기계적 움직임: 균일하고 고르지 않습니다. 기계적 움직임

당신은 이 글을 읽을 때 당신이 움직이고 있다고 생각합니까? 거의 모든 사람이 즉시 대답할 것입니다. 아니오, 저는 움직이지 않습니다. 그리고 그것은 틀릴 것입니다. 누군가는 내가 이사한다고 말할 수도 있습니다. 그리고 그들도 틀렸습니다. 물리학에서 어떤 것들은 언뜻 보기에 정확하지 않기 때문입니다.

예를 들어, 물리학에서 기계적 운동의 개념은 항상 기준점(또는 몸체)에 따라 다릅니다. 따라서 비행기를 타는 사람은 집에 남겨진 친척에 대해 상대적으로 움직이지만 옆에 앉아 있는 친구에 대해서는 휴식을 취합니다. 따라서 지루한 친척이나 어깨에 기대어 자는 친구는 이 경우 우리가 앞서 말한 사람이 움직이는지 여부를 판단하는 기준체입니다.

기계적 움직임의 정의

물리학에서 7학년에서 공부하는 기계적 운동의 정의는 다음과 같습니다.시간이 지남에 따라 다른 물체에 대한 물체의 위치 변화를 기계적 운동이라고 합니다. 일상 생활에서의 기계적 움직임의 예로는 자동차, 사람 및 선박의 움직임이 있습니다. 혜성과 고양이. 끓는 주전자에 있는 기포와 남학생의 무거운 배낭에 있는 교과서. 그리고 이러한 물체(몸체) 중 하나의 움직임이나 나머지에 대한 진술은 참조 본문을 나타내지 않고는 의미가 없을 것입니다. 따라서 인생에서 우리는 가장 자주 움직임에 대해 이야기 할 때 지구 또는 정적 물체 (집, 도로 등)에 대한 움직임을 의미합니다.

기계적 움직임의 궤적

궤적과 같은 기계적 움직임의 특성은 말할 것도 없습니다. 궤적은 몸이 움직이는 선입니다. 예를 들어 눈 위의 발자국, 하늘을 나는 비행기 발자국, 뺨에 묻은 눈물 발자국은 모두 궤적이다. 직선, 곡선 또는 파손될 수 있습니다. 그러나 궤적의 길이 또는 길이의 합은 몸이 이동한 경로입니다. 경로는 문자 s로 표시됩니다. 그리고 그것은 미터, 센티미터 및 킬로미터 또는 인치, 야드 및 피트로 측정되며, 이 국가에서 어떤 측정 단위가 허용되는지에 따라 다릅니다.

기계적 움직임의 유형: 균일하고 고르지 않은 움직임

기계적 움직임의 유형은 무엇입니까? 예를 들어, 자동차를 운전하는 동안 운전자는 다른 속도도시 주변을 운전할 때와 도시 밖의 고속도로를 떠날 때 거의 같은 속도로. 즉, 고르지 않거나 고르게 움직입니다. 따라서 동일한 시간 동안 이동한 거리에 따라 움직임을 균일하거나 고르지 않다고 합니다.

균일 및 불균일 모션의 예

자연에서 균일 운동의 예는 거의 없습니다. 지구는 태양 주위를 거의 균등하게 움직이고 빗방울이 떨어지고 탄산음료에 거품이 생깁니다. 권총에서 발사된 총알도 일직선으로 일직선으로 움직이며 언뜻 보기에는 고르게 움직인다. 공기와의 마찰과 지구의 인력으로 인해 비행이 점차 느려지고 궤적이 감소합니다. 여기 우주에서 총알은 다른 물체와 충돌할 때까지 정말 일직선으로 고르게 움직일 수 있습니다. 그리고 고르지 않은 움직임으로 상황이 훨씬 좋아집니다. 많은 예가 있습니다. 축구 경기 중 축구공이 날아가는 것, 먹이를 사냥하는 사자의 움직임, 7학년 학생의 입에 물고 있는 껌의 움직임, 꽃 위를 펄럭이는 나비 등은 모두 신체의 불균등한 기계적 움직임의 예입니다.

