Кинематика

Учебник: Физика, 7 класс (А.В. Грачев, В.А. Погожев, А.В. Селиверстов)
Движение тел относительно друг друга

В предыдущих параграфах мы с вами на конкретных примерах научились решать некоторые виды задач кинематики. При этом мы в качестве тела отсчета выбирали Землю или неподвижные относительно нее тела. Оказывается, такой выбор тела отсчета не всегда является наиболее удачным.

Движение тел относительно друг друга. Задача «встреча»

Рассмотрим, как будет выглядеть решение уже знакомой нам задачи «встреча» в системе отсчета, связанной с одним из движущихся тел.

Движение тел относительно друг друга. Задача «погоня»

Рассмотрим теперь, как будет выглядеть решение задачи «погоня» при использовании системы отсчета, связанной с одним из движущихся тел.

Задача «встреча». Аналитический способ решения

Теперь решим задачу из предыдущего параграфа другим способом – аналитическим. Посмотрим на рис. 20 и вспомним, что было сделано за первые три шага решения этой задачи.

Задача «встреча». Графический способ решения

Теперь, когда мы с вами научились описывать движение тел, применим паши знания для решения практических задач. Начнем с одной из самых важных и распространенных в природе и технике задач – задачи о встрече тел.

Задачи «разгон» и «торможение»

При кажущемся изобилии задач на прямолинейное равноускоренное движение все они могут быть сведены к задачам двух типов. Для этого необходимо выбрать ось X таким образом, чтобы ее положительное направление совпадало с направлением движения тела.

Кинематика

Наблюдая вокруг себя самые разнообразные объекты: облака, звезды и планеты, автомобили, летящую птицу, мы говорим, что тот или иной объект движется. Что же имеют в виду, произнося слово «движение»?

Мгновенная скорость

Рассмотрим автомобиль, движущийся прямолинейно и неравномерно (например, из Москвы в Санкт-Петербург, как на рис. 50). Понятно, что значения средней скорости этого автомобиля за различные промежутки времени при неравномерном движении могут меняться.

Относительность механического движения

Итак, мы научились описывать положение точечного тела относительно тела отсчета с помощь координаты тела.

Перемещение. Путь

До сих пор мы рассматривали только прямолинейное равномерное движение. При этом точечные тела двигались в выбранной системе отсчета либо в положительном, либо в отрицательном направлении оси координат X.

Прямолинейное неравномерное движение. Средняя скорость

Как вы понимаете, в жизни практически невозможно встретить тело, движущееся точно равномерно. Поэтому мы с вами переходим к изучению более сложных видов движения. Рассмотрим простой пример. Пусть автомобиль, который едет из Москвы в Санкт-Петербург по прямой, за 10 ч проезжает 600 км (рис. 50).

Путь при прямолинейном равномерном движении

Выясним, как определить путь, пройденный телом при прямолинейном равномерном движении за некоторый промежуток времени, если известна зависимость координаты от времени в графическом виде, как, например, на рис. 47.

Путь при прямолинейном равноускоренном движении в одном направлении

Изучение прямолинейного равноускоренного движения мы начнем со случая, когда тело движется все время в положительном направлении оси X. Нам известно, что при этом путь s, модуль перемещения тела |Δx| и изменение его координаты Δx = xк - x0 равны между собой.

Решение задач кинематики в общем виде

Мы с вами научились решать задачи с конкретными числовыми значениями. Освоим решение задач, в которых величины, характеризующие движение тел (начальные координаты, скорости и т. п.), определены не численно, а заданы в буквенном виде. В этом случае говорят о решении задачи в общем виде.

Решение задач кинематики. Задача «обгон»

Рассмотрим еще одну очень важную с практической точки зрения задачу. Пусть по прямой двухполосной дороге едут грузовик с прицепом и легковой автомобиль. Модули их скоростей равны соответственно |vг| = 20 м/с и |vл| = 30 м/с.

Решение задач кинематики. Задача «погоня»

Прежде чем приступить к рассмотрению конкретных задач о погоне, договоримся о следующем. Будем называть погоней ситуацию, когда два тела движутся в одном направлении друг за другом. Например, один автомобиль на прямой дороге стремится догнать другой, хищник гонится за своей добычей и т. п.

