Բերված օրինակներից կարելի է անվանել միատեսակ շարժում. մեխանիկական շարժում. Միատեսակ և անհավասար շարժում. Մեխանիկական շարժման տեսակները՝ միատեսակ և անհավասար շարժում

Կարծում եք, որ շարժվում եք, թե ոչ, երբ կարդում եք այս տեքստը: Գրեթե յուրաքանչյուրդ անմիջապես կպատասխանեք՝ ոչ, ես չեմ շարժվում։ Եվ դա սխալ կլինի։ Ոմանք կարող են ասել, որ ես շարժվում եմ: Եվ նրանք նույնպես սխալվում են։ Որովհետև ֆիզիկայում որոշ բաներ այնքան էլ այնպես չեն, ինչպես թվում են առաջին հայացքից:

Օրինակ, ֆիզիկայում մեխանիկական շարժման հասկացությունը միշտ կախված է հղման կետից (կամ մարմնից): Այսպիսով, ինքնաթիռով թռչող մարդը տեղափոխվում է տանը մնացած հարազատների համեմատ, բայց հանգստանում է իր կողքին նստած ընկերոջ համեմատ: Այսպիսով, ձանձրացած հարազատները կամ նրա ուսին քնած ընկերը, այս դեպքում, տեղեկատու մարմիններ են՝ որոշելու՝ մեր վերոհիշյալ անձը շարժվում է, թե ոչ։

Մեխանիկական շարժման սահմանում

Ֆիզիկայի մեջ յոթերորդ դասարանում ուսումնասիրված մեխանիկական շարժման սահմանումը հետևյալն է.Ժամանակի ընթացքում մարմնի դիրքի փոփոխությունը այլ մարմինների նկատմամբ կոչվում է մեխանիկական շարժում: Առօրյա կյանքում մեխանիկական շարժման օրինակներ կլինեն մեքենաների, մարդկանց և նավերի շարժումը: Գիսաստղեր և կատուներ. Օդային պղպջակներ եռացող թեյնիկում և դասագրքեր՝ դպրոցականի ծանր ուսապարկում: Եվ ամեն անգամ, երբ այս օբյեկտներից (մարմիններից) մեկի շարժման կամ հանգստի մասին հայտարարությունն անիմաստ կլինի՝ առանց հղման մարմինը նշելու: Հետևաբար, կյանքում մենք ամենից հաճախ, երբ խոսում ենք շարժման մասին, նկատի ունենք շարժումը Երկրի կամ ստատիկ առարկաների՝ տների, ճանապարհների և այլնի նկատմամբ։

Մեխանիկական շարժման հետագիծ

Անհնար է նաև չնշել մեխանիկական շարժման այնպիսի հատկանիշ, ինչպիսին է հետագիծը։ Հետագիծը գիծ է, որի երկայնքով շարժվում է մարմինը: Օրինակ, ոտնահետքերը ձյան մեջ, ինքնաթիռի հետքը երկնքում և արցունքի հետքը այտի վրա բոլորը հետագծեր են: Նրանք կարող են լինել ուղիղ, կոր կամ կոտրված: Բայց հետագծի երկարությունը կամ երկարությունների գումարը մարմնի անցած ճանապարհն է: Ճանապարհը նշվում է s տառով: Եվ այն չափվում է մետրերով, սանտիմետրերով և կիլոմետրերով, կամ դյույմներով, յարդերով և ոտքերով, կախված նրանից, թե ինչ չափման միավորներ են ընդունված այս երկրում։

Մեխանիկական շարժման տեսակները՝ միատեսակ և անհավասար շարժում

Որո՞նք են մեխանիկական շարժման տեսակները: Օրինակ՝ մեքենայով ճամփորդության ժամանակ վարորդը տարբեր արագություններով է շարժվում քաղաքով մեկ, իսկ քաղաքից դուրս մայրուղի մտնելիս՝ գրեթե նույն արագությամբ։ Այսինքն՝ շարժվում է կա՛մ անհավասար, կա՛մ հավասարաչափ։ Այսպիսով, շարժումը, կախված հավասար ժամանակահատվածների անցած տարածությունից, կոչվում է միատեսակ կամ անհավասար:

