З наведених прикладів рівномірним рухом можна назвати. Механічне рух. Рівномірний та нерівномірний рух. Види механічного руху: рівномірний та нерівномірний рух

Як ви вважаєте, рухаєтеся ви чи ні, коли читаєте цей текст? Практично кожен із вас відразу відповість: ні, не рухаюся. І буде неправий. Дехто може сказати: рухаюся. І теж помиляться. Тому що у фізиці деякі речі не зовсім такі, як здаються на перший погляд.

Наприклад, поняття механічного руху на фізиці завжди залежить від точки (чи тіла) відліку. Так людина, що летить у літаку, переміщається щодо рідних, що залишилися вдома, але перебуває в стані спокою щодо друга, що сидить поруч. Так ось нудні родичі або сплячий на плечі друг - це, в даному випадку, тіла відліку для визначення, чи рухається наша вищезгадана людина чи ні.

Визначення механічного руху

У фізиці визначення механічного руху, що вивчається у сьомому класі, таке:зміна положення тіла щодо інших тіл з часом називається механічним рухом. Прикладами механічного руху в побуті будуть рух автомобілів, людей та пароплавів. Комет та кішок. Бульбашки повітря в закипаючому чайнику та підручників у важкому рюкзаку школяра. І щоразу висловлювання рух чи спокій однієї з цих предметів (тіл) буде позбавленим сенсу без зазначення тіла отсчета. Тому в житті ми найчастіше, коли говоримо про рух, маємо на увазі рух щодо Землі чи статичних об'єктів – будинків, доріг тощо.

Траєкторія механічного руху

Не можна також згадати таку характеристику механічного руху, як траєкторія. Траєкторія - це лінія, якою рухається тіло. Наприклад, відбитки черевиків на снігу, слід літака в небі та слід сльози на щоці – все це траєкторії. Можуть бути прямими, вигнутими чи ламаними. А ось довжина траєкторії, або сума довжин - це шлях, пройдений тілом. Позначається шлях літерою s. І вимірюється в метрах, сантиметрах та кілометрах, або ж у дюймах, ярдах та футах, залежно від того, які в цій країні прийняті одиниці виміру.

Види механічного руху: рівномірний та нерівномірний рух

Які види механічного руху? Наприклад, під час поїздки на машині водій рухається з різною швидкістю, коли їде містом та практично з однаковою швидкістю, коли виїжджає на трасу за містом. Тобто він рухається або нерівномірно, або поступово. Так ось рух, залежно від пройденого шляху за рівні проміжки часу, називають рівномірним або нерівномірним.

Приклади рівномірного та нерівномірного руху

Прикладів рівномірного руху на природі дуже мало. Майже поступово рухається навколо Сонця Земля, крапають краплі дощу, спливають бульбашки в газировке. Навіть куля, випущена з пістолета, рухається прямолінійно і рівномірно лише з погляду. Від тертя повітря і тяжіння Землі політ її поступово стає повільніше, а траєкторія знижується. Ось у космосі куля може рухатися справді прямолінійно та рівномірно, поки не зіткнеться з якимось іншим тілом. А з нерівномірним рухом справа йде набагато краще - прикладів безліч. Політ м'яча під час гри у футбол, руху лева, що полює на видобуток, подорожі жуйки в роті семикласника та метелика, що пурхає над квіткою, - все це приклади нерівномірного механічного руху тіл.

Тема: Взаємодія тел

Урок:Рівномірний та нерівномірний рух. Швидкість

Розглянемо два приклади руху двох тіл. Перше тіло – автомобіль, що рухається прямою пустельною вулицею. Друге – саночки, які, розганяючись, скочуються зі снігової гірки. Траєкторія обох тіл – це пряма лінія. З минулого уроку ви знаєте, що такий рух називається прямолінійним. Але в рухах автомобіля та санчат є різниця. Автомобіль за рівні проміжки часу проходить однакові відрізки колії. А саночки за рівні проміжки часу проходять все більші й більші, тобто різні відрізки шляху. Перший вид руху (рух автомобіля у прикладі) називається рівномірним рухом. Другий вид руху (рух санчат в нашому прикладі) називається нерівномірним рухом.