Свободное падение тел

Падение тел – один из самых часто наблюдаемых видов движения. Изучать падение тел люди начали очень давно. Роняя на землю различные предметы, они установили, что отпущенные без начальной скорости предметы падают вертикально вниз.

Скорость при прямолинейном равноускоренном движении

При движении реального тела, например едущего из Москвы в Санкт-Петербург автомобиля, его ускорение может все время изменяться. При этом зависимость ускорения автомобиля от времени может быть достаточно сложной.

Скорость прямолинейного равномерного движения

Представим себе, что мы имеем дело с равномерно движущимся по прямой велосипедистом, который проезжает за каждую секунду не 5 м (как в предыдущем параграфе), а, например, 10 м. При этом выбрана та же система отсчета.

Ускорение

Мы выяснили, что движущийся по дороге автомобиль практически все время изменяет свою скорость. Так, если во время движения водитель нажимает на педаль тормоза, скорость автомобиля уменьшается. Если водитель нажимает на педаль газа, скорость автомобиля, наоборот, возрастает.

Учебник: Физика, 8 класс (С.В. Громов, Н.А. Родина, 2002)
Задачи и упражнения к главе 1 "Кинематика"

1.    Укажите, относительно каких тел пассажир, сидящий в каюте плывущего теплохода, находится в покое и относительно каких тел он движется.
2.    Укажите, относительно каких тел ученик, читающий дома книгу, находится в покое и относительно каких тел он движется.

Кроссворд «Кинематика»

Кроссворд по физике
По горизонтали: 1. Величина, показывающая число оборотов, совершенных за 1 с. 2. Быстрота движения. 3. Раздел механики, в котором дается описание того, как движутся тела. 4. Время одного оборота. 5.

Лабораторная работа 1. Измерение ускорения тела при равноускоренном движении

Оборудование: желоб, шарик, штатив с муфтой и лапкой, металлический цилиндр, измерительная лента, метроном (один на весь класс) или секундомер.

Указания к выполнению работы

Лабораторная работа 2. Изучение движения конического маятника

Оборудование: штатив с муфтой и кольцом, шарик, нить, часы (или секундомер), лист бумаги с начерченной на нем окружностью радиусом г=8 см.

Указания к выполнению работы

Учебник: Физика, 10 класс, часть I (Л.Э. Генденштейн, Ю.И. Дик, 2014)
Мгновенная и средняя скорость

1. Мгновенная скорость

В этом параграфе мы будем рассматривать неравномерное движение. Однако при этом нам пригодится то, что мы знаем о прямолинейном равномерном движении.

Перемещении при прямолинейном равноускоренном движении

1. Нахождение пути по графику зависимости скорости от времени

Покажем, как можно найти пройденный телом путь с помощью графика зависимости скорости от времени.

Прямолинейное равномерное движение

1. Скорость

Поставим опыт
Толкнем тележку, находящуюся на горизонтальной поверхности, по которой она может двигаться практически без трения (можно использовать тележку на воздушной подушке).

Прямолинейное равноускоренное движение

1. Определение прямолинейного равноускоренного движения

Поставим опыт
Изучим, как скатывается шарик с наклонной плоскости. На рисунке 5.1 показаны последовательные положения шарика через равные промежутки времени.

Равномерное движение по окружности

1. Основные характеристики равномерного движения по окружности

Движение по окружности часто встречается в природе и технике: по траекториям, близким к окружностям, движутся планеты вокруг Солнца, Луна и искусственные спутники Земли, точки колес и вращающихся деталей механизмов.

Свободное падение и движение тела, брошенного вертикально вверх

1. Свободное падение тела

Закономерности падения тел открыл Галилео Галилей.

Система отсчета, траектория, путь и перемещение

Механика изучает механическое движение, то есть изменение положения тел друг относительно друга с течением времени. Основная задача механики – определение положения тел в заданный момент времени, если известны положение и скорость тел в начальный момент.

Сложение скоростей и переход в другую систему отсчета при движении вдоль одной прямой

1. Сложение скоростей

В некоторых задачах рассматривается движение тела относительно другого тела, которое также движется в выбранной системе отсчета. Рассмотрим пример.

Subscribe to Кинематика