Apa yang dimaksud dengan gerak beraturan dalam fisika? Gerakan mekanis: seragam dan tidak rata

Apakah Anda pikir Anda bergerak atau tidak ketika Anda membaca teks ini? Hampir setiap dari Anda akan langsung menjawab: tidak, saya tidak bergerak. Dan itu akan salah. Beberapa orang mungkin mengatakan saya akan pindah. Dan mereka juga salah. Karena dalam fisika, beberapa hal tidak seperti yang terlihat pada pandangan pertama.

Misalnya, konsep gerak mekanik dalam fisika selalu bergantung pada titik acuan (atau benda). Jadi seseorang yang terbang dengan pesawat bergerak relatif terhadap kerabat yang ditinggalkan di rumah, tetapi dalam keadaan istirahat relatif terhadap seorang teman yang duduk di sebelahnya. Jadi, kerabat atau teman yang bosan tidur di bahunya, dalam hal ini, adalah badan referensi untuk menentukan apakah orang yang kami sebutkan di atas bergerak atau tidak.

Definisi gerakan mekanis

Dalam ilmu fisika, pengertian gerak mekanik yang dipelajari di kelas VII adalah sebagai berikut: perubahan posisi tubuh relatif terhadap tubuh lain dari waktu ke waktu disebut gerak mekanik. Contoh gerakan mekanis dalam kehidupan sehari-hari adalah gerakan mobil, orang, dan kapal. Komet dan kucing. Gelembung udara dalam ketel mendidih dan buku pelajaran di ransel berat anak sekolah. Dan setiap kali pernyataan tentang gerakan atau sisa dari salah satu benda (badan) ini akan menjadi tidak berarti tanpa menunjukkan badan referensi. Karena itu, dalam hidup kita paling sering, ketika kita berbicara tentang gerakan, yang kita maksud adalah gerakan relatif terhadap Bumi atau benda statis - rumah, jalan, dan sebagainya.

Lintasan gerakan mekanis

Juga tidak mungkin untuk tidak menyebutkan karakteristik gerakan mekanis seperti lintasan. Lintasan adalah garis di mana tubuh bergerak. Misalnya, jejak kaki di salju, jejak pesawat terbang di langit, dan jejak air mata di pipi semuanya adalah lintasan. Mereka bisa lurus, melengkung atau patah. Tetapi panjang lintasan, atau jumlah panjangnya, adalah lintasan yang dilalui benda. Jalur ditandai dengan huruf s. Dan itu diukur dalam meter, sentimeter dan kilometer, atau dalam inci, yard dan kaki, tergantung pada unit pengukuran apa yang diterima di negara ini.

Jenis gerakan mekanis: gerakan seragam dan tidak rata

Apa saja jenis-jenis gerakan mekanis? Misalnya, selama perjalanan dengan mobil, pengemudi bergerak dengan kecepatan yang berbeda saat berkendara di sekitar kota dan dengan kecepatan yang hampir sama saat memasuki jalan raya di luar kota. Artinya, ia bergerak tidak merata atau merata. Jadi gerakan, tergantung pada jarak yang ditempuh untuk periode waktu yang sama, disebut seragam atau tidak rata.

Contoh gerak beraturan dan tidak beraturan

Ada sangat sedikit contoh gerak beraturan di alam. Bumi bergerak hampir merata mengelilingi Matahari, tetesan air hujan menetes, gelembung-gelembung muncul dalam soda. Bahkan peluru yang ditembakkan dari pistol bergerak dalam garis lurus dan merata hanya pada pandangan pertama. Dari gesekan terhadap udara dan daya tarik Bumi, penerbangannya secara bertahap menjadi lebih lambat, dan lintasannya berkurang. Di sini, di luar angkasa, peluru dapat bergerak sangat lurus dan merata hingga bertumbukan dengan benda lain. Dan dengan gerakan yang tidak rata, segalanya jauh lebih baik - ada banyak contoh. Terbangnya sepak bola selama pertandingan sepak bola, gerakan singa berburu mangsanya, perjalanan permen karet di mulut siswa kelas tujuh, dan kupu-kupu yang terbang di atas bunga adalah contoh gerakan mekanis tubuh yang tidak merata.

