Як позначається рівномірний рух у фізиці. Механічне рух: рівномірний та нерівномірний

Як ви вважаєте, рухаєтеся ви чи ні, коли читаєте цей текст? Практично кожен із вас відразу відповість: ні, не рухаюся. І буде неправий. Дехто може сказати: рухаюся. І теж помиляться. Тому що у фізиці деякі речі не зовсім такі, як здаються на перший погляд.

Наприклад, поняття механічного руху на фізиці завжди залежить від точки (або тіла) відліку. Так людина, що летить у літаку, переміщається щодо рідних, що залишилися вдома, але перебуває в стані спокою щодо друга, що сидить поруч. Так ось нудьгуючі родичі або сплячий на плечі друг - це, в даному випадку, тіла відліку для визначення, чи рухається вищезгадана людина чи ні.

Визначення механічного руху

У фізиці визначення механічного руху, що вивчається у сьомому класі, таке:зміна положення тіла щодо інших тіл з часом називається механічним рухом. Прикладами механічного руху у побуті будуть рух автомобілів, людей та пароплавів. Комет та кішок. Бульбашки повітря в закипаючому чайнику та підручників у важкому рюкзаку школяра. І щоразу висловлювання про рух чи спокої однієї з цих предметів (тіл) буде позбавленим сенсу без зазначення тіла відліку. Тому в житті ми найчастіше, коли говоримо про рух, маємо на увазі рух щодо Землі чи статичних об'єктів – будинків, доріг тощо.

Траєкторія механічного руху

Не можна також не згадати таку характеристику механічного руху, як траєкторія. Траєкторія - це лінія, якою рухається тіло. Наприклад, відбитки черевиків на снігу, слід літака в небі та слід сльози на щоці – все це траєкторії. Можуть вони бути прямими, вигнутими чи ламаними. А ось довжина траєкторії, або сума довжин - це шлях, пройдений тілом. Позначається шлях літерою s. І вимірюється в метрах, сантиметрах та кілометрах, або ж у дюймах, ярдах та футах, залежно від того, які в цій країні прийняті одиниці виміру.

Види механічного руху: рівномірний та нерівномірний рух

Які види механічного руху? Наприклад, під час поїздки на машині водій рухається з різною швидкістю, коли їде містом і практично з однаковою швидкістю, коли виїжджає на трасу за містом. Тобто, він рухається або нерівномірно, або рівномірно. Так ось рух, залежно від пройденого шляху за рівні проміжки часу, називають рівномірним або нерівномірним.

Приклади рівномірного та нерівномірного руху

Прикладів рівномірного руху на природі дуже мало. Майже поступово рухається навколо Сонця Земля, крапають краплі дощу, спливають бульбашки в газировке. Навіть куля, випущена з пістолета, рухається прямолінійно і рівномірно лише з погляду. Від тертя повітря і тяжіння Землі політ її поступово стає повільніше, а траєкторія знижується. Ось у космосі куля може рухатися справді прямолінійно та рівномірно, доки не зіткнеться з будь-яким іншим тілом. А з нерівномірним рухом справа йде набагато краще - прикладів безліч. Політ м'яча під час гри у футбол, руху лева, що полює на видобуток, подорожі жуйки в роті семикласника та метелика, що пурхає над квіткою, - все це приклади нерівномірного механічного руху тіл.

95. Наведіть приклади рівномірного руху.
Зустрічається дуже рідко, наприклад, рух Землі навколо Сонця.

96. Наведіть приклади нерівномірного руху.
Рух автомобіля, літак.

97. Хлопчик скочується на санках з гори. Чи можна цей рух вважати рівномірним?
Ні.

98. Сидячи у вагоні пасажирського поїзда, що рухається, і спостерігаючи рух зустрічного товарного поїзда, нам здається, що товарний поїзд йде набагато швидше, ніж йшов до зустрічі наш пасажирський поїзд. Чому це відбувається?
Відносного пасажирського поїзда, товарний рухається із сумарною швидкістю пасажирського та товарного поїздів.

99. У русі або спокої знаходиться водій автомобіля, що рухається щодо:
а) дороги;
б) сидіння автомобіля;
в) автозаправки;
г) Сонця;
д) дерев уздовж дороги?
У русі: а, в, г, д
У спокої: б

100. Сидячи у вагоні поїзда, що рухається, ми спостерігаємо у вікні автомобіль, який йде вперед, потім здається нерухомим, і, нарешті, рухається назад. Як пояснити те, що ми бачимо?
Спочатку швидкість автомобіля вища за швидкість поїзда. Потім швидкість автомобіля стає рівною швидкості поїзда. Після цього швидкість автомобіля зменшується, порівняно зі швидкістю поїзда.

