Primeri mehanskega gibanja. Mehansko gibanje: fizika, razred 10

Iz vsakdanjega življenja so znani primeri mehanskega gibanja. To so avtomobili, ki prečkajo letala, plavajoče ladje. Najenostavnejši primeri mehanskega gibanja smo ustvarili sami, ki so jih mimo drugih ljudi. Vsaka sekunda naš planet se premika v dveh ravninah: okoli Sonca in njene osi. In to so tudi primeri mehanskega gibanja. Torej govorimo o tem natančneje danes.

Kaj je mehanika

Preden rečemo, kateri so primeri mehanskega gibanja, poglejmo, kaj se imenuje mehanika na splošno. Ne bomo šli v znanstveno džunglo in delali z velikim številom izrazov. Zelo enostavno govorimo, da je mehanika oddelek fizike, preučevanje gibanja teles. In kaj bi lahko bil, ta mehanik? Študenti iz fizikih razredov se seznanijo s svojimi pododdelki. To je kinematika, dinamiko in statiko.

Vsak od podpoglavij proučuje tudi gibanje teles, vendar ima značilnosti, ki so ji edinstvene. Mimogrede se pogosto uporablja pri reševanju pomembnih problemov. Začnimo s kinematikom. Vsak sodobni šolski učbenik ali elektronski vir bo pojasnil, da se gibanje mehanskega sistema v kinematiki upošteva brez upoštevanja vzrokov, ki vodijo v gibanje. Obenem vemo, da bo vzrok za pospešek, ki bo povzročil premikanje telesa, sila.

Kaj, če je treba upoštevati sile

Toda upoštevajoč že interakcije teles Med premikanjem se imenuje naslednji del, ki se imenuje dinamika. Mehansko gibanje, katerega hitrost je eden od pomembnih parametrov, je neločljivo povezana s tem konceptom v dinamiki. Zadnji del je statična. Raziskuje ravnotežne pogoje mehanskih sistemov. Najpreprostejši statični primer je uravnoteženje uteži uteži. Opomba učiteljem: pri tem se mora začeti učenje o fiziki, "mehanično gibanje" v šoli. Najprej navedite primere, nato razdelite mehaniko na tri dele in šele nato preidite na ostale.

Katere so naloge

Tudi če se obrnemo na samo en del, domnevamo, da je kinematika, obstaja veliko različnih nalog, ki čakajo na nas. Celotna točka je, da obstaja več pogojev, od katerih se lahko ista naloga predstavi v drugačni luči. Poleg tega se lahko problemi kinematičnega gibanja zmanjšajo na primere prostega padca. O tem se bomo pogovorili.

Kaj je brezplačen padec kinematike?

Ta proces ima lahko več definicij. Vendar se bodo neizogibno zmanjšali na eno točko. Pri prostem padu le na težo deluje na telo. Usmerjen je iz središča mase telesa vzdolž polmera do središča Zemlje. V preostalem lahko "zvije" besedilo in definicijo takoj, ko želite. Vendar pa je predpogoj prisotnost same gravitacije v procesu takega gibanja.

Kako rešiti problem prostega padca kinematike

Za začetek moramo "pridobiti" formule. Če vprašate sodobnega učitelja iz fizike, potem vam bo povedal, da je vedenje, da so formule že polovica rešitve problema. Četrtina je namenjena razumevanju procesa in še ene četrtine procesa računanja. Ampak formule, formule in še enkrat formule - to je tisto, kar predstavlja pomoč.

Prosti padec lahko pokličemo z določenim primerom enakomerno pospešenega gibanja. Zakaj? Da, ker imamo vse, kar je potrebno za to. Pospešek se ne spremeni, na trgu je 9,8 metrov na sekundo. Na tej podlagi lahko nadaljujemo. Formula za razdaljo, ki jo telo potuje za enakomerno pospešeno gibanje, ima obliko: S = Vot + (-) pri ^ 2/2. Tukaj je S razdalja, Vo je začetna hitrost, t je čas in a je pospešek. Zdaj pa poskusimo to formulo uporabiti v primeru prostega padca.

Kot smo že povedali, je to poseben primer enakomerno pospešenega gibanja. Če je a konvencionalna oznaka pospeševanja, bo g v formuli (nadomestiti a) imela določeno numerično vrednost, imenovano tudi tabularno. Spremenimo formulo razdalje, ki jo telo potuje za primer s prostim padom: S = Vot + (-) gt ^ 2/2.

Jasno je, da bo v tem primeru prišlo do gibanja v navpični ravnini. Bralce opozarjamo na dejstvo, da noben od parametrov, ki jih lahko izraža iz zgornje formule, ni odvisen od telesne mase. Boste vrgli škatlo ali kamen, na primer s strehe ali dveh različnih masnih kamnov - ti predmeti s sočasnim začetkom padca in zemljišča skoraj istočasno.

