Билет №4

1. Механическое движение. Равномерное и неравномерное движения. Скорость. Единицы скорости.

Механическим движением называется изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Тело, относительно которого рассматривается движение, называется телом отсчета.

При рассмотрении механического движения мы всегда указываем, от­носительно какого тела рассматривается движение.

В природе нет тел, находящихся в абсолютном покое. Дом, непод­вижный относительно земли, движется вместе с Землей относительно Солнца и т.д.

В случаях, когда размеры тела не влияют на содержание физического процесса, используют понятие «материальная точка».

Материальная точка в физике обладает массой или зарядом.

Линия, вдоль которой движется материальная точка, называется траекторией

Если траектория представляет собой прямую линию, то такое движение тела называют прямолинейным.

 Если траектория представляет собой кривую линию, то такое движение называют криволинейным. Например, Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца по криволинейным траекториям.

Следует особо отметить, что форма траектории зависит от выбора системы отсчета.

Точки обода колеса велосипеда относительно рамы движутся по окружности, а относительно Земли по бо­лее сложной кривой - циклоиде.

Длина траектории называется пройденным путем. Путь обычно обозначают латинской буквой S. В системе СИ путь, как и любая длина, измеряется в метрах. За единицу прой­денного пути принят 1м. Производными единицами пути являются:

1см = 0,01 м

1мм = 0,001 м

1 км = 1000 м

1дм =10см = 0,1 м

Отрезок, равный разности координат движущейся материальной точ­ки за данный промежуток времени, называется перемещением матери­альной точки за этот промежуток времени. Перемещение характери­зуется модулем и направлением, может быть как положительным, так и отрицательным. Обозначается буквой l.

Путь равен перемещению если материальная точка движется в одном направлении. Если же точка движется сначала в од­ном направлении, а потом в обратном, то пройденный путь будет равен сумме модулей перемещений в обоих направлениях.

Движение называется равномерным, если тело за любые равные про­межутки времени проходит одинаковые пути.

Неравномерным называется такое движение, при котором за равные промежутки времени тело проходит различные отрезки пути.

При равномерном движении скорость является величиной постоянной.

Скоростью равномерного движения называется физическая величина, численно равной отношению пути, пройденного телом, ко времени, затраченному на прохождение этого пути.

Скорость равна величине пройденного пути за единицу времени.

Например, скорость 6 м/с означает, что за 1с тело проходит путь, рав­ный 6м.

Таким образом, чтобы найти скорость тела, нужно путь разделить на время движения тела.

В физике принято обозначать эти физические величины так:

v - скорость

S - путь

t - время.

Следовательно, в виде формулы получаем:

В Международной системе единиц путь, как и любая длина, измеряется в метрах, а время – в секундах. Следовательно, скорость измеряется в метрах в секунду.

v =[ ]

В физике также очень часто применяют внесистемные единицы измерения скорости. Очень часто используют другие единицы скорости: км/ч, км/с, см/с.

При решении задач расчеты нужно проводить в системе СИ, следова­тельно, необходимо знать правила перевода.

Внесистемные единицы измерения принято переводить в систему СИ. Рассмотрим, как это делается. Например, чтобы перевести километры в час в метры в секунду, нужно вспомнить, что 1 км = 1000 м, 1 ч = 3600 с. Тогда

Подобный перевод можно провести и с любой другой внесистемной единицей измерения.

Величины, для которых важны не только численное значение, но и направление, называются векторными.

Следовательно, скорость – векторная величина (вектор).

Далеко не все тела могут двигаться с постоянной скоростью. Обычно скорость тел меняется во времени. Такое неравномерное движение ха­рактеризуют средней скоростью.

Под средней скоростью понимают отношение всего пути ко всему вре­мени движения:

v_ср - усредненное значение, которое не имеет ничего общего с точной скоростью тела в данной точке траектории. Хотя в частном случае они могут совпадать. Скорость из первой формулы всегда одинакова во всех точках траек­тории.

Изменение пути и скорости движения тела можно представить в виде графика.

Как выглядят графики зависимости S от t, v от t, если тело покоится, движется равномерно, движется равноускоренно.

Покоящееся тело

Тело движется равномерно

Тело движется равноускоренно

Таким образом, мы по графику можем определить характер движения тела. Обратим внимание на график зависимости скорости от времени. Исходя из этого графика можно найти путь, путь равен площади фигуры под графиком зависимости скорости от времени.

2. На какую высоту можно поднять ведро воды (12 л), совершив работу 588 Дж?

Дано: V = 12 л А = 588 Дж g = 9,8 Н/кг ρ = 1000 кг/м3	СИ = 0,012 м3	Решение: A = Fs = Fh F = mg m = ρV A = mgh = ρVgh => h = h =
h = ?		Ответ: h =