95. Berikan contoh gerak beraturan.
Sangat jarang, misalnya, pergerakan Bumi mengelilingi Matahari.

96. Berikan contoh gerakan tidak rata.
Pergerakan mobil, pesawat.

97. Seorang anak laki-laki meluncur menuruni gunung dengan kereta luncur. Bisakah gerakan ini dianggap seragam?
Tidak.

98. Duduk di dalam gerbong kereta penumpang yang bergerak dan mengamati pergerakan kereta barang yang melaju, tampak bagi kita bahwa kereta barang melaju jauh lebih cepat daripada kereta penumpang kita sebelum pertemuan. Mengapa ini terjadi?
Relatif terhadap kereta penumpang, kereta barang bergerak dengan kecepatan total kereta penumpang dan barang.

99. Pengemudi mobil yang sedang bergerak sedang bergerak atau diam sehubungan dengan:
a) jalan
b) kursi mobil;
c) SPBU;
d) matahari;
e) pohon di sepanjang jalan?
Bergerak: a, c, d, e
Saat istirahat: b

100. Duduk di gerbong kereta yang bergerak, kita melihat di jendela sebuah mobil yang maju, kemudian tampak diam, dan akhirnya bergerak mundur. Bagaimana kita bisa menjelaskan apa yang kita lihat?
Awalnya, kecepatan mobil lebih tinggi dari kecepatan kereta. Maka kecepatan mobil menjadi sama dengan kecepatan kereta api. Setelah itu, kecepatan mobil berkurang dibandingkan dengan kecepatan kereta.

101. Pesawat melakukan "putaran mati". Bagaimana lintasan gerakan yang dilihat oleh pengamat dari tanah?
lintasan cincin.

102. Berikan contoh pergerakan benda di sepanjang lintasan melengkung relatif terhadap bumi.
Pergerakan planet-planet mengelilingi matahari; pergerakan perahu di sungai; Penerbangan burung.

103. Berikan contoh gerakan benda yang memiliki lintasan lurus relatif terhadap bumi.
kereta api yang bergerak; orang berjalan lurus.

104. Jenis gerakan apa yang kita amati saat menulis dengan pulpen? Kapur?
Setara dan tidak merata.

105. Bagian mana dari sepeda, selama gerakan bujursangkarnya, menggambarkan lintasan bujursangkar relatif terhadap tanah, dan mana yang melengkung?
Persegi panjang: stang, sadel, bingkai.
Curvilinear: pedal, roda.

106. Mengapa dikatakan bahwa Matahari terbit dan terbenam? Apa badan referensi dalam kasus ini?
Badan referensinya adalah Bumi.

107. Dua mobil bergerak di sepanjang jalan raya sehingga jarak di antara mereka tidak berubah. Tunjukkan sehubungan dengan tubuh mana masing-masing dari mereka diam dan sehubungan dengan tubuh mana mereka bergerak selama periode waktu ini.
Relatif satu sama lain, mobil-mobil itu diam. Kendaraan bergerak relatif terhadap objek di sekitarnya.

108. Kereta luncur meluncur menuruni gunung; bola menggelinding ke bawah parasut miring; batu yang dilepaskan dari tangan jatuh. Manakah dari badan-badan ini yang bergerak maju?
Kereta luncur bergerak maju dari gunung dan batu terlepas dari tangan.

109. Sebuah buku yang diletakkan di atas meja dalam posisi vertikal (Gbr. 11, posisi I) jatuh dari guncangan dan mengambil posisi II. Dua titik A dan B pada sampul buku menggambarkan lintasan AA1 dan BB1. Bisakah kita mengatakan bahwa buku itu bergerak maju? Mengapa?

« Fisika - Kelas 10 "

Saat memecahkan masalah tentang topik ini, pertama-tama perlu untuk memilih badan referensi dan mengaitkan sistem koordinat dengannya. Dalam hal ini, pergerakan terjadi dalam garis lurus, sehingga cukup menggambarkan satu sumbu, misalnya sumbu OX. Setelah memilih asal, kami menuliskan persamaan gerak.

Tugas I.

Tentukan modul dan arah kecepatan suatu titik jika, dengan gerakan seragam di sepanjang sumbu OX, koordinatnya selama waktu t 1 \u003d 4 s berubah dari x 1 \u003d 5 m menjadi x 2 \u003d -3 m.

Keputusan.

