Što je jednoliko gibanje u fizici? Mehaničko kretanje: jednoliko i neravnomjerno

Mislite li da se krećete ili ne kada čitate ovaj tekst? Gotovo svatko od vas će odmah odgovoriti: ne, ne mičem se. I bit će pogrešno. Neki bi mogli reći da se selim. A i oni su u krivu. Jer u fizici neke stvari nisu baš onakve kakve se čine na prvi pogled.

Na primjer, koncept mehaničkog gibanja u fizici uvijek ovisi o referentnoj točki (ili tijelu). Dakle, osoba koja leti u zrakoplovu kreće se u odnosu na rođake koji su ostali kod kuće, ali miruje u odnosu na prijatelja koji sjedi pored njega. Dakle, dosadni rođaci ili prijatelj koji spava na njegovom ramenu su u ovom slučaju referentna tijela za utvrđivanje kreće li se naša spomenuta osoba ili ne.

Definicija mehaničkog kretanja

U fizici, definicija mehaničkog gibanja koja se proučava u sedmom razredu je sljedeća: promjena položaja tijela u odnosu na druga tijela tijekom vremena naziva se mehaničko kretanje. Primjeri mehaničkog kretanja u svakodnevnom životu bili bi kretanje automobila, ljudi i brodova. Komete i mačke. Mjehurići zraka u kuhanom kotliću i udžbenici u teškom đačkom ruksaku. I svaki put će izjava o kretanju ili mirovanju jednog od ovih objekata (tijela) biti besmislena bez navođenja referentnog tijela. Stoga u životu najčešće, kada govorimo o kretanju, mislimo na kretanje u odnosu na Zemlju ili statične objekte - kuće, ceste i tako dalje.

Putanja mehaničkog kretanja

Također je nemoguće ne spomenuti takvu karakteristiku mehaničkog kretanja kao putanju. Putanja je linija duž koje se tijelo kreće. Na primjer, otisci stopala na snijegu, otisak stopala aviona na nebu i otisak suze na obrazu su sve putanje. Mogu biti ravne, zakrivljene ili slomljene. No, duljina putanje, ili zbroj duljina, je put koji prolazi tijelo. Put je označen slovom s. A mjeri se u metrima, centimetrima i kilometrima, ili u inčima, jardima i stopama, ovisno o tome koje su mjerne jedinice prihvaćene u ovoj zemlji.

Vrste mehaničkog kretanja: jednoliko i neravnomjerno kretanje

Koje su vrste mehaničkog kretanja? Primjerice, tijekom putovanja automobilom, vozač se kreće različitim brzinama kada se vozi po gradu i gotovo istom brzinom kada ulazi na autocestu izvan grada. To jest, kreće se ili neravnomjerno ili ravnomjerno. Tako se kretanje, ovisno o prijeđenoj udaljenosti za jednaka vremenska razdoblja, naziva jednoliko ili neravnomjerno.

Primjeri jednolikog i nejednolikog gibanja

U prirodi je vrlo malo primjera jednolikog kretanja. Zemlja se kreće gotovo ravnomjerno oko Sunca, kapi kiše kapaju, mjehurići iskaču u sodi. Čak se i metak ispaljen iz pištolja kreće pravocrtno i ravnomjerno samo na prvi pogled. Zbog trenja o zrak i privlačenja Zemlje, njezin let postupno postaje sporiji, a putanja se smanjuje. Ovdje u svemiru, metak se može kretati stvarno ravno i ravnomjerno sve dok se ne sudari s nekim drugim tijelom. A s neravnomjernim kretanjem stvari su puno bolje – primjera je mnogo. Let nogometne lopte tijekom nogometne utakmice, kretanje lava koji lovi plijen, putovanje žvakaće gume u ustima učenika sedmog razreda i leptir koji leprša iznad cvijeta, sve su to primjeri neravnomjernog mehaničkog kretanja tijela.