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이 주제에 대한 문제를 해결할 때 먼저 참조 몸체를 선택하고 좌표계를 연결해야 합니다. 이 경우 이동은 직선으로 발생하므로 하나의 축으로 설명하기에 충분합니다(예: OX 축). 원점을 선택하면 운동 방정식을 기록합니다.

과제 나.

OX 축을 따라 균일하게 이동하면서 시간 t 1 \u003d 4 s 동안 좌표가 x 1 \u003d 5 m에서 x 2 \u003d -3 m로 변경된 경우 점 속도의 모듈과 방향을 결정하십시오.

결정.

벡터의 모듈과 방향은 좌표축의 투영에서 찾을 수 있습니다. 점이 균일하게 움직이기 때문에 공식에 의해 OX 축에서 속도의 투영을 찾습니다.

음속도 투영은 점의 속도가 OX 축의 양의 방향과 반대 방향으로 향함을 의미합니다. 속도 계수 υ = |υ x | = |-2m/s| = 2m/s.

작업 2.

직선 고속도로를 따라 거리가 l 0 = 20km인 지점 A와 B에서 동시에 두 대의 자동차가 서로를 향해 균일하게 움직이기 시작했습니다. 첫 번째 차량의 속도 υ 1 = 50km/h, 두 번째 차량의 속도 υ 2 = 60km/h. 이동 시작 후 시간 t = 0.5시간 후 점 A에 대한 자동차의 위치와 이 시점에서 자동차 사이의 거리 I를 결정하십시오. 시간 t에서 각 자동차가 이동한 경로 s 1 과 s 2 를 결정하십시오.

결정.

A점을 좌표의 원점으로 하고 좌표축 OX를 B점으로 향하도록 합시다(그림 1.14). 자동차의 움직임은 방정식으로 설명됩니다.

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

첫 번째 자동차는 OX 축의 양의 방향으로 움직이고 두 번째 자동차는 음의 방향으로 움직이기 때문에 υ 1x = υ 1, υ 2x = -υ 2입니다. 원점 선택에 따라 x 01 = 0, x 02 = l 0 . 따라서 시간 t 후에

x 1 \u003d υ 1 t \u003d 50km / h 0.5h \u003d 25km;

x 2 \u003d l 0 - υ 2 t \u003d 20km - 60km / h 0.5h \u003d -10km.

첫 번째 차량은 오른쪽 A 지점에서 25km 떨어진 C 지점에, 두 번째 차량은 왼쪽 10km 지점 D 지점에 있습니다. 자동차 사이의 거리는 좌표 간의 차이의 계수와 같습니다. l = | x 2 - x 1 | = |-10km - 25km| = 35km. 이동한 거리는 다음과 같습니다.

s 1 \u003d υ 1 t \u003d 50km / h 0.5h \u003d 25km,

s 2 \u003d υ 2 t \u003d 60km / h 0.5 h \u003d 30km.

작업 3.

첫 번째 차량은 A 지점에서 υ1의 속도로 B 지점을 출발합니다. 시간 t 0이 지난 후, 두 번째 차량은 B 지점에서 같은 방향으로 υ2의 속도로 출발합니다. 점 A와 B 사이의 거리는 l과 같습니다. B 지점을 기준으로 자동차가 만나는 지점의 좌표와 첫 번째 자동차가 출발한 순간부터 만날 시간을 결정하십시오.

결정.

A점을 좌표의 원점으로 하고 좌표축 OX를 B점으로 향하게 합시다(그림 1.15). 자동차의 움직임은 방정식으로 설명됩니다.

x 1 = υ 1 t, x 2 = l + υ 2 (t - t 0).

회의 당시 자동차 좌표는 x 1 \u003d x 2 \u003d x in과 같습니다. 그런 다음 υ 1 t in \u003d l + υ 2 (t in - t 0) 및 회의까지의 시간

분명히, 솔루션은 υ 1 > υ 2 및 l > υ 2 t 0 또는 υ 1에 대해 의미가 있습니다.< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

작업 4.

그림 1.16은 시간에 대한 점 좌표의 의존성 그래프를 보여줍니다. 그래프에서 결정하십시오. 1) 점의 속도; 2) 운동 시작 후 몇 시에 만날 것입니까? 3) 회의 전에 지점이 이동한 경로. 점의 운동 방정식을 작성하십시오.

