Vad är enhetlig rörelse i fysiken? Mekanisk rörelse: enhetlig och ojämn

Tror du att du rör på dig eller inte när du läser den här texten? Nästan var och en av er kommer genast att svara: nej, jag flyttar inte. Och det blir fel. Vissa kanske säger att jag flyttar. Och de har fel också. För inom fysiken är vissa saker inte riktigt vad de verkar vid första anblicken.

Till exempel beror begreppet mekanisk rörelse i fysiken alltid på referenspunkten (eller kroppen). Så en person som flyger i ett flygplan rör sig i förhållande till de släktingar som är kvar hemma, men är i vila i förhållande till en vän som sitter bredvid honom. Så uttråkade släktingar eller en vän som sover på axeln är i det här fallet referensorgan för att avgöra om vår tidigare nämnda person rör på sig eller inte.

Definition av mekanisk rörelse

I fysik är definitionen av mekanisk rörelse som studerades i sjunde klass följande: en förändring av en kropps position i förhållande till andra kroppar över tiden kallas mekanisk rörelse. Exempel på mekanisk rörelse i vardagen skulle vara rörelse av bilar, människor och fartyg. Kometer och katter. Luftbubblor i en kokande vattenkokare och läroböcker i en skolpojkes tunga ryggsäck. Och varje gång ett uttalande om rörelsen eller vilan av ett av dessa objekt (kroppar) kommer att vara meningslöst utan att ange referenskroppen. Därför, i livet, menar vi oftast, när vi pratar om rörelse, rörelse i förhållande till jorden eller statiska föremål - hus, vägar och så vidare.

Bana för mekanisk rörelse

Det är också omöjligt att inte nämna en sådan egenskap hos mekanisk rörelse som en bana. En bana är en linje längs vilken en kropp rör sig. Till exempel är fotspår i snön, fotavtrycket från ett flygplan på himlen och fotavtrycket av en tår på en kind alla banor. De kan vara raka, böjda eller trasiga. Men längden på banan, eller summan av längderna, är den väg som kroppen färdas. Stigen är markerad med bokstaven s. Och det mäts i meter, centimeter och kilometer, eller i tum, yard och fot, beroende på vilka måttenheter som accepteras i det här landet.

Typer av mekanisk rörelse: enhetlig och ojämn rörelse

Vilka typer av mekaniska rörelser finns det? Till exempel, under en resa med bil, rör sig föraren med olika hastigheter när han kör runt i staden och i nästan samma hastighet när han kör in på motorvägen utanför staden. Det vill säga att den rör sig antingen ojämnt eller jämnt. Så rörelsen, beroende på avståndet tillryggalagd under lika långa tidsperioder, kallas enhetlig eller ojämn.

Exempel på enhetlig och ojämn rörelse

Det finns mycket få exempel på enhetlig rörelse i naturen. Jorden rör sig nästan jämnt runt solen, regndroppar droppar, bubblor dyker upp i läsk. Även en kula som avfyras från en pistol rör sig i en rak linje och jämnt bara vid första anblicken. Från friktion mot luften och jordens attraktion blir dess flygning gradvis långsammare, och banan minskar. Här i rymden kan en kula röra sig riktigt rakt och jämnt tills den kolliderar med någon annan kropp. Och med ojämna rörelser går det mycket bättre – det finns många exempel. En fotbolls flygning under en fotbollsmatch, ett lejons rörelse som jagar sitt byte, färden av ett tuggummi i munnen på en sjundeklassare och en fjäril som fladdar över en blomma är alla exempel på ojämn mekanisk rörelse av kroppar.

95. Ge exempel på enhetlig rörelse.
Det är mycket sällsynt, till exempel jordens rörelse runt solen.

96. Ge exempel på ojämn rörelse.
Rörelsen av bilen, flygplan.

97. En pojke glider nerför ett berg på en släde. Kan denna rörelse anses vara enhetlig?
Nej.

98. När vi sitter i bilen på ett passagerartåg i rörelse och tittar på rörelsen av ett mötande godståg, verkar det som om godståget går mycket snabbare än vad vårt persontåg gick före mötet. Varför händer det här?
I förhållande till persontåget rör sig godståget med passagerar- och godstågens totala hastighet.

