Физика и астрономия Бактыбекова А.Н. 2017-2018 уч.год

МЕЖДУНАРОДНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ
АКТИВНЫЙ РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
Физика и астрономия	АКС
2 кредита	1 курс РЭиС, ВТиПО
Лекционное занятие № 1	1 семестр 2017-2018 уч.г.
Кинематика. Характеристики механического движения. Виды движения.
Преподаватель Бактыбекова А.Н.

Тема: Механическое движение и его виды. Способы описания движения тел.

Механика - раздел физики, изучающий механическое движение тел.

Механическим движением называется перемещение тел в пространстве с течением времени относительно друг друга.

Механическое движение

Поступательное вращательное колебательное

Поступательное движение – движение тела, при котором все его точки движутся одинаково. Делятся по траектории и по скорости.

прямолинейное равномерное

по траектории по скорости

криволинейное

не равномерное

Если скорость тела постоянная, то движение называется равномерным. Если скорость тела изменяется, тогда движение является неравномерным. К простейшим видам неравномерного движения относится равнопеременное движение.

Равнопеременным движением называется такое движение, при котором скорость тела за любые равные промежутки времени изменяется на одну и ту же величину.

Простейшими видами равнопеременного движения являются равноускоренное и равнозамедленное движения. При равноускоренном движении скорость за каждую единицу времени возрастает, на одну и ту же величину.

Тема: Равномерное прямолинейное движение. Прямолинейное равноускоренное движение.

Человеку чаще приходится сталкиваться с движением, в котором скорость тела может изменяться весьма сложно. В одном случае она может резко возрастать или, наоборот, уменьшаться, в другом — мо­жет на некоторое время оставаться постоянной. Мы рассмотрим самое простое движение, происходящее с изменяющейся скоростью, — прямо­линейное равноускоренное движение, т. е. движение с постоянным ускорением.

Что такое ускорение? Ускорение — это векторная величина, характеризующая быстро­ту изменения скорости.Понятие ускорение в физике имеет более широкий смысл, чем в обычной разговорной речи. Оно означает не только увеличение скорости, но и ее замедление. Ускорение опре­деляется как быстрота изменения скорости.Вместо того чтобы говорить: скорость тела изменилась на величи­ну v за промежуток времени t, мы говорим короче: ускорение тела равно а.

При прямолинейном движении с постоянным ускорением вектор скорости за любые равные промежутки времени t изменяется на равные величины .

Движение, при котором, за любые равные промежутки времени ускорение остается постоянной величиной, называется равноускорен­ным движением.

Движение с равномерно убывающей скоростью часто называют равнозамедленным движением(но следует помнить, что оно есть частный случай равноускоренного движения).

Так как ускорение равно изменению скорости за единицу времени, то измеряется оно в метрах на секунду в квадрате (м/с²).

Мгновенное ускорение. Поскольку ускорение меняется во време­ни, то нужно уметь определять изменение скоростиза небольшой интервал времени. Как показывают опыты, отношение к стремится к постоянной величине при уменьшении . Эта величина называется мгновенным ускорением а , или просто ускорением:

Где d — изменение скорости за очень малый промежуток времениt.

Ускорение свободного падения. Экспериментально уста­новлено, что вблизи поверхности Земли любой свободный предмет падает по направлению к центру Земли с ускорением 9,8 м/с². Самое замечательное то, что ускорение свободного падения не зависит ни от массы, ни от начальной скорости тела. Это ускорение обозначается буквойg {g ~ 9,8 м/с²). Поскольку ускорение — это векторная величина, то правильнее писатьg . Векторg всегда направлен вертикально вниз

Выражение для скорости тела в момент времени t: .

В случае прямолинейного движения векторному уравнению

соответствует уравнение для проекций на ось Ох:v = v₀+at.

Таким образом, у нас имеется выражение, позволяющее найти скорость тела, если известны ускорение и время движения. Нагляд­ную картину того, как изменяется скорость тела (точки) при таком движении, можно получить, построив график скоростиv (t).

Вращательное движение. Криволинейным являются движения тела, брошенного под углом к горизонту.

Движение тел по кривой траектории называются криволинейным движением.