рівномірним називається такий рух, за якого за будь-які рівні проміжки часу тіло проходить однакові відрізки шляху.

Нерівномірним називається такий рух, за якого за рівні проміжки часу тіло проходить різні відрізки шляху.

Зверніть увагу на слова "будь-які рівні проміжки часу" в першому визначенні. Справа в тому, що іноді можна спеціально підібрати такі проміжки часу, за які тіло проходить рівні шляхи, але при цьому рух не буде рівномірним. Наприклад, кінець секундної стрілки електронного годинника кожну секунду проходить однакові шляхи. Але це не буде рівномірним рухом, оскільки стрілка рухається стрибкоподібно, із зупинками.

Рис. 1. Приклад рівномірного руху. Щосекунди цей автомобіль проходить шлях 50 метрів

Рис. 2. Приклад нерівномірного руху. Розганяючись, кожну секунду саночки проходять все більші відрізки колії

У прикладах тіла рухалися прямолінійно. Але поняття рівномірного і нерівномірного руху однаково застосовні й у руху тіл по криволінійним траєкторіям.

З поняттям швидкості ми стикаємося досить часто. З курсу математики ви чудово знайомі з цим поняттям і вам легко розрахувати швидкість пішохода, який пройшов 5 кілометрів за 1,5 години. Для цього достатньо розділити шлях, пройдений пішоходом, на якийсь час, витрачений на проходження цього шляху. Звісно, у своїй передбачається, що пішохід рухався поступово.

Швидкістю рівномірного руху називається фізичною величиною, чисельно рівною відношенню шляху, пройденого тілом, на час, витраченому на проходження цього шляху.

Швидкість позначається літерою. Таким чином, формула для обчислення швидкості має вигляд:

У Міжнародній системі одиниць шлях, як і будь-яка довжина, вимірюється за метри, а час – за секунди. Отже, швидкість вимірюється в метрах за секунду.

У фізиці також часто застосовують позасистемні одиниці виміру швидкості. Наприклад, автомобіль рухається зі швидкістю 72 кілометри на годину (км/год), швидкість світла у вакуумі 300 000 кілометрів на секунду (км/с), швидкість пішохода становить 80 метрів на хвилину (м/хв), а ось швидкість равлика всього лише 0,006 сантиметра за секунду (см/с).

Рис. 3. Швидкість можна вимірювати у різних позасистемних одиницях

Позасистемні одиниці виміру прийнято переводити до системи СІ. Розглянемо як це робиться. Наприклад, щоб перевести кілометри на годину на метри на секунду, треба згадати, що 1 км = 1000 м, 1 год = 3600 с. Тоді

Подібний переклад можна провести з будь-якою іншою позасистемною одиницею вимірювання.

Чи можна сказати, де перебуватиме автомобіль, якщо він рухався зі швидкістю 72 км/год протягом, наприклад, двох годин? Виявляється, ні. Адже для того, щоб визначити положення тіла в просторі, необхідно знати не тільки шлях, пройдений тілом, а й напрямок його руху. Автомобіль у нашому прикладі міг рухатися зі швидкістю 72 км/год у будь-якому напрямку.

Вихід зі становища можна визначити, якщо приписати швидкості як чисельне значення (72 км/год), а й напрям (на північ, на південний захід, вздовж заданої осі Х, тощо.).

Величини, котрим важливі як чисельне значення, а й напрям, називаються векторными.

Отже, швидкість – векторна величина (вектор).

Розглянемо приклад. Два тіла рухаються назустріч одне одному, одне із швидкістю 10 м/с, інше зі швидкістю 30 м/с. Щоб зобразити цей рух на малюнку, нам необхідно вибрати напрямок координатної осі, вздовж якої рухаються ці тіла (вісь Х). Зображати тіла можна умовно, наприклад, як квадратиків. Напрямки швидкості тіл вказують за допомогою стрілок. Стрілки дозволяють вказати, що тіла рухаються у протилежних напрямках. Крім того, на малюнку дотримано масштабу: стрілка, що зображує швидкість другого тіла, втричі довша, ніж стрілка, що зображує швидкість першого тіла, оскільки чисельне значення швидкості другого тіла за умовою втричі більше.