99. Föraren av en bil i rörelse är i rörelse eller vila i förhållande till:
a) vägar
b) bilbarnstolar;
c) bensinstationer;
d) solen;
e) träd längs vägen?
I rörelse: a, c, d, e
I vila: b

100. När vi sitter i bilen på ett tåg i rörelse, tittar vi i fönstret på en bil som går framåt, sedan verkar stå stilla och slutligen går tillbaka. Hur kan vi förklara det vi ser?
Till en början är bilens hastighet högre än tågets hastighet. Då blir bilens hastighet lika med tågets hastighet. Därefter minskar bilens hastighet jämfört med tågets hastighet.

101. Planet utför en "död loop". Vilken är rörelsebanan sett av observatörer från marken?
ringbana.

102. Ge exempel på kroppars rörelse längs krökta banor i förhållande till jorden.
Planeternas rörelse runt solen; båtens rörelse på floden; Fågelflyg.

103. Ge exempel på rörelser hos kroppar som har en rätlinjig bana i förhållande till jorden.
tåg i rörelse; person som går rakt.

104. Vilka typer av rörelser observerar vi när vi skriver med en kulspetspenna? Krita?
Jämställd och ojämn.

105. Vilka delar av cykeln beskriver under sin rätlinjiga rörelse rätlinjiga banor i förhållande till marken, och vilka är kurvlinjiga?
Rättlinjig: styre, sadel, ram.
Krökt: pedaler, hjul.

106. Varför sägs det att solen går upp och går ner? Vad är referensorganet i detta fall?
Referenskroppen är jorden.

107. Två bilar rör sig längs motorvägen så att ett avstånd mellan dem inte ändras. Ange med avseende på vilka kroppar var och en av dem är i vila och med avseende på vilka kroppar de rör sig under denna tidsperiod.
I förhållande till varandra står bilarna i vila. Fordon rör sig i förhållande till omgivande föremål.

108. Slädar rulla nedför berget; bollen rullar nerför den lutande rännan; stenen som släpps ur handen faller. Vilka av dessa organ går framåt?
Släden rör sig framåt från berget och stenen släpper ur händerna.

109. En bok placerad på ett bord i vertikalt läge (fig. 11, position I) faller från stöten och tar position II. Två punkter A och B på bokens omslag beskrev banorna AA1 och BB1. Kan vi säga att boken gick framåt? Varför?

« Fysik - årskurs 10"

När du löser problem i detta ämne är det först och främst nödvändigt att välja ett referensorgan och koppla ett koordinatsystem till det. I detta fall sker rörelsen i en rät linje, så en axel räcker för att beskriva den, till exempel OX-axeln. Efter att ha valt ursprunget skriver vi ner rörelseekvationerna.

Uppgift I.

Bestäm modulen och riktningen för hastigheten för en punkt om, med enhetlig rörelse längs OX-axeln, dess koordinat under tiden t 1 \u003d 4 s ändrades från x 1 \u003d 5 m till x 2 \u003d -3 m.

Lösning.

Modulen och riktningen för en vektor kan hittas från dess projektioner på koordinataxlarna. Eftersom punkten rör sig likformigt hittar vi projektionen av dess hastighet på OX-axeln med formeln

Det negativa tecknet på hastighetsprojektionen betyder att punktens hastighet är riktad motsatt den positiva riktningen av OX-axeln. Hastighetsmodul υ = |υ x | = |-2 m/s| = 2 m/s.

Uppgift 2.

Från punkterna A och B, avståndet mellan vilka längs en rak motorväg l 0 = 20 km, samtidigt två bilar började röra sig jämnt mot varandra. Den första bilens hastighet υ 1 = 50 km/h, och den andra bilens hastighet υ 2 = 60 km/h. Bestäm bilarnas position i förhållande till punkt A efter tiden t = 0,5 timmar efter rörelsestart och avståndet I mellan bilarna vid denna tidpunkt. Bestäm vägarna s 1 och s 2 som varje bil färdats under tiden t.

