1. Механическое движение. Относительность движения. Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение.

Механическое движение - изменение положения тела относительно других тел с течением времени. Привести примеры (машина была на расстоянии 100 метров слева от столба, через 16 секунд оказалась на расстоянии 60 метров справа. Плот пронесло течением мимо столба. Птица подлетает к гнезду или улетает от него).

Механическое движение относительно. Человек в машине движется относительно деревьев со скоростью 60 км/час, но неподвижен относительно сиденья, багажа, водителя. Скорость машины относительно деревьев 60 км/ч, а относительно других машин 20 км/час или 110 км/час.

Траектория движения относительна. Груз, сброшенный с самолета, летит по прямой относительно самолета и по ветви параболы относительно земли.

Равномерным называется движение, при котором за любые равные промежутки времени тело проходит одинаковые расстояния.

Скорость показывает, как быстро изменяется положение тела.

= [м/с, км/час ]

х

₀

х ₀

t t₁ t₂ t

График изменения координаты при График скорости при равномерном

равномерном движении движении

Путь и координата рассчитываются по формулам:

S = · t х = х₀ + · t

Вектор скорости направлен также как вектор перемещения.

Равноускоренным называется такое движение, при котором скорость за любые равные промежутки времени меняется одинаково.

Ускорение показывает как быстро изменяется скорость.

Ускорение – физическая величина, равная отношению изменения скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло.

a = ; [ м/с²]

Ускорение – величина векторная, направлено так же как скорость, если движение ускоренное, и против, если движение замедленное.

Скорость в любой момент времени можно посчитать по формуле: = ₀ + a_x · t

путь: S = ₀t +

координату: x = x₀ + ₀t +

₀

t

График зависимости скорости от времени при равноускоренном движении.

Путь численно равен площади заштрихованной фигуры.

2. Криволинейное движение

Механическое движение – изменение положения тела относительно других тел с течением времени. Траектория – линия, которую тело описывает в своем движении. Если траектория не прямая, движение называется криволинейным.

Траекторию криволинейного движения можно рассматривать как совокупность дуг окружностей разного диаметра. В каждой точке траектории мгновенная скорость направлена по касательной к окружности. Пример: песок из-под колеса. Искры от точильного камня летят по касательной. Ускорение - изменение скорости за одну секунду, так как движение криволинейное, то есть изменяется и величина и направление скорости, следует взять векторную разность:

→ → →

а =

следовательно, даже, если скорость не меняется по величине, разность скоростей иногда не равна нулю. Криволинейное движение всегда ускоренное. Его нельзя назвать равномерным.

Движение по окружности с постоянной скоростью.

T(c) - период, время одного оборота.

v (c ^-1, Гц) частота, количество оборотов за 1 секунду. v =

Линейная скорость в каждой точке траектории направлена по касательной, то есть, перпендикулярна радиусу, проведенному в точку касания, рассчитывается как отношение длины окружности к периоду.

= 2πv

Ускорение называется центростремительным, потому что направлено к центру окружности.

а_{ц =}

3. Взаимодействие тел. Сила. Законы динамики Ньютона

Первый закон Ньютона - закон инерции. Есть такие системы отсчета, в которых тела сохраняют свою скорость, в частности, нулевую, при отсутствии действия на него других тел или если действие других тел компенсировано.

Тело меняет свою скорость только при взаимодействии с другими телами. Шайба быстро останавливается на заснеженном льду, продвигается дальше на чищенном и намного дальше на полированном. Подброшенный вверх мяч падает вниз, так как притягивается Землей.

Сила - причина изменения скорости.

Второй закон Ньютона. Если действие тел на тело не компенсировано, равнодействующая сил вызывает ускорение прямо пропорциональное величине силы и обратно пропорциональное массе тела.

→ →

F = m · а

векторы ускорения и силы направлены одинаково.

Например, пружина, сжатая на 5 см придает телу ускорение в два раза меньшее, чем та же пружина, но сжатая на 10 см. и телу массой 14 кг ускорение в 7 раз меньшее, чем телу массой 2 кг.

Третий закон Ньютона. Тела действуют друг на друга с силами, равными по величине и противоположными по направлению.

→ →

f₁ = - F₂

Третий закон Ньютона показывает, что из-за взаимного действия тел друг на друга силы всегда появляются парами. Если на какое-то тело действует сила, то обязательно есть другое тело, на которое первое действует с такой же по величине силой, но направленной в противоположную сторону. Природа таких сил всегда одинакова.

Например. Мяч притягивается к Земле с силой 4 ньютона, и Земля притягивается к мячу с силой 4 ньютона. Обе силы имеют гравитационную природу. Мяч действует на стену с силой 200 ньютонов, и стена действует на мяч с силой 200 ньютонов, и стена и мяч деформируются. Обе силы - силы упругости.