Modul dan arah vektor dapat ditemukan dari proyeksinya pada sumbu koordinat. Karena titik bergerak beraturan, kita menemukan proyeksi kecepatannya pada sumbu OX dengan rumus

Tanda negatif dari proyeksi kecepatan berarti bahwa kecepatan titik diarahkan berlawanan dengan arah positif dari sumbu OX. Modulus kecepatan = |υ x | = |-2 m/s| = 2 m/s.

Tugas 2.

Dari titik A dan B, yang jaraknya sepanjang jalan raya lurus l 0 = 20 km, secara bersamaan dua mobil mulai bergerak beraturan menuju satu sama lain. Kecepatan mobil pertama 1 = 50 km/jam, dan kecepatan mobil kedua 2 = 60 km/jam. Tentukan posisi mobil relatif terhadap titik A setelah waktu t = 0,5 jam setelah mulai bergerak dan jarak I antara mobil pada titik waktu ini. Tentukan lintasan s 1 dan s 2 yang ditempuh masing-masing mobil dalam waktu t.

Keputusan.

Mari kita ambil titik A sebagai titik asal koordinat dan arahkan sumbu koordinat OX menuju titik B (Gbr. 1.14). Pergerakan mobil akan dijelaskan oleh persamaan

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

Karena mobil pertama bergerak ke arah positif sumbu OX, dan mobil kedua ke arah negatif, maka 1x = 1, 2x = -υ 2. Sesuai dengan pilihan asal x 01 = 0, x 02 = l 0 . Oleh karena itu, setelah beberapa waktu t

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

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

Mobil pertama akan berada di titik C pada jarak 25 km dari titik A di sebelah kanan, dan yang kedua di titik D pada jarak 10 km di sebelah kiri. Jarak antara mobil akan sama dengan modulus perbedaan antara koordinat mereka: l = | x 2 - x 1 | = |-10 km - 25 km| = 35km Jarak yang ditempuh adalah:

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

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

Tugas 3.

Dari titik A ke titik B meninggalkan mobil pertama dengan kecepatan 1 Setelah waktu t 0 dari titik B dengan arah yang sama dengan kecepatan 2 meninggalkan mobil kedua. Jarak antara titik A dan B sama dengan l. Tentukan koordinat titik pertemuan mobil relatif terhadap titik B dan waktu dari saat keberangkatan mobil pertama yang mereka lewati.

Keputusan.

Mari kita ambil titik A sebagai titik asal koordinat dan arahkan sumbu koordinat OX menuju titik B (Gbr. 1.15). Pergerakan mobil akan dijelaskan oleh persamaan

x 1 = 1 t, x 2 = l + 2 (t - t 0).

Pada saat pertemuan, koordinat mobil sama: x 1 \u003d x 2 \u003d x in. Kemudian 1 t dalam \u003d l + 2 (t dalam - t 0) dan waktu hingga pertemuan

Jelas, solusinya masuk akal untuk 1 > 2 dan l > 2 t 0 atau untuk 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

Tugas 4.

Gambar 1.16 menunjukkan grafik ketergantungan koordinat titik terhadap waktu. Tentukan dari grafik: 1) kecepatan titik; 2) setelah jam berapa mereka akan bertemu setelah dimulainya gerakan; 3) jalur yang dilalui oleh titik-titik sebelum pertemuan. Tuliskan persamaan gerak titik.

Keputusan.

Untuk waktu yang sama dengan 4 s, perubahan koordinat titik pertama: x 1 \u003d 4 - 2 (m) \u003d 2 m, titik kedua: x 2 \u003d 4 - 0 (m) \u003d 4 m.

1) Kecepatan titik ditentukan dengan rumus 1x = 0,5 m/s; 2x = 1 m/s. Perhatikan bahwa nilai yang sama dapat diperoleh dari grafik dengan menentukan garis singgung sudut kemiringan garis lurus terhadap sumbu waktu: kecepatan 1x secara numerik sama dengan tgα 1 , dan kecepatan 2x secara numerik sama ke tgα 2 .

2) Waktu pertemuan adalah saat dimana koordinat titik-titiknya sama. Jelas bahwa t dalam \u003d 4 s.

3) Lintasan yang ditempuh titik-titik tersebut sama dengan pergerakannya dan sama dengan perubahan koordinatnya pada waktu sebelum pertemuan: s 1 = 1 = 2 m, s 2 = 2 = 4 m.