Միատեսակ և ոչ միատեսակ շարժման օրինակներ

Բնության մեջ միատեսակ շարժման օրինակներ շատ քիչ են: Երկիրը գրեթե հավասարաչափ է պտտվում Արեգակի շուրջը, անձրևի կաթիլները կաթում են, պղպջակներ են հայտնվում սոդայի մեջ: Անգամ ատրճանակից արձակված փամփուշտը միայն առաջին հայացքից է շարժվում ուղիղ գծով և հավասարաչափ։ Օդի դեմ շփումից և Երկրի ձգողականությունից նրա թռիչքը աստիճանաբար դանդաղում է, և հետագիծը նվազում է։ Այստեղ՝ տիեզերքում, փամփուշտը կարող է իսկապես ուղիղ և հավասարաչափ շարժվել, մինչև բախվի որևէ այլ մարմնի: Իսկ անհավասար շարժման դեպքում ամեն ինչ շատ ավելի լավ է. օրինակները շատ են: Ֆուտբոլի թռիչքը ֆուտբոլային խաղի ժամանակ, առյուծի շարժումը, որսում է իր զոհին, մաստակի ճանապարհորդությունը յոթերորդ դասարանի աշակերտի բերանում և թիթեռը թռչում է ծաղկի վրայով, բոլորը մարմինների անհավասար մեխանիկական շարժման օրինակներ են:

Թեմա՝ Մարմինների փոխազդեցություն

Դաս.Միատեսակ և անհավասար շարժում. Արագություն

Դիտարկենք երկու մարմինների շարժման երկու օրինակ: Առաջին մարմինը մեքենա է, որը շարժվում է ուղիղ ամայի փողոցով: Երկրորդը սահնակ է, որը, արագանալով, գլորվում է ձնառատ բլուրով։ Երկու մարմինների հետագիծը ուղիղ գիծ է։ Վերջին դասից դուք գիտեք, որ նման շարժումը կոչվում է ուղղագիծ: Բայց մեքենայի ու սահնակի շարժումների մեջ տարբերություն կա։ Մեքենան անցնում է հավասար հեռավորություններ ժամանակի հավասար ընդմիջումներով: Իսկ սահնակը հավասար ժամանակահատվածների համար ավելի ու ավելի է անցնում, այսինքն՝ ճանապարհի տարբեր հատվածներ։ Շարժման առաջին տեսակը (մեր օրինակում մեքենայի շարժումը) կոչվում է միատեսակ շարժում: Շարժման երկրորդ տեսակը (մեր օրինակում սահնակի շարժումը) կոչվում է ոչ միատեսակ շարժում։

Միատեսակ շարժումը այնպիսի շարժում է, որի ժամանակ ցանկացած հավասար ընդմիջումներով մարմինը անցնում է ուղու նույն հատվածները:

Անհավասար շարժումն այնպիսի շարժում է, որի ժամանակ մարմինը ժամանակի հավասար ընդմիջումներով անցնում է ճանապարհի տարբեր հատվածներ:

Առաջին սահմանման մեջ նշեք «ժամանակի ցանկացած հավասար միջակայք» բառերը: Փաստն այն է, որ երբեմն դուք կարող եք հատուկ ընտրել այնպիսի ժամանակային ընդմիջումներ, որոնց համար մարմինը անցնում է հավասար ճանապարհներ, բայց շարժումը միատեսակ չի լինի: Օրինակ, էլեկտրոնային ժամացույցի երկրորդ սլաքի վերջն ամեն վայրկյան անցնում է նույն ճանապարհը: Բայց սա չի լինի միատեսակ շարժում, քանի որ սլաքը շարժվում է թռիչքներով և սահմաններով:

Բրինձ. 1. Միատեսակ շարժման օրինակ. Այս մեքենան ամեն վայրկյան անցնում է 50 մետր։

Բրինձ. 2. Անհավասար շարժման օրինակ. Արագացնելով՝ ամեն վայրկյան սահնակն անցնում է ճանապարհի ավելի ու ավելի շատ հատվածներ

Մեր օրինակներում մարմինները շարժվել են ուղիղ գծով։ Բայց միատեսակ և ոչ միատեսակ շարժում հասկացությունները հավասարապես կիրառելի են կորագիծ հետագծերով մարմինների շարժման համար։

