Qu'est-ce qu'un mouvement uniforme en physique ? Mouvement mécanique : uniforme et irrégulier

Pensez-vous que vous bougez ou non lorsque vous lisez ce texte ? Presque chacun d'entre vous répondra immédiatement : non, je ne bouge pas. Et ce sera faux. Certains pourraient dire que je déménage. Et ils ont tort aussi. Parce qu'en physique, certaines choses ne sont pas tout à fait ce qu'elles semblent être à première vue.

Par exemple, le concept de mouvement mécanique en physique dépend toujours du point de référence (ou corps). Ainsi, une personne volant dans un avion se déplace par rapport aux parents restés à la maison, mais est au repos par rapport à un ami assis à côté de lui. Ainsi, des proches qui s'ennuient ou un ami qui dort sur son épaule sont, dans ce cas, des instances de référence pour déterminer si notre personne précitée bouge ou non.

Définition du mouvement mécanique

En physique, la définition du mouvement mécanique étudiée en septième année est la suivante : un changement de position d'un corps par rapport à d'autres corps au fil du temps est appelé mouvement mécanique. Des exemples de mouvement mécanique dans la vie quotidienne seraient le mouvement des voitures, des personnes et des navires. Comètes et chats. Des bulles d'air dans une bouilloire bouillante et des manuels dans le lourd sac à dos d'un écolier. Et chaque fois qu'un énoncé sur le mouvement ou le repos d'un de ces objets (corps) n'aura aucun sens sans indiquer le corps de référence. Par conséquent, dans la vie, le plus souvent, lorsque nous parlons de mouvement, nous entendons un mouvement par rapport à la Terre ou à des objets statiques - maisons, routes, etc.

Trajectoire du mouvement mécanique

Il est également impossible de ne pas mentionner une telle caractéristique du mouvement mécanique comme trajectoire. Une trajectoire est une ligne le long de laquelle un corps se déplace. Par exemple, des empreintes de pas dans la neige, l'empreinte d'un avion dans le ciel et l'empreinte d'une larme sur une joue sont toutes des trajectoires. Ils peuvent être droits, courbés ou brisés. Mais la longueur de la trajectoire, ou la somme des longueurs, est le chemin parcouru par le corps. Le chemin est marqué de la lettre s. Et il est mesuré en mètres, centimètres et kilomètres, ou en pouces, yards et pieds, selon les unités de mesure acceptées dans ce pays.

Types de mouvement mécanique : mouvement uniforme et irrégulier

Quels sont les types de mouvement mécanique ? Par exemple, lors d'un trajet en voiture, le conducteur se déplace à des vitesses différentes lorsqu'il circule en ville et à peu près à la même vitesse lorsqu'il entre sur l'autoroute en dehors de la ville. C'est-à-dire qu'il se déplace de manière inégale ou uniforme. Ainsi, le mouvement, en fonction de la distance parcourue pendant des périodes de temps égales, est appelé uniforme ou irrégulier.

Exemples de mouvement uniforme et non uniforme

Il existe très peu d'exemples de mouvement uniforme dans la nature. La Terre se déplace presque uniformément autour du Soleil, des gouttes de pluie s'égouttent, des bulles de soda apparaissent. Même une balle tirée d'un pistolet se déplace en ligne droite et uniformément uniquement à première vue. Du frottement contre l'air et de l'attraction de la Terre, son vol devient progressivement plus lent, et la trajectoire diminue. Ici, dans l'espace, une balle peut se déplacer très droit et uniformément jusqu'à ce qu'elle entre en collision avec un autre corps. Et avec un mouvement inégal, les choses vont beaucoup mieux - il existe de nombreux exemples. Le vol d'un ballon de football pendant un match de football, le mouvement d'un lion chassant sa proie, le voyage d'un chewing-gum dans la bouche d'un élève de cinquième et un papillon flottant au-dessus d'une fleur sont autant d'exemples de mouvement mécanique inégal des corps.

