Kas ir vienmērīga kustība fizikā? Mehāniskā kustība: vienmērīga un nevienmērīga

Vai, lasot šo tekstu, jūs domājat, ka kustāties vai nē? Gandrīz katrs no jums uzreiz atbildēs: nē, es nekustos. Un tas būs nepareizi. Daži varētu teikt, ka es pārvācos. Un viņi arī kļūdās. Jo fizikā dažas lietas nav gluži tādas, kā šķiet pirmajā mirklī.

Piemēram, mehāniskās kustības jēdziens fizikā vienmēr ir atkarīgs no atskaites punkta (vai ķermeņa). Tātad cilvēks, kurš lido lidmašīnā, pārvietojas attiecībā pret mājās atstātajiem radiniekiem, bet atrodas miera stāvoklī attiecībā pret blakus sēdošo draugu. Tātad garlaikoti radinieki vai uz pleca guļošs draugs šajā gadījumā ir atskaites ķermeņi, lai noteiktu, vai mūsu iepriekšminētā persona kustas vai nē.

Mehāniskās kustības definīcija

Fizikā mehāniskās kustības definīcija, ko apgūst septītajā klasē, ir šāda:ķermeņa stāvokļa izmaiņas attiecībā pret citiem ķermeņiem laika gaitā sauc par mehānisko kustību. Mehāniskās kustības piemēri ikdienas dzīvē būtu automašīnu, cilvēku un kuģu kustība. Komētas un kaķi. Gaisa burbuļi vārošā tējkannā un mācību grāmatas skolnieka smagajā mugursomā. Un katru reizi paziņojums par kāda no šiem objektiem (ķermeņiem) kustību vai atpūtu būs bezjēdzīgs, nenorādot atsauces kopumu. Tāpēc dzīvē mēs visbiežāk, runājot par kustību, domājam kustību attiecībā pret Zemi vai statiskiem objektiem - mājām, ceļiem utt.

Mehāniskās kustības trajektorija

Nav iespējams arī nepieminēt tādu mehāniskās kustības īpašību kā trajektoriju. Trajektorija ir līnija, pa kuru pārvietojas ķermenis. Piemēram, pēdas sniegā, lidmašīnas pēdas debesīs un asaras nospiedums uz vaiga ir visas trajektorijas. Tie var būt taisni, izliekti vai salauzti. Bet trajektorijas garums jeb garumu summa ir ķermeņa noietais ceļš. Ceļš apzīmēts ar burtu s. Un to mēra metros, centimetros un kilometros vai collās, jardos un pēdās atkarībā no tā, kādas mērvienības tiek pieņemtas šajā valstī.

Mehānisko kustību veidi: vienmērīga un nevienmērīga kustība

Kādi ir mehānisko kustību veidi? Piemēram, braucot ar automašīnu, vadītājs pārvietojas ar dažādu ātrumu, braucot pa pilsētu un gandrīz vienādu ātrumu, iebraucot uz šosejas ārpus pilsētas. Tas ir, tas pārvietojas vai nu nevienmērīgi, vai vienmērīgi. Tātad kustību atkarībā no vienādos laika periodos nobrauktā attāluma sauc par vienmērīgu vai nevienmērīgu.

Vienmērīgas un nevienmērīgas kustības piemēri

Dabā ir ļoti maz vienveidīgas kustības piemēru. Zeme ap Sauli pārvietojas gandrīz vienmērīgi, pil lietus lāses, sodā parādās burbuļi. Pat no pistoles izšauta lode kustas taisnā līnijā un vienmērīgi tikai no pirmā acu uzmetiena. No berzes pret gaisu un Zemes pievilkšanas tās lidojums pamazām kļūst lēnāks, un trajektorija samazinās. Šeit kosmosā lode var kustēties patiešām taisni un vienmērīgi, līdz tā saduras ar kādu citu ķermeni. Un ar nevienmērīgu kustību viss ir daudz labāk - ir daudz piemēru. Futbola bumbas lidojums futbola spēles laikā, lauvas kustība, kas medī savu laupījumu, košļājamās gumijas pārvietošanās septītās klases skolēna mutē un tauriņš, kas plīvo virs zieda, ir nevienmērīgas ķermeņa mehāniskās kustības piemēri.