Lösning.

Låt oss ta punkt A som origo för koordinater och rikta koordinataxeln OX mot punkt B (Fig. 1.14). Bilarnas rörelse kommer att beskrivas av ekvationerna

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

Eftersom den första bilen rör sig i OX-axelns positiva riktning och den andra i negativ riktning, då är υ 1x = υ 1, υ 2x = -υ 2. I enlighet med valet av ursprung x 01 = 0, x 02 = l 0 . Därför, efter en tid 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.

Den första bilen kommer att stå vid punkt C på ett avstånd av 25 km från punkt A till höger, och den andra vid punkt D på ett avstånd av 10 km till vänster. Avståndet mellan bilarna kommer att vara lika med modulen för skillnaden mellan deras koordinater: l = | x 2 - x 1 | = |-10 km - 25 km| = 35 km. Tillryggalagda sträckor är:

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.

Uppgift 3.

Från punkt A till punkt B lämnar den första bilen med en hastighet υ 1 Efter en tid t 0 från punkt B i samma riktning med en hastighet υ 2 lämnar den andra bilen. Avståndet mellan punkterna A och B är lika med l. Bestäm koordinaten för bilarnas mötespunkt i förhållande till punkt B och tiden från avgångsögonblicket för den första bilen genom vilken de kommer att mötas.

Lösning.

Låt oss ta punkt A som origo för koordinater och rikta koordinataxeln OX mot punkt B (Fig. 1.15). Bilarnas rörelse kommer att beskrivas av ekvationerna

x 1 = υ 1 t, x 2 = 1 + υ 2 (t - t 0).

Vid tidpunkten för mötet är bilarnas koordinater lika: x 1 \u003d x 2 \u003d x in. Sedan υ 1 t i \u003d l + υ 2 (t in - t 0) och tiden fram till mötet

Uppenbarligen är lösningen vettig för υ 1 > υ 2 och l > υ 2 t 0 eller för υ 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

Uppgift 4.

Figur 1.16 visar graferna för beroendet av koordinaterna för tidpunkter. Bestäm från graferna: 1) punkternas hastighet; 2) efter vilken tid efter rörelsens början de kommer att mötas; 3) de vägar som punkterna färdades före mötet. Skriv punkternas rörelseekvationer.

Lösning.

För en tid lika med 4 s, förändringen i koordinaterna för den första punkten: Δx 1 \u003d 4 - 2 (m) \u003d 2 m, den andra punkten: Δx 2 \u003d 4 - 0 (m) \u003d 4 m.

1) Punkternas hastighet bestäms av formeln υ 1x = 0,5 m/s; υ 2x = 1 m/s. Observera att samma värden kan erhållas från graferna genom att bestämma tangenterna för lutningsvinklarna för de räta linjerna till tidsaxeln: hastigheten υ 1x är numeriskt lika med tgα 1, och hastigheten υ 2x är numeriskt lika med till tgα2.

2) Mötestiden är det ögonblick då punkternas koordinater är lika. Det är uppenbart att t i \u003d 4 s.

3) Banorna som färdas av punkterna är lika med deras rörelser och är lika med förändringarna i deras koordinater under tiden före mötet: s 1 = Δх 1 = 2 m, s 2 = Δх 2 = 4 m.

Rörelseekvationerna för båda punkterna har formen x = x 0 + υ x t, där x 0 = x 01 = 2 m, υ 1x = 0,5 m/s - för den första punkten; x 0 = x 02 = 0, υ 2x = 1 m/s - för den andra punkten.

Definition av mekanisk rörelse

Bana för mekanisk rörelse

Typer av mekanisk rörelse: enhetlig och ojämn rörelse

Vilka typer av mekaniska rörelser finns det? Till exempel, under en bilresa, rör sig föraren med olika hastigheter när han kör runt i staden och med nästan samma hastighet när han kör in på motorvägen utanför staden. Det vill säga att den rör sig antingen ojämnt eller jämnt. Så rörelsen, beroende på avståndet tillryggalagd under lika långa tidsperioder, kallas enhetlig eller ojämn.