95. Navedite primjere jednolikog gibanja.
Vrlo je rijetko, na primjer, kretanje Zemlje oko Sunca.

96. Navedite primjere neravnomjernog kretanja.
Kretanje automobila, zrakoplova.

97. Dječak klizi niz planinu na saonicama. Može li se ovaj pokret smatrati jednoličnim?
Ne.

98. Sjedeći u vagonu putničkog vlaka u pokretu i promatrajući kretanje nadolazećeg teretnog vlaka, čini nam se da teretni vlak ide puno brže nego što je išao naš putnički vlak prije sastanka. Zašto se ovo događa?
U odnosu na putnički vlak, teretni se vlak kreće ukupnom brzinom putničkog i teretnog vlaka.

99. Vozač automobila u pokretu je u pokretu ili miruje u odnosu na:
a) ceste
b) autosjedalice;
c) benzinske postaje;
d) sunce;
e) drveće uz cestu?
U pokretu: a, c, d, e
U mirovanju: b

100. Sjedeći u vagonu vlaka u pokretu, gledamo kroz prozor automobil koji ide naprijed, zatim kao da miruje i na kraju se kreće natrag. Kako možemo objasniti ono što vidimo?
U početku je brzina automobila veća od brzine vlaka. Tada brzina automobila postaje jednaka brzini vlaka. Nakon toga, brzina automobila se smanjuje u odnosu na brzinu vlaka.

101. Avion izvodi "mrtvu petlju". Koja je putanja kretanja koju promatrači vide sa zemlje?
putanja prstena.

102. Navedite primjere kretanja tijela po zakrivljenim stazama u odnosu na zemlju.
Kretanje planeta oko Sunca; kretanje čamca po rijeci; Let ptice.

103. Navedite primjere gibanja tijela koja imaju pravocrtnu putanju u odnosu na zemlju.
pokretni vlak; osoba koja hoda ravno.

104. Koje vrste kretanja opažamo pri pisanju kemijskom olovkom? Kreda?
Jednako i neravnomjerno.

105. Koji dijelovi bicikla pri svom pravocrtnom kretanju opisuju pravocrtne putanje u odnosu na tlo, a koji su krivocrtni?
Pravolinijski: upravljač, sjedalo, okvir.
Krivolinijski: pedale, kotači.

106. Zašto se kaže da Sunce izlazi i zalazi? Što je referentno tijelo u ovom slučaju?
Referentno tijelo je Zemlja.

107. Dva automobila se kreću autocestom tako da se neki razmak između njih ne mijenja. Navedite s obzirom na koja tijela svako od njih miruje i s obzirom na koja se tijela kreću u tom vremenskom razdoblju.
U odnosu jedan na drugi, automobili miruju. Vozila se kreću u odnosu na okolne objekte.

108. Saonice se kotrljaju niz planinu; lopta se kotrlja niz nagnuti žlijeb; kamen pušten iz ruke pada. Koja se od ovih tijela kreću naprijed?
Saonice se kreću naprijed s planine i kamen se oslobađa iz ruku.

109. Knjiga postavljena na stol u okomitom položaju (slika 11, pozicija I) pada od udara i zauzima položaj II. Dvije točke A i B na naslovnici knjige opisale su putanje AA1 i BB1. Možemo li reći da je knjiga krenula naprijed? Zašto?

« Fizika - 10. razred

Prilikom rješavanja zadataka na ovu temu potrebno je prije svega odabrati referentno tijelo i povezati mu koordinatni sustav. U ovom slučaju, kretanje se događa pravocrtno, pa je jedna os dovoljna da ga opiše, na primjer, os OX. Odabravši ishodište, zapisujemo jednadžbe gibanja.

Zadatak I.

Odredite modul i smjer brzine točke ako se, s ravnomjernim kretanjem duž osi OX, njegova koordinata tijekom vremena t 1 = 4 s promijenila iz x 1 = 5 m u x 2 = -3 m.

Odluka.

Modul i smjer vektora mogu se pronaći iz njegovih projekcija na koordinatne osi. Budući da se točka giba jednoliko, nalazimo projekciju njezine brzine na os OX po formuli

Negativan predznak projekcije brzine znači da je brzina točke usmjerena suprotno od pozitivnog smjera osi OX. Modul brzine υ = |υ x | = |-2 m/s| = 2 m/s.