95. Sniedziet vienmērīgas kustības piemērus.
Ļoti reti, piemēram, Zemes kustība ap Sauli.

96. Sniedziet nevienmērīgas kustības piemērus.
Automašīnas, lidmašīnas kustība.

97. Zēns ar kamanām noslīd no kalna. Vai šo kustību var uzskatīt par vienotu?
Nē.

98. Sēžot braucoša pasažieru vilciena vagonā un vērojot pretimbraucoša kravas vilciena kustību, mums šķiet, ka kravas vilciens brauc daudz ātrāk, nekā brauca mūsu pasažieru vilciens pirms tikšanās. Kāpēc tas notiek?
Attiecībā pret pasažieru vilcienu kravas vilciens pārvietojas ar kopējo pasažieru un kravas vilcienu ātrumu.

99. Braucošas automašīnas vadītājs atrodas kustībā vai atrodas miera stāvoklī attiecībā uz:
a) ceļi
b) auto sēdekļi;
c) degvielas uzpildes stacijas;
d) saule;
e) koki gar ceļu?
Kustībā: a, c, d, e
Miera stāvoklī: b

100. Sēžot braucoša vilciena vagonā, mēs skatāmies pa logu vagonu, kas brauc uz priekšu, tad šķiet, ka stāv un beidzot pārvietojas atpakaļ. Kā mēs varam izskaidrot to, ko mēs redzam?
Sākotnēji automašīnas ātrums ir lielāks par vilciena ātrumu. Tad automašīnas ātrums kļūst vienāds ar vilciena ātrumu. Pēc tam automašīnas ātrums samazinās, salīdzinot ar vilciena ātrumu.

101. Lidmašīna veic "mirušo cilpu". Kāda ir kustības trajektorija, ko novērotāji redz no zemes?
gredzena trajektorija.

102. Sniedziet piemērus ķermeņu kustībai pa izliektām takām attiecībā pret zemi.
Planētu kustība ap sauli; laivas kustība pa upi; Putna lidojums.

103. Sniedziet piemērus to ķermeņu kustībai, kuriem ir taisna trajektorija attiecībā pret zemi.
kustīgs vilciens; cilvēks staigā taisni.

104. Kādus kustības veidus novērojam, rakstot ar lodīšu pildspalvu? Krīts?
Vienlīdzīgi un nevienmērīgi.

105. Kuras velosipēda daļas tā taisnvirziena kustības laikā raksturo taisnas trajektorijas attiecībā pret zemi, un kuras daļas ir izliektas?
Taisns: stūre, segli, rāmis.
Līklīnija: pedāļi, riteņi.

106. Kāpēc saka, ka Saule lec un riet? Kas šajā gadījumā ir atsauces struktūra?
Atsauces ķermenis ir Zeme.

107. Divas automašīnas pārvietojas pa šoseju tā, lai kāds attālums starp tām nemainās. Norādiet, attiecībā pret kuriem ķermeņiem katrs no tiem atrodas miera stāvoklī un pret kuriem ķermeņiem viņi pārvietojas šajā laika periodā.
Viena pret otru mašīnas atrodas miera stāvoklī. Transportlīdzekļi pārvietojas attiecībā pret apkārtējiem objektiem.

108. Ragavas ripo no kalna; bumba ripo lejup pa slīpo tekni; no rokas atbrīvotais akmens nokrīt. Kurš no šiem ķermeņiem virzās uz priekšu?
Ragavas virzās uz priekšu no kalna un akmens izlaists no rokām.

109. Grāmata, kas novietota uz galda vertikālā stāvoklī (11. att., pozīcija I), nokrīt no trieciena un ieņem II pozīciju. Divi punkti A un B uz grāmatas vāka aprakstīja trajektorijas AA1 un BB1. Vai varam teikt, ka grāmata virzījās uz priekšu? Kāpēc?

« Fizika — 10. klase

Risinot problēmas par šo tēmu, vispirms ir jāizvēlas atsauces ķermenis un jāsaista ar to koordinātu sistēma. Šajā gadījumā kustība notiek taisnā līnijā, tāpēc tās aprakstīšanai pietiek ar vienu asi, piemēram, OX ass. Izvēloties izcelsmi, mēs pierakstām kustības vienādojumus.

I uzdevums.

Nosakiet punkta ātruma moduli un virzienu, ja, vienmērīgi kustoties pa OX asi, tā koordināte laika posmā t 1 \u003d 4 s mainījās no x 1 \u003d 5 m uz x 2 \u003d -3 m.

Lēmums.

Vektora moduli un virzienu var atrast no tā projekcijām uz koordinātu asīm. Tā kā punkts pārvietojas vienmērīgi, pēc formulas atrodam tā ātruma projekciju uz OX asi

Ātruma projekcijas negatīvā zīme nozīmē, ka punkta ātrums ir vērsts pretēji pozitīvajam OX ass virzienam. Ātruma modulis υ = |υ x | = |-2 m/s| = 2 m/s.