Persamaan gerak untuk kedua titik memiliki bentuk x = x 0 + x t, di mana x 0 = x 01 = 2 m, 1x = 0,5 m / s - untuk titik pertama; x 0 = x 02 = 0, 2x = 1 m / s - untuk titik kedua.

Apakah Anda pikir Anda bergerak atau tidak ketika Anda membaca teks ini? Hampir setiap dari Anda akan langsung menjawab: tidak, saya tidak bergerak. Dan itu akan salah. Beberapa orang mungkin mengatakan saya akan pindah. Dan mereka juga salah. Karena dalam fisika, beberapa hal tidak seperti yang terlihat pada pandangan pertama.

Misalnya, konsep gerak mekanik dalam fisika selalu bergantung pada titik acuan (atau benda). Jadi seseorang yang terbang dengan pesawat bergerak relatif terhadap kerabat yang ditinggalkan di rumah, tetapi dalam keadaan istirahat relatif terhadap seorang teman yang duduk di sebelahnya. Jadi, kerabat atau teman yang bosan tidur di bahunya, dalam hal ini, adalah badan referensi untuk menentukan apakah orang yang kami sebutkan di atas bergerak atau tidak.

Definisi gerakan mekanis

Dalam ilmu fisika, pengertian gerak mekanik yang dipelajari di kelas VII adalah sebagai berikut: perubahan posisi tubuh relatif terhadap tubuh lain dari waktu ke waktu disebut gerak mekanik. Contoh gerakan mekanis dalam kehidupan sehari-hari adalah gerakan mobil, orang, dan kapal. Komet dan kucing. Gelembung udara dalam ketel mendidih dan buku pelajaran di ransel berat anak sekolah. Dan setiap kali pernyataan tentang gerakan atau sisa dari salah satu benda (badan) ini akan menjadi tidak berarti tanpa menunjukkan badan referensi. Karena itu, dalam hidup kita paling sering, ketika kita berbicara tentang gerakan, yang kita maksud adalah gerakan relatif terhadap Bumi atau benda statis - rumah, jalan, dan sebagainya.

Lintasan gerakan mekanis

Juga tidak mungkin untuk tidak menyebutkan karakteristik gerakan mekanis seperti lintasan. Lintasan adalah garis di mana tubuh bergerak. Misalnya, jejak kaki di salju, jejak pesawat terbang di langit, dan jejak air mata di pipi, semuanya adalah lintasan. Mereka bisa lurus, melengkung atau patah. Tetapi panjang lintasan, atau jumlah panjangnya, adalah lintasan yang dilalui benda. Jalur ditandai dengan huruf s. Dan itu diukur dalam meter, sentimeter dan kilometer, atau dalam inci, yard dan kaki, tergantung pada unit pengukuran apa yang diterima di negara ini.

Jenis gerakan mekanis: gerakan seragam dan tidak rata

Apa saja jenis-jenis gerakan mekanis? Misalnya, selama perjalanan dengan mobil, pengemudi bergerak dengan kecepatan yang berbeda saat berkendara di sekitar kota dan dengan kecepatan yang hampir sama saat memasuki jalan raya di luar kota. Artinya, ia bergerak tidak merata atau merata. Jadi gerakan, tergantung pada jarak yang ditempuh untuk periode waktu yang sama, disebut seragam atau tidak rata.

Contoh gerak beraturan dan tidak beraturan

Ada sangat sedikit contoh gerak beraturan di alam. Bumi bergerak hampir merata mengelilingi Matahari, tetesan air hujan menetes, gelembung-gelembung muncul dalam soda. Bahkan peluru yang ditembakkan dari pistol bergerak dalam garis lurus dan merata hanya pada pandangan pertama. Dari gesekan terhadap udara dan daya tarik Bumi, penerbangannya secara bertahap menjadi lebih lambat, dan lintasannya berkurang. Di sini, di luar angkasa, peluru dapat bergerak sangat lurus dan merata hingga bertumbukan dengan benda lain. Dan dengan gerakan yang tidak rata, segalanya jauh lebih baik - ada banyak contoh. Terbangnya sepak bola selama pertandingan sepak bola, gerakan singa berburu mangsanya, perjalanan permen karet di mulut siswa kelas tujuh, dan kupu-kupu yang terbang di atas bunga adalah contoh gerakan mekanis tubuh yang tidak merata.