Криволинейное движение тела, как и прямолинейное, характеризуется кинематическими величинами: перемещением, скорость и ускорение

Криволинейное движение относится всегда к переменному движению.

Если модуль скорости движения остается постоянным, то такое движение называется равномерным криволинейным движением.

Ускорение, необходимое для получения кругового движения, называется центральным ускорением, и оно всегда направлено по радиусу к центру окружности. По модулю оно выражается формулой

где - модуль скорости; - радиус окружности.

Центростремительное ускорение всегда направлено к центру окружности и равно .

Движение точки по окружности удобнее характеризовать по его углом поворота радиуса R, соединяющего движущуюся тоску с центром окружности.

В механике угол поворота принято измерять радианом.

Радиан – это центральный угол , длина дуги которого равна радиусу R.

Изменение угла поворота с течением времени характеризуется угловой скоростью.

Угловой скоростью называется величина, измеряемая отношением угла поворота к промежутку времени, за который этот поворот произошел. Угол поворота обозначается буквой . Единица измерения

К наиболее простому виду криволинейного движения можно также отнести равномерное движение по окружности, так как любое криволинейное движение можно рассматривать как движение по окружности, точнее, как движение по ее частям.

Полный оборот точки по окружности составляет угол

Поскольку время, за которое точка совершает один полный оборот ( t = T ), то угловую скорость можно определять по выражению:

Число оборотов за единицу времени называют частотой обращения.

Зависимость между угловой и линейной скоростями:

При равномерном движении по окружности через определенное время материальная точка вновь и вновь возвращается в свое первоначальное положение. Поэтому для того что бы охарактеризовать равномерное движение точки по окружности, вводятся величины, называемые периодом обращения и частотой обращения.

Время, в течение которого материальная точка совершает один оборот по окружности, называется периодом обращения (Т), т.е. T=t/n. Период обращения измеряется в секундах (с).

Величина, обратная периоду обращения, называется частотой (v).

Она равна числу оборотов в единицу времени, т.е.

За единицу частоты берется 1 оборот в секунду )

Так как период обращения – величина взаимообратные, то связь между ними можно: показать следующими выражениями:

или

Glossary

Русский	Казахский	English
график	кесте	chart
координаты	координаттары	coordinates
ученый	ғалым	scientist
парабола	парабола	parabola
Следовательно	Сондықтан	Consequently
момент	Сол уақыт	moment
Формула	тендеу	Formula
Кинематика	кинематика	Kinematics
Закон	заң	Law
Скорость	жылдамдық	Speed

Вопросы для самоконтроля:

1.чем отличается график скорости равноускоренного движения от графика скорости равномерного движения?

2.что нужно знать для того, чтобы вычислить координаты тела в любой момент времени при его прямолинейном равноускоренном движении?

3.как можно вывести формулу пути равноускоренного движения?

Тест

$$$1.Укажите единицу измерения ускорения:

$$

$м

$с

$мм

$$$2. Укажите единицу измерения скорости:

$ м

$$

$с

$Па

$$$3. Движение по прямой траектории называют….

$$прямолинейным

$криволинейным

$вращательным

$дугообразным

$$$4. Движение по кривой траектории называется ….

$$криволинейным

$прямолинейным

$дугообразным

$вращательным

$$$5.Измерение является единицей измерения …

$$ускорения

$скорости

$ объема

$термодинамического состояния тела или системы тел

$$$6.Кинематика –это раздел механики, изучающий…

$$свойства движения тел

$энергию

$теплоемкость

$термодинамические параметры (P, V, T)

$$$7.Механическое движение-это....

$$изменение его положения в пространстве

$давление насыщенного пара

$охлаждение жидкости

$динамическое равновесие

$$$8Линия, описываемая при своем движении материальная точканазывается…

$$траекторией

$вектором

$перемещением

$линией

$$$9.Зависит ли разность потенциалов от траектории движения?

$$нет

$да

$только при перемещении положительных зарядов

$для бесконечно удаленной точки

$$$10.Укажите векторные величины:

$$Ускорение, скорость,сила

$масса, температура

$сила, масса

$ускорение, масса, градус

СРС: Л.2 Сборник задач. Решить задачи №1.122, 1.126, 1,159

СРСП: Л.1 Силы в механике. стр 25-30. Краткий конспект