Рис. 4. Зображення векторів швидкості двох тіл

Коли ми зображуємо символ швидкості поруч зі стрілкою, якою вказується її напрямок, то над літерою ставиться невелика стрілка: . Ця стрілка говорить про те, що йдеться про вектор швидкості (тобто. вказано і чисельне значення, і напрямок швидкості). Поруч із числами 10 м/с і 30 м/с над символами швидкості стрілочки не зображені. Символ без стрілочки означає чисельне значення вектора.

Отже, механічний рух може бути рівномірним та нерівномірним. Характеристика руху є швидкість. У разі рівномірного руху для знаходження чисельного значення швидкості достатньо шлях, пройдений тілом, розділити на час проходження цього шляху. В системі СІ швидкість вимірюється в метрах за секунду, проте існує безліч позасистемних одиниць швидкості. Крім чисельного значення, швидкість характеризується напрямом. Тобто швидкість – векторна величина. Для позначення вектора швидкості над символом швидкості встановлюється маленька стрілка. Для позначення чисельного значення швидкості така стрілка не встановлюється.

Список літератури

1. Перишкін А.В. фізика. 7 кл. - 14-те вид., стереотип. - М.: Дрофа, 2010.

2. Перишкін А.В. Збірник завдань із фізики, 7 – 9 кл.: 5-те вид., стереотип. - М: Видавництво «Іспит», 2010.

3. Лукашик В.І., Іванова О.В. Збірник завдань із фізики для 7 – 9 класів загальноосвітніх установ. - 17-е вид. - М.: Просвітництво, 2004.

1. Єдина колекція Цифрових Освітніх Ресурсів ().

2. Єдина колекція Цифрових Освітніх Ресурсів ().

Домашнє завдання

Лукашик В.І., Іванова О.В. Збірник завдань з фізики для 7 – 9 класів

95. Наведіть приклади рівномірного руху.
Зустрічається дуже рідко, наприклад рух Землі навколо Сонця.

96. Наведіть приклади нерівномірного руху.
Рух автомобіля, літак.

97. Хлопчик скочується на санках з гори. Чи можна цей рух вважати рівномірним?
Ні.

98. Сидячи у вагоні пасажирського поїзда, що рухається, і спостерігаючи рух зустрічного товарного поїзда, нам здається, що товарний поїзд йде набагато швидше, ніж йшов до зустрічі наш пасажирський поїзд. Чому це відбувається?
Відносного пасажирського поїзда, товарний рухається із сумарною швидкістю пасажирського та товарного поїздів.

99. У русі або спокої знаходиться водій автомобіля, що рухається щодо:
а) дороги;
б) сидіння автомобіля;
в) автозаправлення;
г) Сонця;
д) дерев уздовж дороги?
У русі: а, в, г, д
У спокої: б

100. Сидячи у вагоні поїзда, що рухається, ми спостерігаємо у вікні автомобіль, який йде вперед, потім здається нерухомим, і, нарешті, рухається назад. Як пояснити те, що ми бачимо?
Спочатку швидкість автомобіля вища за швидкість поїзда. Потім швидкість автомобіля стає рівною швидкості поїзда. Після цього швидкість автомобіля зменшується, порівняно зі швидкістю поїзда.

101. Літак виконує "мертву петлю". Яку траєкторію руху бачать спостерігачі із землі?
Кільцеву траєкторію.

102. Наведіть приклади руху тіл криволінійними траєкторіями щодо землі.
Рух планет навколо Сонця; рух катера річкою; політ птахів.

103. Наведіть приклади руху тіл, які мають прямолінійну траєкторію щодо землі.
Поїзд, що рухається; людина, що йде прямо.

104. Які види руху ми спостерігаємо при листі кульковою ручкою? Крейдою?
Рівномірне та нерівномірне.

105. Які частини велосипеда при його прямолінійному русі описують щодо землі прямолінійні траєкторії, а які – криволінійні?
Прямолінійне: кермо, сідло, рама.
Криволінійне: педалі, колеса.

106. Чому кажуть, що Сонце сходить і заходить? Що в цьому випадку є тілом відліку?
Тілом відліку розглядається Земля.