95. Donnez des exemples de mouvement uniforme.
Il est très rare, par exemple, le mouvement de la Terre autour du Soleil.

96. Donnez des exemples de mouvements inégaux.
Le mouvement de la voiture, des avions.

97. Un garçon dévale une montagne sur un traîneau. Ce mouvement peut-il être considéré comme uniforme ?
Non.

98. Assis dans la voiture d'un train de voyageurs en marche et observant le mouvement d'un train de marchandises venant en sens inverse, il nous semble que le train de marchandises va beaucoup plus vite que notre train de voyageurs n'allait avant la réunion. Pourquoi cela arrive-t-il?
Par rapport au train de voyageurs, le train de marchandises se déplace à la vitesse totale des trains de voyageurs et de marchandises.

99. Le conducteur d'une voiture en mouvement est en mouvement ou au repos en ce qui concerne :
a) les routes
b) sièges d'auto ;
c) les stations-service ;
d) le soleil ;
e) des arbres le long de la route ?
En mouvement : a, c, d, e
Au repos : b

100. Assis dans le wagon d'un train en marche, nous regardons par la fenêtre un wagon qui avance, puis semble s'arrêter, et enfin recule. Comment expliquer ce que l'on voit ?
Initialement, la vitesse de la voiture est supérieure à la vitesse du train. La vitesse de la voiture devient alors égale à la vitesse du train. Après cela, la vitesse de la voiture diminue par rapport à la vitesse du train.

101. L'avion effectue une "boucle morte". Quelle est la trajectoire du mouvement vue par les observateurs depuis le sol ?
trajectoire de l'anneau.

102. Donnez des exemples du mouvement des corps le long de trajectoires courbes par rapport à la terre.
Le mouvement des planètes autour du soleil ; le mouvement du bateau sur le fleuve ; Vol d'oiseau.

103. Donnez des exemples de mouvement de corps qui ont une trajectoire rectiligne par rapport à la terre.
train en mouvement; personne qui marche droit.

104. Quels types de mouvement observons-nous lorsque nous écrivons avec un stylo à bille ? Craie?
Egaux et inégaux.

105. Quelles parties du vélo, lors de son mouvement rectiligne, décrivent des trajectoires rectilignes par rapport au sol, et quelles parties sont curvilignes ?
Rectiligne : guidon, selle, cadre.
Curviligne : pédales, roues.

106. Pourquoi dit-on que le Soleil se lève et se couche ? Quel est l'organisme de référence dans ce cas ?
Le corps de référence est la Terre.

107. Deux voitures se déplacent le long de l'autoroute de sorte qu'une certaine distance entre elles ne change pas. Indiquez par rapport à quels corps chacun d'eux est au repos et par rapport à quels corps ils bougent pendant cette période de temps.
Les unes par rapport aux autres, les voitures sont au repos. Les véhicules se déplacent par rapport aux objets environnants.

108. Des traîneaux dévalent la montagne ; la balle roule dans la goulotte inclinée ; la pierre libérée de la main tombe. Lequel de ces corps avance ?
Le traîneau avance de la montagne et la pierre libérée des mains.

109. Un livre posé sur une table en position verticale (Fig. 11, position I) tombe du choc et prend la position II. Deux points A et B sur la couverture du livre décrivaient les trajectoires AA1 et BB1. Peut-on dire que le livre a avancé ? Pourquoi?

« Physique - 10e année "

Lors de la résolution de problèmes sur ce sujet, il faut tout d'abord choisir un corps de référence et lui associer un système de coordonnées. Dans ce cas, le mouvement se produit en ligne droite, donc un axe suffit à le décrire, par exemple l'axe OX. Après avoir choisi l'origine, nous écrivons les équations du mouvement.

Tâche I.

Déterminez le module et la direction de la vitesse d'un point si, avec un mouvement uniforme le long de l'axe OX, sa coordonnée pendant le temps t 1 \u003d 4 s est passée de x 1 \u003d 5 m à x 2 \u003d -3 m.

Décision.

Le module et la direction d'un vecteur peuvent être trouvés à partir de ses projections sur les axes de coordonnées. Puisque le point se déplace uniformément, on trouve la projection de sa vitesse sur l'axe OX par la formule

Le signe négatif de la projection de vitesse signifie que la vitesse du point est dirigée à l'opposé de la direction positive de l'axe OX. Module de vitesse υ = |υ x | = |-2 m/s| = 2 m/s.

Tâche 2.