101. Літак виконує "мертву петлю". Яку траєкторію руху бачать спостерігачі із землі?
Кільцеву траєкторію.

102. Наведіть приклади руху тіл по криволінійних траєкторіях щодо землі.
Рух планет навколо Сонця; рух катера річкою; політ птахів.

103. Наведіть приклади руху тіл, які мають прямолінійну траєкторію щодо землі.
Поїзд, що рухається; йде прямо людина.

104. Які види руху ми спостерігаємо при листі кульковою ручкою? Крейдою?
Рівномірне та нерівномірне.

105. Які частини велосипеда при його прямолінійному русі описують щодо землі прямолінійні траєкторії, а які – криволінійні?
Прямолінійне: кермо, сідло, рама.
Криволінійне: педалі, колеса.

106. Чому кажуть, що Сонце сходить і заходить? Що в цьому випадку є тілом відліку?
Тілом відліку розглядається Земля.

107. Два автомобілі рухаються шосе так, що деяка відстань між ними не змінюється. Вказати, щодо яких тіл кожен із них перебуває у спокої і щодо яких тіл вони протягом цього часу рухаються.
Щодо один одного автомобілі перебувають у спокої. Щодо навколишніх предметів автомобілі рухаються.

108. Санки скочуються з гори; кулька скочується по похилому жолобі; камінь, випущений із рук, падає. Які з цих тіл рухаються поступово?
Поступово рухаються санки з гори та камінь, випущений із рук.

109. Книга, встановлена на столі у вертикальному положенні (рис. 11, положення I), від поштовху падає та займає положення II. Дві точки А та В на палітурці книги при цьому описали траєкторії АА1 та ВВ1. Чи можна сказати, що книга рухалася поступально? Чому?

« Фізика – 10 клас»

При розв'язанні задач на цю тему необхідно насамперед вибрати тіло відліку і пов'язати з ним систему координат. В даному випадку рух відбувається по прямій, тому для його опису достатньо одна вісь, наприклад вісь ОХ. Вибравши початок відліку, записуємо рівняння руху.

Завдання I.

Визначте модуль та напрямок швидкості точки, якщо при рівномірному русі вздовж осі ОХ її координата за час t 1 = 4 с змінилася від х 1 = 5 м до х 2 = -3 м.

Рішення.

Модуль та напрямок вектора можна знайти за його проекціями на осі координат. Оскільки точка рухається поступово, то проекцію її швидкості на вісь ОХ знайдемо за формулою

Негативний знак проекції швидкості означає, що швидкість точки спрямована протилежно до позитивного напрямку осі ОХ. Модуль швидкості υ = | х | = |-2 м/с| = 2 м/с.

Завдання 2.

З пунктів А і В, відстань між якими вздовж прямого шосе l 0 = 20 км, одночасно назустріч один одному почали рівномірно рухатися два автомобілі. Швидкість першого автомобіля 1 = 50 км/год, а швидкість другого автомобіля 2 = 60 км/год. Визначте положення автомобілів щодо пункту А через час t = 0,5 год після початку руху та відстань I між автомобілями у цей момент часу. Визначте шляхи s 1 і s 2 пройдені кожним автомобілем за час t.

Рішення.

Приймемо пункт А за початок координат та направимо координатну вісь ОХ у бік пункту (рис. 1.14). Рух автомобілів описуватиметься рівняннями

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

Так як перший автомобіль рухається в позитивному напрямку осі ОХ, а другий - в негативному, то 1x = 1, 2x = -2. Відповідно до вибору початку координат х 01 = 0, х 02 = l 0 . Тому через час t

x 1 = 1 t = 50 км/год 0,5 год = 25 км;

х 2 = l 0 – υ 2 t = 20 км – 60 км/год 0,5 год = –10 км.

Перший автомобіль перебуватиме у точці С на відстані 25 км від пункту А праворуч, а другий – у точці D на відстані 10 км зліва. Відстань між автомобілями дорівнює модулю різниці їх координат: l = | х 2 - x 1 | = | -10 км - 25 км | = 35 км. Пройдені шляхи рівні:

s 1 = υ 1 t = 50 км/год 0,5 год = 25 км,

s 2 = υ 2 t = 60 км/год 0,5 год = 30 км.

Завдання 3.

З пункту А до пункту В виїжджає перший автомобіль зі швидкістю υ 1 Через час t 0 з пункту У тому ж напрямку зі швидкістю υ 2 виїжджає другий автомобіль. Відстань між пунктами A і В дорівнює l. Визначте координату місця зустрічі автомобілів щодо пункту В та час від моменту відправлення першого автомобіля, через яке вони зустрінуться.