2. uzdevums.

No punktiem A un B, starp kuriem attālums pa taisnu šoseju l 0 = 20 km, vienlaikus divas automašīnas sāka vienmērīgi kustēties viena pret otru. Pirmās automašīnas ātrums υ 1 = 50 km/h, bet otrās automašīnas ātrums υ 2 = 60 km/h. Nosakiet automašīnu novietojumu attiecībā pret punktu A pēc laika t = 0,5 stundas pēc kustības sākuma un attālumu I starp automašīnām šajā brīdī. Nosakiet katras automašīnas ceļus s 1 un s 2 laikā t.

Lēmums.

Ņemsim punktu A par koordinātu sākumpunktu un virzīsim koordinātu asi OX uz punktu B (1.14. att.). Automašīnu kustība tiks aprakstīta ar vienādojumiem

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

Tā kā pirmā automašīna pārvietojas OX ass pozitīvā virzienā, bet otrā - negatīvā virzienā, tad υ 1x = υ 1, υ 2x = -υ 2. Saskaņā ar izcelsmes izvēli x 01 = 0, x 02 = l 0 . Tāpēc pēc kāda laika 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.

Pirmā automašīna atradīsies punktā C 25 km attālumā no punkta A labajā pusē, bet otrā - punktā D 10 km attālumā pa kreisi. Attālums starp automašīnām būs vienāds ar to koordinātu starpības moduli: l = x 2 - x 1 | = |-10 km - 25 km| = 35 km. Nobrauktie attālumi ir:

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.

3. uzdevums.

No punkta A uz punktu B atstāj pirmo vagonu ar ātrumu υ 1 Pēc laika t 0 no punkta B tajā pašā virzienā ar ātrumu υ 2 atstāj otro vagonu. Attālums starp punktiem A un B ir vienāds ar l. Nosakiet automašīnu satikšanās punkta koordinātu attiecībā pret punktu B un laiku no pirmās automašīnas izbraukšanas brīža, caur kuru tie satiksies.

Lēmums.

Ņemsim punktu A par koordinātu sākumpunktu un virzīsim koordinātu asi OX uz punktu B (1.15. att.). Automašīnu kustība tiks aprakstīta ar vienādojumiem

x 1 = υ 1 t, x 2 = l + υ 2 (t - t 0).

Sanāksmes laikā automašīnu koordinātas ir vienādas: x 1 \u003d x 2 \u003d x collas. Tad υ 1 t in \u003d l + υ 2 (t in - t 0) un laiks līdz sanāksmei

Acīmredzot risinājumam ir jēga, ja υ 1 > υ 2 un l > υ 2 t 0 vai υ 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

4. uzdevums.

1.16. attēlā parādīti punktu koordinātu atkarības no laika grafiki. No grafikiem nosaki: 1) punktu ātrumu; 2) pēc kāda laika pēc kustības sākuma viņi tiksies; 3) ceļi, ko punkti nostaigājuši pirms tikšanās. Uzrakstiet punktu kustības vienādojumus.

Lēmums.

Uz laiku, kas vienāds ar 4 s, pirmā punkta koordinātu izmaiņas: Δx 1 \u003d 4 - 2 (m) \u003d 2 m, otrā punkta: Δx 2 \u003d 4 - 0 (m) \u003d 4 m.

1) Punktu ātrumu nosaka pēc formulas υ 1x = 0,5 m/s; υ 2x = 1 m/s. Ņemiet vērā, ka tādas pašas vērtības var iegūt no grafikiem, nosakot taisnu līniju slīpuma leņķu pieskares laika asij: ātrums υ 1x ir skaitliski vienāds ar tgα 1 un ātrums υ 2x ir skaitliski vienāds uz tgα 2 .

2) Tikšanās laiks ir brīdis, kad punktu koordinātas ir vienādas. Ir skaidrs, ka t \u003d 4 s.

3) Punktu noietie ceļi ir vienādi ar to kustībām un ir vienādi ar to koordinātu izmaiņām laikā pirms tikšanās: s 1 = Δх 1 = 2 m, s 2 = Δх 2 = 4 m.

Kustību vienādojumi abiem punktiem ir formā x = x 0 + υ x t, kur x 0 = x 01 = 2 m, υ 1x = 0,5 m / s - pirmajam punktam; x 0 = x 02 = 0, υ 2x = 1 m / s - otrajam punktam.