À partir des points A et B, dont la distance le long d'une autoroute droite l 0 = 20 km, simultanément, deux voitures ont commencé à se déplacer uniformément l'une vers l'autre. La vitesse de la première voiture υ 1 = 50 km/h, et la vitesse de la deuxième voiture υ 2 = 60 km/h. Déterminer la position des voitures par rapport au point A après le temps t = 0,5 heure après le début du mouvement et la distance I entre les voitures à ce moment. Déterminer les chemins s 1 et s 2 parcourus par chaque voiture au temps t.

Décision.

Prenons le point A comme origine des coordonnées et dirigeons l'axe de coordonnées OX vers le point B (Fig. 1.14). Le mouvement des voitures sera décrit par les équations

x 1 = x 01 + υ 1x t, x 2 = x 02 + υ 2x t.

Puisque la première voiture se déplace dans le sens positif de l'axe OX et la seconde dans le sens négatif, alors υ 1x = υ 1, υ 2x = -υ 2. Conformément au choix de l'origine x 01 = 0, x 02 = l 0 . Ainsi, après un temps t

x 1 \u003d υ 1 t \u003d 50 km / h 0,5 h \u003d 25 km;

x 2 \u003d l 0 - υ 2 t \u003d 20 km - 60 km / h 0,5 h \u003d -10 km.

La première voiture sera au point C à une distance de 25 km du point A à droite, et la seconde au point D à une distance de 10 km à gauche. La distance entre les voitures sera égale au module de la différence entre leurs coordonnées : l = | x 2 - x 1 | = |-10km - 25km| = 35 kilomètres. Les distances parcourues sont :

s 1 \u003d υ 1 t \u003d 50 km / h 0,5 h \u003d 25 km,

s 2 \u003d υ 2 t \u003d 60 km / h 0,5 h \u003d 30 km.

Tâche 3.

Du point A au point B quitte la première voiture avec une vitesse υ 1 Après un temps t 0 du point B dans la même direction avec une vitesse υ 2 quitte la deuxième voiture. La distance entre les points A et B est égale à l. Déterminez la coordonnée du point de rencontre des voitures par rapport au point B et l'heure à partir du moment du départ de la première voiture à travers laquelle elles se rencontreront.

Décision.

Prenons le point A comme origine des coordonnées et dirigeons l'axe de coordonnées OX vers le point B (Fig. 1.15). Le mouvement des voitures sera décrit par les équations

x 1 = υ 1 t, x 2 = l + υ 2 (t - t 0).

Au moment de la rencontre, les coordonnées des voitures sont égales : x 1 \u003d x 2 \u003d x in. Puis υ 1 t en \u003d l + υ 2 (t en - t 0) et le temps jusqu'à la réunion

Évidemment, la solution a du sens pour υ 1 > υ 2 et l > υ 2 t 0 ou pour υ 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

Tâche 4.

La figure 1.16 montre les graphiques de la dépendance des coordonnées des points au temps. Déterminez à partir des graphiques : 1) la vitesse des points ; 2) après quelle heure après le début du mouvement ils se rencontreront ; 3) les chemins parcourus par les points avant la rencontre. Ecrire les équations du mouvement des points.

Décision.

Pour un temps égal à 4 s, la variation des coordonnées du premier point : Δx 1 \u003d 4 - 2 (m) \u003d 2 m, du second point : Δx 2 \u003d 4 - 0 (m) \u003d 4 M.

1) La vitesse des pointes est déterminée par la formule υ 1x = 0,5 m/s ; υ 2x = 1 m/s. A noter que les mêmes valeurs pourraient être obtenues à partir des graphiques en déterminant les tangentes des angles d'inclinaison des droites à l'axe des temps : la vitesse υ 1x est numériquement égale à tgα 1 , et la vitesse υ 2x est numériquement égale à tga 2 .

2) Le temps de rencontre est le moment dans le temps où les coordonnées des points sont égales. Il est évident que t en \u003d 4 s.

3) Les chemins parcourus par les points sont égaux à leurs déplacements et sont égaux aux changements de leurs coordonnées dans le temps précédant la rencontre : s 1 = Δх 1 = 2 m, s 2 = Δх 2 = 4 m.

Les équations de mouvement pour les deux points ont la forme x = x 0 + υ x t, où x 0 = x 01 = 2 m, υ 1x = 0,5 m / s - pour le premier point ; x 0 = x 02 = 0, υ 2x = 1 m / s - pour le deuxième point.