Մենք բավականին հաճախ ենք հանդիպում արագության հասկացությանը։ Մաթեմատիկայի դասընթացից դուք շատ լավ ծանոթ եք այս հայեցակարգին, և ձեզ համար հեշտ է հաշվարկել 1,5 ժամում 5 կիլոմետր քայլած հետիոտնի արագությունը։ Դա անելու համար բավական է հետիոտնի անցած ճանապարհը բաժանել այս ճանապարհի անցման վրա ծախսած ժամանակի վրա: Իհարկե, սա ենթադրում է, որ հետիոտնը շարժվում էր միատեսակ։

Միատեսակ շարժման արագությունը կոչվում է ֆիզիկական մեծություն, որը թվայինորեն հավասար է մարմնի անցած ճանապարհի և այս ճանապարհն անցնելու վրա ծախսած ժամանակի հարաբերությանը:

Արագությունը նշվում է տառով: Այսպիսով, արագությունը հաշվարկելու բանաձևը հետևյալն է.

Միավորների միջազգային համակարգում ճանապարհը, ինչպես ցանկացած երկարություն, չափվում է մետրերով, իսկ ժամանակը` վայրկյաններով: հետևաբար, արագությունը չափվում է վայրկյանում մետրերով.

Ֆիզիկայի մեջ շատ հաճախ օգտագործվում են նաև արագության չափման արտահամակարգային միավորներ։ Օրինակ՝ մեքենան շարժվում է ժամում 72 կիլոմետր արագությամբ (կմ/ժ), լույսի արագությունը վակուումում 300 000 կիլոմետր է (կմ/վ), հետիոտնը շարժվում է րոպեում 80 մետր արագությամբ (մ/րոպե)։ , բայց խխունջի արագությունը վայրկյանում ընդամենը 0,006 սանտիմետր է (սմ/վ):

Բրինձ. 3. Արագությունը կարող է չափվել տարբեր արտահամակարգային միավորներով

Ընդունված է չափման ոչ համակարգային միավորները փոխարկել SI համակարգի: Տեսնենք, թե ինչպես է դա արվում: Օրինակ, ժամում կիլոմետրերը վայրկյանում մետրի փոխարկելու համար պետք է հիշել, որ 1 կմ = 1000 մ, 1 ժամ = 3600 վրկ: Հետո

Նմանատիպ թարգմանություն կարող է իրականացվել ցանկացած այլ արտահամակարգային չափման միավորի հետ:

Կարելի՞ է ասել, թե մեքենան որտեղ կլինի, եթե 72 կմ/ժ արագությամբ շարժվեր, ասենք, երկու ժամ։ Պարզվում է՝ ոչ։ Իսկապես, տիեզերքում մարմնի դիրքը որոշելու համար անհրաժեշտ է իմանալ ոչ միայն մարմնի անցած ճանապարհը, այլև նրա շարժման ուղղությունը։ Մեր օրինակի մեքենան կարող էր շարժվել 72 կմ/ժ արագությամբ ցանկացած ուղղությամբ։

Իրավիճակից ելք կարելի է գտնել, եթե արագությանը վերագրվի ոչ միայն թվային արժեք (72 կմ/ժ), այլև ուղղություն (հյուսիս, հարավ-արևմուտք, տվյալ X առանցքի երկայնքով և այլն):

Այն մեծությունները, որոնց համար կարևոր է ոչ միայն թվային արժեքը, այլև ուղղությունը, կոչվում են վեկտորային մեծություններ։

հետևաբար, արագությունը վեկտորային մեծություն է (վեկտոր).

Դիտարկենք մի օրինակ։ Երկու մարմին շարժվում են դեպի միմյանց՝ մեկը 10 մ/վ արագությամբ, մյուսը՝ 30 մ/վ։ Այս շարժումը նկարում պատկերելու համար մենք պետք է ընտրենք կոորդինատային առանցքի ուղղությունը, որով շարժվում են այս մարմինները (X առանցքը): Դուք կարող եք պայմանականորեն պատկերել մարմիններ, օրինակ, քառակուսիների տեսքով: Մարմինների արագության ուղղությունները նշվում են սլաքներով: Սլաքները թույլ են տալիս ցույց տալ, որ մարմինները շարժվում են հակառակ ուղղություններով: Բացի այդ, սանդղակը նկատվում է նկարում. երկրորդ մարմնի արագությունը պատկերող սլաքը երեք անգամ ավելի երկար է, քան առաջին մարմնի արագությունը պատկերող սլաքը, քանի որ երկրորդ մարմնի արագության թվային արժեքը երեք անգամ մեծ է։ պայմանով.