Brezplačen padec. Mehansko gibanje. Cilji

Mimogrede, obstaja taka stvar, kot trenutna hitrost. Označuje hitrost v vsakem trenutku. In s prostim padom, ga lahko enostavno določimo, saj poznamo samo začetno hitrost. In če je enako nič, potem je stvar sploh polna. Trenutna hitrostna formula s prostim padom kinematike je v obliki: V = Vo + gt. Upoštevajte, da manjka znak ";". Navsezadnje je postavljeno, ko telo upočasni. In kako lahko v jeseni telo upočasni? Če torej začetna hitrost ni bila sporočena, je trenutna hitrost enaka preprostemu produktu pospeška teže g do trenutka t, ki je pretekel od trenutka začetka gibanja.

Fizika. Mehansko gibanje s prostim padcem

Premaknemo se na specifične naloge na to temo. Recimo naslednji pogoj. Otroci so se odločili, da se zabavajo in spustijo teniško žogo s strehe hiše. Ugotovite, kakšna je bila hitrost teniške krogle, ko je udaril v tla, če ima hiša dvanajst nadstropij. Višina enega nadstropja je enaka 3 metra. Žoga se sprosti iz rok.

Rešitev te naloge ne bo v enem koraku, kot bi si najprej pomislili. Zdi se, da se vse zdi preprosto, le nadomestiti potrebne številke v formuli trenutne hitrosti in to je vse. Toda, ko poskušamo to narediti, se lahko soočimo s problemom: ne poznamo časa padca žoge. Oglejmo si preostanek problema.

Tricks v pogojih

Prvič, dobili smo število nadstropij in vemo, kakšna je njihova višina. To je tri metre. Tako lahko takoj izračunamo normalno razdaljo od strehe do tal. Drugič, nam je povedal, da je žoga iztegnjena iz rok. Kot običajno pri težavah mehanskega gibanja (in v splošnih težavah) obstajajo majhne podrobnosti, ki se na prvi pogled zdijo nesmiselne. Vendar pa tukaj ta izraz pomeni, da teniška kroglica nima začetne hitrosti. No, eden od izrazov v formuli potem izgine. Zdaj moramo vedeti, kdaj je bila žogica v zraku pred trkom z zemljo.

Za to potrebujemo formulo za razdaljo za mehansko gibanje. Najprej odstranimo produkt začetne hitrosti do časa gibanja, saj je nič, zato bo produkt nič. Nato pomnožite obe strani enačbe z dvema, da se znebite frakcije. Zdaj lahko izrazimo kvadratek časa. Za to je razdeljena razdalja razdeljena s pospeševanjem teže. Kvadratni koren tega izraza lahko izvlečemo le, če ugotovimo, koliko časa je minilo, preden je žoga padla na tla. Namestite številke, izvlecite koren in dobite približno 2.71 sekunde. Sedaj nadomestimo to število v formuli trenutne hitrosti. Približajte 26,5 metrov na sekundo.

Opomba učiteljem in učencem: lahko bi šla nekoliko drugače. Da se v teh številkah ne sme zamenjati, je treba čim bolj poenostaviti končno formulo. To bo koristno pri tem, da bo pri vaših izračunih in manjših tveganjih zmedeno. V tem primeru bi lahko nadaljevali na naslednji način: izrazite čas iz formule razdalje, vendar ne nadomestite številk, in nadomestite ta izraz v trenutni formuli hitrosti. Potem bi bilo videti tako: V = g * sqrt (2S / g). Toda v resnici pospešek gravitacije lahko vnesemo v korenski izraz. Za to smo ga zastopali v kvadratu. Dobimo V = sqrt (2S * g ^ 2 / g). Sedaj zmanjšamo pospešek prostega padca imenovalca in v števcu izbrišemo njegovo stopnjo. Posledično dobimo V = sqrt (2gS). Odgovor bo enak, samo izračun bo manjši.

Povzetek in zaključek

Torej, kaj se je danes naučilo? Obstaja več oddelkov, ki jih fizika proučuje. Mehansko gibanje v njej je razdeljeno na statično, dinamično in kinematično. Vsaka od teh mini-znanosti ima svoje značilnosti, ki se upoštevajo pri reševanju problemov. Vendar pa lahko pri tem podamo splošen opis takega pojma kot mehansko gibanje. 10 razred - čas najaktivnejše študije tega oddelka fizike, če verjamete v šolski program. Mehanika vključuje primere prostega padca, ker so posebne vrste enakomerno pospešenega gibanja. In s temi situacijami imamo kinematiko.