Рішення.

Приймемо пункт А за початок координат та направимо координатну вісь ОХ у бік пункту (рис. 1.15). Рух автомобілів описуватиметься рівняннями

x 1 = 1 t, х 2 = l + 2 (t - t 0).

На момент зустрічі координати автомобілів рівні: х 1 = х 2 = х ст. Тоді υ 1 t = l + υ 2 (t в - t 0) і час до зустрічі

Очевидно, що рішення має сенс при 1 > 2 і l > 2 t 0 або при 1< υ 2 и l < υ 2 t 0 . Координата места встречи

Завдання 4.

На малюнку 1.16 представлені графіки залежності координат точок від часу. Визначте за графіками: 1) швидкість точок; 2) через який час після початку руху вони зустрінуться; 3) шляхи, пройдені точками до зустрічі. Напишіть рівняння руху точок.

Рішення.

За час, що дорівнює 4 с, зміна координати першої точки: Δx 1 = 4 - 2 (м) = 2 м, другої точки: Δх 2 = 4 - 0 (м) = 4 м.

1) Швидкості точок визначимо за формулою 1x = 0,5 м/с; υ 2x = 1 м/с. Зауважимо, що ці значення можна було отримати за графіками, визначивши тангенси кутів нахилу прямих до осі часу: швидкість υ 1x чисельно дорівнює tgα 1 , а швидкість υ 2x чисельно дорівнює tgα 2 .

2) Час зустрічі - це час, коли координати точок рівні. Очевидно що t = 4 с.

3) Шляхи, пройдені точками, дорівнюють їх переміщенням і дорівнюють змінам їх координат за час до зустрічі: s 1 = Δх 1 = 2 м, s 2 = Δх 2 = 4 м.

Рівняння руху для обох точок мають вигляд х = х 0 + x t, де х 0 = x 01 = 2 м, υ 1x = 0,5 м / с - для першої точки; х 0 = х 02 = 0, υ 2x = 1 м/с – для другої точки.

Визначення механічного руху

У фізиці визначення механічного руху, що вивчається у сьомому класі, таке:зміна положення тіла щодо інших тіл з часом називається механічним рухом. Прикладами механічного руху у побуті будуть рух автомобілів, людей та пароплавів. Комет та кішок. Пухирців повітря в закипаючому чайнику та підручників у важкому рюкзаку школяра. І щоразу висловлювання про рух чи спокої однієї з цих предметів (тіл) буде позбавленим сенсу без зазначення тіла відліку. Тому в житті ми найчастіше, коли говоримо про рух, маємо на увазі рух щодо Землі чи статичних об'єктів – будинків, доріг тощо.

Траєкторія механічного руху

Не можна також згадати таку характеристику механічного руху, як траєкторія. Траєкторія - це лінія, якою рухається тіло. Наприклад, відбитки черевиків на снігу, слід літака в небі та слід сльози на щоці – все це траєкторії. Можуть вони бути прямими, вигнутими чи ламаними. А ось довжина траєкторії, або сума довжин - це шлях, пройдений тілом. Позначається шлях літерою s. І вимірюється в метрах, сантиметрах та кілометрах, або ж у дюймах, ярдах та футах, залежно від того, які в цій країні прийняті одиниці виміру.

Види механічного руху: рівномірний та нерівномірний рух

Які види механічного руху? Наприклад, під час поїздки на машині водій рухається з різною швидкістю, коли їде містом і практично з однаковою швидкістю, коли виїжджає на трасу за містом. Тобто він рухається або нерівномірно, або поступово. Так ось рух, залежно від пройденого шляху за рівні проміжки часу, називають рівномірним або нерівномірним.

Приклади рівномірного та нерівномірного руху

Прикладів рівномірного руху на природі дуже мало. Майже поступово рухається навколо Сонця Земля, крапають краплі дощу, спливають бульбашки в газировке. Навіть куля, випущена з пістолета, рухається прямолінійно і рівномірно лише з погляду. Від тертя повітря і тяжіння Землі політ її поступово стає повільніше, а траєкторія знижується. Ось у космосі куля може рухатися справді прямолінійно та рівномірно, доки не зіткнеться з будь-яким іншим тілом. А з нерівномірним рухом справа куди як краще – прикладів безліч. Політ м'яча під час гри у футбол, руху лева, що полює на видобуток, подорожі жуйки в роті семикласника та метелика, що пурхає над квіткою, - все це приклади нерівномірного механічного руху тіл.