Բրինձ. 4. Երկու մարմինների արագության վեկտորների պատկեր

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ երբ մենք պատկերում ենք արագության նշանը սլաքի կողքին, որը ցույց է տալիս դրա ուղղությունը, ապա տառի վերևում տեղադրվում է փոքր սլաք. Այս սլաքը ցույց է տալիս, որ սա արագության վեկտոր է (այսինքն՝ նշված են և՛ թվային արժեքը, և՛ արագության ուղղությունը): 10 մ/վ և 30 մ/վ թվերի կողքին սլաքները ցուցադրված չեն արագության նշանների վերևում: Առանց սլաքի նշանը ցույց է տալիս վեկտորի թվային արժեքը:

Այսպիսով, մեխանիկական շարժումը կարող է լինել միատեսակ և անհավասար: Շարժման հատկանիշը արագությունն է։ Միատեսակ շարժման դեպքում արագության թվային արժեքը գտնելու համար բավական է մարմնի անցած ճանապարհը բաժանել այս ճանապարհը անցնելու ժամանակի վրա։ SI համակարգում արագությունը չափվում է վայրկյանում մետրերով, սակայն կան շատ արագության ոչ SI միավորներ: Բացի թվային արժեքից, արագությունը բնութագրվում է նաև ուղղությամբ։ Այսինքն՝ արագությունը վեկտորային մեծություն է։ Արագության վեկտորը ցույց տալու համար արագության նշանի վերևում տեղադրվում է փոքր սլաք: Արագության թվային արժեքը նշելու համար նման սլաք չի տեղադրվում։

Մատենագիտություն

1. Պերիշկին Ա.Վ. Ֆիզիկա. 7 բջիջ - 14-րդ հրատ., կարծրատիպ. - Մ.: Բուստարդ, 2010:

2. Պերիշկին Ա.Վ. Ֆիզիկայի խնդիրների ժողովածու, 7-9 դասարաններ: 5-րդ հրատ., կարծրատիպ. - Մ: Հրատարակչություն «Քննություն», 2010 թ.

3. Լուկաշիկ Վ.Ի., Իվանովա Է.Վ. Ֆիզիկայի խնդիրների ժողովածու ուսումնական հաստատությունների 7-9-րդ դասարանների համար. – 17-րդ հրատ. - Մ .: Կրթություն, 2004 թ.

1. Թվային կրթական ռեսուրսների մեկ հավաքածու ():

2. Թվային կրթական ռեսուրսների մեկ հավաքածու ():

Տնային աշխատանք

Լուկաշիկ Վ.Ի., Իվանովա Է.Վ. Ֆիզիկայի առաջադրանքների ժողովածու 7-9-րդ դասարանների համար

95. Բերե՛ք միատեսակ շարժման օրինակներ:
Շատ հազվադեպ է, օրինակ, Երկրի շարժումը Արեգակի շուրջ։

96. Բերե՛ք անհավասար շարժման օրինակներ:
Մեքենայի, ինքնաթիռի շարժումը.

97. Մի տղա սահնակով սահում է սարից: Այս շարժումը կարելի՞ է համարել միատեսակ։
Ոչ

98. Նստելով շարժվող մարդատար գնացքի վագոնում և հետևելով հանդիպակաց բեռնատար գնացքի շարժին, մեզ թվում է, որ բեռնատար գնացքը շատ ավելի արագ է ընթանում, քան մեր մարդատար գնացքը գնում էր հանդիպումից առաջ: Ինչու է դա տեղի ունենում:
Մարդատար գնացքի համեմատ բեռնատար գնացքը շարժվում է մարդատար և բեռնատար գնացքների ընդհանուր արագությամբ:

99. Շարժվող ավտոմեքենայի վարորդը գտնվում է շարժման կամ հանգստի մեջ՝ կապված.
ա) ճանապարհներ
բ) մեքենայի նստատեղեր.
գ) գազալցակայաններ.
դ) արևը;
ե) ծառեր ճանապարհի երկայնքով:
Շարժման մեջ՝ a, c, d, e
Հանգստի ժամանակ՝ բ

100. Շարժվող գնացքի վագոնում նստած՝ մենք պատուհանից դիտում ենք մի մեքենա, որն առաջ է գնում, հետո կարծես թե կանգնած է և վերջապես հետ է շարժվում։ Ինչպե՞ս կարող ենք բացատրել այն, ինչ տեսնում ենք:
Սկզբում մեքենայի արագությունը ավելի մեծ է, քան գնացքի արագությունը։ Այնուհետև մեքենայի արագությունը հավասարվում է գնացքի արագությանը։ Դրանից հետո մեքենայի արագությունը նվազում է գնացքի արագության համեմատ։

101. Ինքնաթիռը կատարում է «մեռած հանգույց». Ո՞րն է շարժման հետագիծը, որը դիտորդները տեսնում են գետնից:
օղակի հետագիծ.

102. Բերե՛ք մարմինների շարժման օրինակներ երկրի համեմատ կոր ուղիներով:
Արեգակի շուրջ մոլորակների շարժումը; նավակի շարժումը գետի վրա; Թռչնի թռիչք.

103. Բերե՛ք այն մարմինների շարժման օրինակներ, որոնք երկրի նկատմամբ ունեն ուղղագիծ հետագիծ:
շարժվող գնացք; ուղիղ քայլող մարդ.

104. Շարժման ի՞նչ տեսակներ ենք նկատում գնդիկավոր գրիչով գրելիս: Կավիճ?
Հավասար և անհավասար:

105. Հեծանիվի ո՞ր մասերն են իր ուղղագիծ շարժման ընթացքում նկարագրում գետնի նկատմամբ ուղղագիծ հետագծերը, իսկ ո՞ր մասերն են կորագիծ:
Ուղղագիծ՝ ղեկ, թամբ, շրջանակ:
Curvilinear: pedals, անիվներ:

106. Ինչո՞ւ են ասում, որ Արևը ծագում և մայր է մտնում: Ո՞րն է տվյալ դեպքում տեղեկատու մարմինը:
Հղման մարմինը Երկիրն է:

107. Երկու մեքենա շարժվում են մայրուղու երկայնքով, որպեսզի նրանց միջև ինչ-որ հեռավորություն չփոխվի։ Նշեք, թե որ մարմինների նկատմամբ է նրանցից յուրաքանչյուրը գտնվում հանգստի վիճակում և որ մարմինների նկատմամբ է նրանք շարժվում այս ժամանակահատվածում:
Իրար համեմատ մեքենաները գտնվում են հանգստի վիճակում։ Մեքենաները շարժվում են հարակից օբյեկտների համեմատ:

108. Սահնակները գլորվում են սարից վար; գնդակը գլորվում է թեքված սահանքով; ձեռքից արձակված քարն ընկնում է. Այս մարմիններից ո՞րն է առաջ շարժվում:
Սահնակը սարից առաջ է շարժվում, իսկ ձեռքերից ազատված քարը։

109. Սեղանի վրա ուղղահայաց դիրքով դրված գիրքը (նկ. 11, դիրք I) հարվածից ընկնում է և գրավում II դիրքը։ Գրքի շապիկի երկու A և B կետերը նկարագրում էին AA1 և BB1 հետագծերը: Կարո՞ղ ենք ասել, որ գիրքն առաջ շարժվեց։ Ինչո՞ւ։

Միատեսակ շարժում - շարժում ուղիղ գծով հաստատուն (ինչպես մեծությամբ, այնպես էլ ուղղությամբ) արագությամբ: Միատեսակ շարժման դեպքում հավասար են նաև այն ուղիները, որոնցով մարմինը անցնում է ժամանակի հավասար ընդմիջումներով։

Շարժման կինեմատիկական նկարագրության համար եկեք տեղադրենք OX առանցքը շարժման ուղղությամբ: Միատեսակ ուղղագիծ շարժման ժամանակ մարմնի տեղաշարժը որոշելու համար բավարար է մեկ կոորդինատ X: Կոորդինատային առանցքի վրա տեղաշարժի և արագության կանխատեսումները կարելի է համարել հանրահաշվական մեծություններ:

Թող t 1 ժամանակում մարմինը գտնվել է x 1 կոորդինատով մի կետում, իսկ t 2-ում՝ x 2 կոորդինատով կետում: Այնուհետև OX առանցքի վրա կետի տեղաշարժի պրոյեկցիան կգրվի հետևյալ կերպ.