결정.

4초와 동일한 시간 동안 첫 번째 점의 좌표 변경: Δx 1 \u003d 4-2 (m) \u003d 2 m, 두 번째 점: Δx 2 \u003d 4-0 (m) \u003d 4 중.

1) 점의 속도는 공식 υ 1x = 0.5 m/s에 의해 결정됩니다. υ 2x = 1m/s. 시간 축에 대한 직선의 경사각의 접선을 결정하여 그래프에서 동일한 값을 얻을 수 있습니다. 속도 υ 1x는 수치적으로 tgα 1 이고 속도 υ 2x는 수치적으로 동일합니다 tgα 2 .

2) 미팅 시간은 포인트의 좌표가 동일한 시간의 순간입니다. \u003d 4 초의 t는 분명합니다.

3) 포인트가 이동한 경로는 이동과 동일하며 회의 전 시간의 좌표 변화와 동일합니다. s 1 = Δх 1 = 2 m, s 2 = Δх 2 = 4 m.

두 점의 운동 방정식은 x = x 0 + υ x t 형식을 갖습니다. 여기서 x 0 = x 01 = 2 m, υ 1x = 0.5 m / s - 첫 번째 점에 대해; x 0 = x 02 = 0, υ 2x = 1m / s - 두 번째 점의 경우.

운동학에는 임의의 동일한 길이의 시간 동안 몸체가 동일한 길이의 경로를 통과하는 것이 있습니다. 이것은 균일 운동입니다. 예를 들면 거리의 중간에 있는 스케이터의 움직임이나 평평한 스트레치의 기차가 있습니다.

이론적으로 몸체는 곡선을 포함하여 모든 궤적을 따라 이동할 수 있습니다. 동시에 경로의 개념이 있습니다. 이것은 궤적을 따라 신체가 이동한 거리의 이름입니다. 방법 - 스칼라, 변위와 혼동해서는 안 됩니다. 마지막 용어로 경로의 시작점과 끝점 사이의 세그먼트를 나타냅니다. 곡선 운동확실히 궤도와 일치하지 않습니다. 변위 - 벡터의 길이와 같은 숫자 값을 가집니다.

자연스러운 질문이 발생합니다 - 어떤 경우에 우리는 얘기하고있다균일 운동에 대해? 예를 들어, 같은 속도로 원을 그리며 회전하는 회전목마의 움직임은 균일한 것으로 간주됩니까? 아니요, 그러한 움직임으로 속도 벡터는 매초 방향을 변경하기 때문입니다.

또 다른 예는 같은 속도로 직선으로 주행하는 자동차입니다. 자동차가 아무데도 회전하지 않고 속도계가 같은 번호를 갖는 한 이러한 움직임은 균일한 것으로 간주됩니다. 분명히 등속 운동은 항상 직선으로 발생하며 속도 벡터는 변경되지 않습니다. 이 경우 경로와 변위는 동일합니다.

등속 운동은 일정한 속도로 직선 경로를 따라 움직이는 것으로, 동일한 시간 동안 이동한 거리의 길이가 동일합니다. 등속 운동의 특별한 경우는 이동한 거리와 속력이 0일 때 정지 상태로 간주될 수 있습니다.

속도는 등속 운동의 질적 특성입니다. 다른 객체가 동일한 경로를 통과한다는 것은 분명합니다. 다른 시간(보행자 및 자동차). 균일하게 움직이는 물체가 이동한 경로와 이 경로가 이동한 시간의 비율을 이동 속도라고 합니다.

따라서 등속 운동을 설명하는 공식은 다음과 같습니다.

V = S / t; 여기서 V는 이동 속도(벡터 양)입니다.

S - 경로 또는 움직임;

변하지 않는 이동 속도를 알면 임의의 시간 동안 신체가 이동한 경로를 계산할 수 있습니다.