Zadatak 2.

Iz točaka A i B, na udaljenosti između kojih duž ravne autoceste l 0 = 20 km, dva automobila su se istovremeno počela jednoliko kretati jedan prema drugome. Brzina prvog automobila υ 1 = 50 km/h, a brzina drugog automobila υ 2 = 60 km/h. Odrediti položaj automobila u odnosu na točku A nakon vremena t = 0,5 sati nakon početka kretanja i udaljenost I između automobila u ovom trenutku. Odrediti putove s 1 i s 2 koje je svaki automobil prešao za vrijeme t.

Odluka.

Uzmimo točku A kao ishodište koordinata i usmjerimo koordinatnu os OX prema točki B (sl. 1.14). Kretanje automobila će se opisati jednadžbama

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

Budući da se prvi automobil kreće u pozitivnom smjeru osi OX, a drugi u negativnom smjeru, onda je υ 1x = υ 1, υ 2x = -υ 2. U skladu s izborom ishodišta x 01 = 0, x 02 = l 0 . Stoga, nakon nekog vremena t

x 1 = υ 1 t = 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.

Prvi automobil bit će u točki C na udaljenosti od 25 km od točke A s desne strane, a drugi u točki D na udaljenosti od 10 km s lijeve strane. Udaljenost između automobila bit će jednaka modulu razlike njihovih koordinata: l = | x 2 - x 1 | = |-10 km - 25 km| = 35 km. Prijeđene udaljenosti su:

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

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

Zadatak 3.

Iz točke A u točku B napušta prvi automobil brzinom υ 1 Nakon vremena t 0 iz točke B u istom smjeru brzinom υ 2 napušta drugi automobil. Udaljenost između točaka A i B jednaka je l. Odredite koordinate mjesta susreta automobila u odnosu na točku B i vrijeme od trenutka polaska prvog automobila kroz koji će se susresti.

Odluka.

Uzmimo točku A kao ishodište koordinata i usmjerimo koordinatnu os OX prema točki B (sl. 1.15). Kretanje automobila će se opisati jednadžbama

x 1 = υ 1 t, x 2 = l + υ 2 (t - t 0).

U vrijeme sastanka koordinate automobila su jednake: x 1 \u003d x 2 \u003d x in. Zatim υ 1 t u \u003d l + υ 2 (t in - t 0) i vrijeme do sastanka

Očito, rješenje ima smisla za υ 1 > υ 2 i l > υ 2 t 0 ili za υ 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

Zadatak 4.

Na slici 1.16 prikazani su grafovi ovisnosti koordinata točaka o vremenu. Iz grafikona odredite: 1) brzinu točaka; 2) nakon kojeg vremena nakon početka kretanja će se sastati; 3) putove koje su prešle točke prije susreta. Napišite jednadžbe gibanja točaka.

Odluka.

Za vrijeme jednako 4 s, promjena koordinata prve točke: Δx 1 = 4 - 2 (m) = 2 m, druge točke: Δx 2 = 4 - 0 (m) \u003d 4 m.

1) Brzina točaka određena je formulom υ 1x = 0,5 m/s; υ 2x = 1 m/s. Imajte na umu da se iste vrijednosti mogu dobiti iz grafova određivanjem tangenta kutova nagiba pravih na vremensku os: brzina υ 1x je brojčano jednaka tgα 1 , a brzina υ 2x je brojčano jednaka do tgα 2 .

2) Vrijeme susreta je trenutak u kojem su koordinate točaka jednake. Očito je da t u \u003d 4 s.

3) Putovi koje prolaze točke jednaki su njihovom kretanju i jednaki su promjenama njihovih koordinata u vremenu prije susreta: s 1 = Δh 1 = 2 m, s 2 = Δh 2 = 4 m.

Jednadžbe gibanja za obje točke imaju oblik x = x 0 + υ x t, gdje je x 0 = x 01 = 2 m, υ 1x = 0,5 m / s - za prvu točku; x 0 = x 02 = 0, υ 2x = 1 m / s - za drugu točku.