∆ s \u003d x 2 - x 1:

Կախված առանցքի ուղղությունից և մարմնի շարժման ուղղությունից՝ այս արժեքը կարող է լինել ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական։ Ուղղագիծ և միատեսակ շարժման դեպքում մարմնի տեղաշարժի մոդուլը համընկնում է անցած տարածության հետ։ Միատեսակ ուղղագիծ շարժման արագությունը որոշվում է բանաձևով.

v = ∆ s ∆ t = x 2 - x 1 t 2 - t 1

Եթե v > 0 , մարմինը շարժվում է OX առանցքի երկայնքով դրական ուղղությամբ: Հակառակ դեպքում `բացասական:

Միատեսակ ուղղագիծ շարժման մեջ գտնվող մարմնի շարժման օրենքը նկարագրվում է գծային հանրահաշվական հավասարմամբ:

Միատեսակ ուղղագիծ շարժում ունեցող մարմնի շարժման հավասարումը

x (t) \u003d x 0 + v t

v = c o n s t; x 0 - մարմնի (կետի) կոորդինատ t = 0 ժամանակում:

Միատեսակ շարժման գրաֆիկի օրինակ է ստորև բերված նկարում:

Ահա երկու գրաֆիկ, որոնք նկարագրում են 1-ին և 2-րդ մարմինների շարժումը: Ինչպես տեսնում եք, մարմին 1-ը t = 0 պահին գտնվում էր x = - 3 կետում:

x 1 կետից մինչև x 2 կետը մարմինը շարժվեց երկու վայրկյանում: Մարմնի շարժումը եղել է երեք մետր։

∆ t \u003d t 2 - t 1 \u003d 6 - 4 \u003d 2 վ

∆s = 6 - 3 = 3 մ.

Իմանալով դա, դուք կարող եք գտնել մարմնի արագությունը:

v = ∆ s ∆ t = 1,5 մ վ 2

Արագությունը որոշելու ևս մեկ տարբերակ կա. գրաֆիկից այն կարելի է գտնել որպես ABC եռանկյան BC և AC կողմերի հարաբերություն:

v = ∆ s ∆ t = B C A C .

Ընդ որում, որքան մեծ է գրաֆիկի անկյունը ժամանակի առանցքի հետ, այնքան մեծ է արագությունը: Ասում են նաև, որ արագությունը հավասար է α անկյան շոշափողին։

Նմանապես, հաշվարկները կատարվում են շարժման երկրորդ դեպքի համար: Այժմ դիտարկենք մի նոր գրաֆիկ, որը պատկերում է շարժումը՝ օգտագործելով գծի հատվածները: Սա, այսպես կոչված, հատվածական գծային գրաֆիկն է:

Դրա վրա պատկերված շարժումը անհավասար է։ Մարմնի արագությունը գրաֆիկի ընդմիջման կետերում ակնթարթորեն փոխվում է, և դեպի նոր ընդմիջման կետ տանող ճանապարհի յուրաքանչյուր հատված մարմինը հավասարաչափ շարժվում է նոր արագությամբ:

Գրաֆիկից տեսնում ենք, որ արագությունը փոխվել է t = 4 վ, t = 7 վ, t = 9 վ: Արագության արժեքները նույնպես հեշտությամբ կարելի է գտնել գրաֆիկից:

Նկատի ունեցեք, որ ուղին և տեղաշարժը չեն համընկնում հատվածային գծային գրաֆիկով նկարագրված շարժման համար: Օրինակ՝ զրոյից յոթ վայրկյան ժամանակային միջակայքում մարմինն անցել է 8 մետրի հավասար տարածություն։ Մարմնի տեղաշարժն այդ դեպքում զրո է:

Եթե տեքստում սխալ եք նկատել, ընդգծեք այն և սեղմեք Ctrl+Enter