때때로 그들은 균일하고 균일하게 가속된 동작을 실수로 혼합합니다. 그것은 완벽 다른 개념. - 고르지 않은 움직임에 대한 옵션 중 하나(즉, 속도가 일정한 값이 아닌 경우) 순도 검증 각인- 이 때의 속도는 동일한 시간 간격 동안 동일한 양만큼 변경됩니다. 속도가 변한 시간에 대한 속도 차이의 비율과 같은 이 값을 가속도라고 합니다. 단위 시간당 속도가 얼마나 증가하거나 감소했는지를 나타내는 이 숫자는 물체가 더 부드럽게 가속하거나 감속할 때 크거나(몸이 빠르게 속도를 올리거나 잃는다고 말함) 중요하지 않을 수 있습니다.

속도와 마찬가지로 가속도는 물리적 벡터량입니다. 방향의 가속도 벡터는 항상 속도 벡터와 일치합니다. 예 균일 가속 운동지구 표면에 의한 물체의 인력)이 단위 시간당 가속도라는 특정 양만큼 변하는 물체의 경우로 작용할 수 있습니다. 자유 낙하.

균일 운동은 이론적으로 다음과 같이 간주될 수 있습니다. 특별한 상황균일하게 가속됩니다. 이러한 이동 중에는 속도가 변하지 않으므로 가감속이 발생하지 않으므로 균일하게 이동하는 가속도의 크기는 항상 0임은 자명합니다.

당신은 이 글을 읽을 때 당신이 움직이고 있다고 생각합니까? 거의 모든 사람이 즉시 대답할 것입니다. 아니요, 저는 움직이지 않습니다. 그리고 그것은 틀릴 것입니다. 어떤 사람들은 내가 이사를 간다고 말할 수도 있습니다. 그리고 그들도 틀렸습니다. 물리학에서 어떤 것들은 언뜻 보기에 정확하지 않기 때문입니다.

기계적 움직임의 정의

물리학에서 7학년에서 공부하는 기계적 운동의 정의는 다음과 같습니다.시간이 지남에 따라 다른 물체에 대한 물체의 위치 변화를 기계적 운동이라고 합니다. 일상 생활에서 기계적 움직임의 예로는 자동차, 사람 및 선박의 움직임이 있습니다. 혜성과 고양이. 끓는 주전자에 있는 기포와 남학생의 무거운 배낭에 있는 교과서. 그리고 매번 이러한 대상(신체) 중 하나의 움직임이나 나머지에 대한 설명은 참조 본문을 나타내지 않고는 의미가 없습니다. 따라서 인생에서 우리는 가장 자주 움직임에 대해 이야기 할 때 지구 또는 정적 물체 (집, 도로 등)에 대한 움직임을 의미합니다.

기계적 움직임의 궤적

기계적 움직임의 유형: 균일하고 고르지 않은 움직임

기계적 운동의 유형은 무엇입니까? 예를 들어, 자동차로 여행하는 동안 운전자는 도시 주변을 운전할 때 다른 속도로 이동하고 도시 외곽의 고속도로에 진입할 때 거의 동일한 속도로 이동합니다. 즉, 고르지 않거나 고르게 움직입니다. 따라서 동일한 시간 동안 이동한 거리에 따라 움직임을 균일하거나 고르지 않다고 합니다.

균일 및 불균일 모션의 예

자연에서 균일 운동의 예는 거의 없습니다. 지구는 태양 주위를 거의 균등하게 움직이고 빗방울이 떨어지고 탄산음료에 거품이 생깁니다. 권총에서 발사된 총알도 일직선으로 일직선으로 움직이며 언뜻 보기에는 고르게 움직인다. 공기와의 마찰과 지구의 인력으로 인해 비행이 점차 느려지고 궤적이 감소합니다. 여기 우주에서 총알은 다른 물체와 충돌할 때까지 정말 일직선으로 고르게 움직일 수 있습니다. 그리고 고르지 않은 움직임으로 상황이 훨씬 좋아집니다. 많은 예가 있습니다. 축구 경기 중 축구공이 날아가는 것, 먹이를 사냥하는 사자의 움직임, 7학년 학생의 입에서 껌을 씹는 것, 꽃 위를 펄럭이는 나비 등은 모두 신체의 불균등한 기계적 움직임의 예입니다.