107. Два автомобілі рухаються шосе так, що деяка відстань між ними не змінюється. Вказати, щодо яких тіл кожен з них перебуває в спокої і щодо яких тіл вони протягом цього часу рухаються.
Щодо один одного автомобілі перебувають у спокої. Щодо навколишніх предметів автомобілі рухаються.

108. Санки скочуються з гори; кулька скочується похилому жолобі; камінь, випущений із рук, падає. Які з цих тіл рухаються поступально?
Поступово рухаються санки з гори та камінь, випущений із рук.

109. Книга, встановлена на столі у вертикальному положенні (рис. 11, положення I), від поштовху падає та займає положення II. Дві точки А і В на палітурці книги при цьому описали траєкторії АА1 і ВВ1. Чи можна сказати, що книга рухалася поступально? Чому?

Рівномірний рух - рух уздовж прямої лінії з постійною (як за модулем, так і за напрямом) швидкістю. При рівномірному русі шляху, тіло проходить за рівні проміжки часу, також рівні.

Для кінематичного опису руху розташуємо вісь OХ уздовж напрямку руху. Для визначення переміщення тіла при рівномірному прямолінійному русі достатньо однієї координати Х. Проекції переміщення та швидкості на координатну вісь можна розглядати як алгебраїчні величини.

Нехай у момент часу t 1 тіло знаходилося в точці з координатою x 1, а в момент часу t 2 - у точці з координатою x 2 . Тоді проекція переміщення точки на вісь OХ буде запишеться у вигляді:

∆ s = x 2 - x 1 .

Залежно від напрямку осі та напрямку руху тіла ця величина може бути як позитивною, так і негативною. При прямолінійному та рівномірному русі модуль переміщення тіла збігається з пройденим шляхом. Швидкість рівномірного прямолінійного руху визначається за такою формулою:

v = ∆ s ∆ t = x 2 - x 1 t 2 - t 1

Якщо v > 0, тіло рухається вздовж осі OX у позитивному напрямку. Інакше – у негативному.

Закон руху тіла при рівномірному прямолінійному русі описується лінійним рівнянням алгебри.

Рівняння руху тіла при рівномірному прямолінійному русі

x(t) = x 0 + v t

v = c o n s t; x 0 – координата тіла (точки) у момент часу t = 0 .

Приклад графіка рівномірного руху – на малюнку нижче.

Тут два графіки, що описують рух тіл 1 і 2. Як бачимо, тіло 1 під час t = 0 знаходилося в точці x = -3.

Від точки x1 до точки x2 тіло перемістилося за дві секунди. Переміщення тіла становило три метри.

∆ t = t 2 - t 1 = 6 - 4 = 2 с

∆ s = 6 - 3 = 3 м.

Знаючи це, можна знайти швидкість тіла.

v = ∆ s ∆ t = 1,5 м з 2

Є ще один спосіб визначення швидкості: з графіка її можна знайти як відношення сторін BC та AC трикутника ABC.

v = ∆ s ∆ t = B C A C .

Причому чим більше кут, який утворює графік з віссю часу, тим більша швидкість. Говорять також, що швидкість дорівнює тангенсу кута α.

Аналогічно обчислення проводяться на другий випадок руху. Розглянемо тепер новий графік, що зображує рух за допомогою прямих відрізків. Це так званий шматково-лінійний графік.

Рух, зображений у ньому - нерівномірне. Швидкість тіла змінюється миттєво у точках зламу графіка, а кожен відрізок шляху до нової точки зламу тіло рухається рівномірно з новою швидкістю.

З графіка бачимо, що швидкість змінювалася моменти часу t = 4 c , t = 7 з, t = 9 с. Значення швидкостей також легко перебувають із графіка.

Зазначимо, що шлях і переміщення не збігаються для руху, що описується шматково-лінійним графіком. Наприклад, в інтервалі часу від нуля до семи секунд тіло пройшло шлях 8 метрів. Переміщення тіла при цьому дорівнює нулю.

Якщо ви помітили помилку в тексті, будь ласка, виділіть її та натисніть Ctrl+Enter