteza instantanee).

Fig. 11. Vitezometrul mașinii arată viteza instantanee

Există o altă definiție a vitezei instantanee.

Viteza instantanee - viteza corpului la un moment dat, viteza corpului într-un anumit punct al traiectoriei (Fig. 12).

Fig. 12. Viteza instantanee

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

Lăsați mașina să se deplaseze drept pe autostradă. Avem un grafic al dependenței proiecției deplasării în timp pentru o anumită mișcare (Fig. 13), vom analiza acest grafic.

Fig. 13. Graficul dependenței proiecției deplasării în timp

Graficul arată că viteza mașinii nu este constantă. Să presupunem că trebuie să găsiți viteza instantanee a mașinii la 30 de secunde de la începutul observației (la A) Folosind definiția vitezei instantanee, găsim modulul de viteză medie pentru intervalul de timp de la până la. Pentru a face acest lucru, luați în considerare un fragment din acest grafic (Fig. 14).

Fig. 14. Graficul dependenței proiecției deplasării în timp

Pentru a verifica corectitudinea găsirii vitezei instantanee, găsim modulul de viteză medie pentru intervalul de timp de la până la, pentru aceasta considerăm un fragment din grafic (Fig. 15).

Fig. 15. Graficul dependenței proiecției deplasării în timp

Vom calcula viteza medie în această secțiune de timp:

Două valori ale vitezei instantanee a vehiculului au fost obținute la 30 de secunde după începerea observației. Mai exact, valoarea în care intervalul de timp este mai mic, adică. Dacă reducem mai puternic intervalul de timp considerat, atunci viteza instantanee a mașinii la A va fi determinat mai precis.

Viteza instantanee este o cantitate vectorială. Prin urmare, pe lângă găsirea lui (găsirea modulului său), trebuie să știți cum este direcționat.

(at) - viteza instantanee

Direcția vitezei instantanee coincide cu direcția de mișcare a corpului.

Dacă corpul se mișcă curbilin, atunci viteza instantanee este direcționată de-a lungul tangentei către traiectoria într-un anumit punct (Fig. 16).

Exercitiul 1

Viteza instantanee () se poate schimba doar în direcție, fără a schimba modulul?

Decizie

Pentru a rezolva, luați în considerare următorul exemplu. Corpul se deplasează de-a lungul unei căi curbate (Fig. 17). Marcați un punct pe traiectoria mișcării A și punct B. Notăm direcția vitezei instantanee în aceste puncte (viteza instantanee este tangențială față de punctul traiectoriei). Viteza să fie aceeași în valoare absolută și egală cu 5 m / s.

Răspuns: poate sa.

Sarcina 2

Viteza instantaneu poate schimba doar modulul, fără a schimba direcția?

Decizie

Fig. 18. Ilustrație pentru problemă

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

Răspuns: poate sa.

În această lecție, am început să studiem mișcarea neuniformă, adică mișcarea cu o viteză în schimbare. Caracteristicile mișcării inegale sunt viteze medii și instantanee. Conceptul de viteză medie se bazează pe înlocuirea mentală a mișcării neuniforme cu uniforma. Uneori, conceptul de viteză medie (așa cum am văzut) este foarte convenabil, dar nu este potrivit pentru rezolvarea sarcinii principale a mecanicii. Prin urmare, este introdus conceptul de viteză instantanee.

Bibliografie

1. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fizică 10. - M .: Educație, 2008.
2. A. P. Rymkevich. Fizică. Cartea problemelor 10-11. - M.: Bustard, 2006.
3. O.Ya. Savchenko. Probleme în fizică. - M.: Știință, 1988.
4. A.V. Peryshkin, V.V. Krauklis. Curs de fizică. T. 1. - M .: Stat. PED-elev. ed. min Educația RSFSR, 1957.

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

Teme pentru acasă

1. Întrebări (1-3, 5) de la sfârșitul alineatului 9 (p. 24); G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Fizică 10 (vezi lista literaturii recomandate)
2. Este posibil, cunoscând viteza medie pentru o anumită perioadă de timp, să găsiți mișcarea făcută de corp pentru orice parte a acestei perioade?
3. Care este diferența dintre viteza instantanee cu mișcare rectilinie uniformă și viteza instantanee cu mișcare neuniformă?
4. În timpul unei mersuri cu mașina, în fiecare minut au fost efectuate citirile vitezometrului. Este posibil să se determine viteza medie a vehiculului din aceste date?
5. Ciclistul 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. Găsește viteza medie a bicicletei până la capăt. Dați răspunsul în km / h