Механическое движение

Учебник: Беседы по физике, часть I (М. И. Блудов, 1984)
«Математика стрелок»

Вероятно, вам известен вопрос-шутка: «Как правильнее сказать: три да четыре суть пять или три да четыре есть пять?» И когда под веселый смех окружающих вопрошаемый выбирает второй вариант, вы, к его великому смущению, напоминаете, что согласно арифметике три да четыре будет семь, а не пять.

Беседа в венецианском арсенале. Урок физики в VIII классе

Сегодня я расскажу вам кратно о развитии механики.

Материя, движение, энергия (вместо введения)

Рассказывают, что однажды на общем приеме император Наполеон обратился к представленному ему немецкому философу Якоби с вопросом: «Что такое материя?». Не получив ответа, император повернулся спиной к озадаченному философу.

Почему Луна не падает на Землю. Доклад на кружке «Юный физик» в VIII классе

Ученик. Широко известен рассказ о том, что на открытие закона всемирного тяготения Ньютона навело падение яблока с дерева.

Четыре затруднительных положения

Движенья нет, сказал мудрец брадатый.
Другой смолчал и стал пред ним ходить.
Сильнее бы не мог он возразить;
Хвалили все ответ замысловатый,
Но, господа, забавный случай сей
Другой пример на память мне приводит:

Учебник: Физика, 10 класс, часть I (Л.Э. Генденштейн, Ю.И. Дик, 2014)
«Секреты» прямолинейного равноускоренного движения

Продолжим исследование прямолинейного равноускоренного движения, начатое в § 6.

Движение по горизонтали и вертикали

1. Движение по горизонтали

Сила направлена горизонтально

Движение по окружности под действием нескольких сил

1. Поворот транспорта

Движение по горизонтальной дороге

Движение системы связанных тел без учета трения

1. Движение тел в одном направлении

Пусть по гладкому столу под действием горизонтальной силы движутся бруски массой m1 и m2 связанные легкой нерастяжимой нитью (рис. 22.1).

Движение системы тел

1. Гладкая горка и шайба

Горка с одной вершиной

Движение системы тел. Учет трения между телами системы

1. Тела в начальном состоянии движутся друг относительно друга

Движение системы тел. Учет трения со стороны внешних тел

1. Движение тел в одном направлении

Движение поезда

Движение тела, брошенного горизонтально и под углом к горизонту

1. Движение тела, брошенного горизонтально

Если сопротивлением воздуха можно пренебречь, то брошенное как угодно тело движется с ускорением свободного падения .

Неравномерное движение по окружности в вертикальной плоскости

1. Груз, подвешенный на нити и стержне

Шарик массой m подвешен в точке O на нити длиной l (рис. 33.1). Отведем его на угол 90' и отпустим без толчка. Шарик начнет двигаться по окружности.


Относительное движение брошенных тел. Отскок от наклонной плоскости

1. Относительное движение брошенных тел

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.

Плотность планеты. Суточное вращение планеты

1. Плотность планеты

Рассмотрим, как выразить ускорение свободного падения на поверхности планеты и первую космическую скорость для этой планеты через ее радиус R и среднюю плотность ρ. (Средняя плотность планеты равна отношению массы планеты к ее объему.)

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.

Сложение скоростей и переход в другую систему отсчета при движении на плоскости

1. Сложение скоростей

Пусть человек идет поперек плота, плывущего по реке. При этом скорость человека относительно плота перпендикулярна скорости течения (рис. 9.1, вид сверху).


Тело на наклонной плоскости

1. Тело на гладкой наклонной плоскости

Напомним: когда говорят о гладкой поверхности, подразумевают, что трением между телом и этой поверхностью можно пренебречь.

Учебник: Физикус (2002)
Движение

Равномерное движение

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).

Прямолинейное равномерное движение

Изучение прямолинейного движения мы начнем с самого простого его вида. Еще раз рассмотрим график движения муравья, приведенный на рис. 11. Мы видим, что характер движения муравья менялся дважды.

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.

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, 7 класс (С.В. Громов, Н.А. Родина, 2002)
Механическое движение

Одним из самых простых физических явлений является механическое движение тел. Кто из вас не наблюдал, как движется автомобиль, летит самолет, идут люди и т. д.! Если, однако, спросить, движется ли сейчас здание, в котором вы находитесь, вы, наверное, ответите, что нет. И будете не правы!

Учебник: Физика, 8 класс (С.В. Громов, Н.А. Родина, 2002)
Наука о движении тел

Раздел физики, который вы начинаете изучать, называется механикой. Механика — это наука о движении тел.

По характеру решаемых задач механику делят на две основные части: кинематику и динамику.

Период и частота обращения

Равномерное движение по окружности характеризуют периодом и частотой обращения.

Период обращения — это время, за которое совершается один оборот.

Путь при равноускоренном движении

Зная среднюю скорость и время движения, можно найти пройденный путь:

Формула пройденного пути по средней скорости

Равномерное движение по окружности

Наряду с равноускоренным прямолинейным движением очень часто приходится встречаться с равномерным движением по окружности. Такое движение могут совершать точки вращающихся колес, валов и роторов турбин, искусственные спутники, обращающиеся по круговым орбитам, и т. д.

Учебник: Физика, 9 класс (С.В. Громов, Н.А. Родина, 2003)
О движении бросаемых тел

В 1638 г. в Лейдене вышла книга Галилея «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки». Четвертая глава этой книги называлась «О движении бросаемых тел».

Subscribe to Механическое движение