Какое явление или свойство тел характеризует скорость

Описание физических величин по плану.

ЧТО НАДО ЗНАТЬ О ВЕЛИЧИНАХ.

Какое явление или свойство тел характеризует данная величина.
Определение величины.
Определительную формулу (для производной величины – формула, выражающая связь данной величины с другими).
Какая это величина – скалярная или векторная.
Единицу измерения данной величины.
Обозначение величины.
Направление величины.
Способы измерения величины.

Скорость.
при равномерном движении.

№
Вопрос

Ответ

1
Какое явление или свойство тел характеризует данная величина
Характеристика движения или быстрота перемещения и направления движения материальной точки.

2
Определение величины
Физическая величина равная отношению перемещения тела ко времени, за которое оно совершено.

3
Определительную формулу (для производной величины – формула, выражающая связь данной величины с другими)

4
Какая это величина – скалярная или векторная

Скорость величина
векторная.

5
Единицу измерения данной величины

Единица измерения скорости
в СИ 1 м/с

6

Обозначение величины

7
Направление величины

Вектор скорости сонаправлен с вектором перемещения.

8
Способы измерения величины
Скорость можно измерить через косвенные измерения: по формуле вычислив перемещение и время, за которое оно пройдено.

Время.

№
Вопрос

Ответ

1
Какое явление или свойство тел характеризует данная величина

Время является априорной характеристикой мира или протекания события.

2
Определение величины
Время – это абсолютная, непрерывная величина, определяющая ход всех процессов в мире.

3
Определительную формулу (для производной величины – формула, выражающая связь данной величины с другими)

4
Какая это величина – скалярная или векторная
Время величина
скалярная.

5
Единицу измерения данной величины

Единица измерения времени в СИ 1 с.

6
Обозначение величины

7
Направление величины

–

8
Способы измерения величины
Время можно измерить с помощью секундомера, часов и т.д.

Перемещение.

№
Вопрос

Ответ

1
Какое явление или свойство тел характеризует данная величина.
Перемещение характеризует изменение положения материальной точки.

2
Определение величины.
Перемещением называют вектор, проведены из начального положения движущейся материальной точки в её конечное положение.

3
Определительную формулу (для производной величины – формула, выражающая связь данной величины с другими).

S =
· t

S=
·0t+13 QUOTE 1415

4
Какая это величина – скалярная или векторная.
Перемещение величина векторная.

5
Единицу измерения данной величины.
Единица измерения перемещения в СИ 1 м

6
Обозначение величины.
S

7
Направление величины

Вектор перемещения совпадает с направлением движения материальной точки.

8
Способы измерения величины
Перемещение можно измерить через косвенные измерения: по формуле вычислив, начальную скорость, ускорение и время движения материальной точки.

Ускорение.

№
Вопрос

Ответ

1
Какое явление или свойство тел характеризует данная величина.
Ускорение характеризует быстроту изменения скорости.

2
Определение величины.
Ускорением называют физическую величину, равную отношению изменения скорости тела ко времени, за которое это изменение произошло.

3
Определительную формулу (для производной величины – формула, выражающая связь данной величины с другими).

4
Какая это величина – скалярная или векторная.
Ускорение векторная величина.

5
Единицу измерения данной величины.
Единица измерения ускорения в СИ
1 м/с2.

6
Обозначение величины.

7
Направление величины.

Направление ускорения совпадает с направлением вектора изменения скорости.

8
Способы измерения величины.
Ускорение можно измерить через косвенные измерения: по формуле вычислив, изменение скорости и измерив, время движения материальной точки.

Заголовок 215

Механика — раздел физики, который изучает механическое движение физических тел и взаимодействие между ними.

Основная задача механики — определение положение тела в пространстве в любой момент времени.

Механическое движение — изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Механическое движение и его виды

По характеру движения точек тела выделяют три вида механического движения:

• Поступательное. Это движение, при котором все точки тела движутся одинаково. Если через тело мысленно провести прямую, то после изменения положения этого тела в пространстве данная прямая останется параллельной самой себе.
• Вращательное. Это движение, при котором все точки тела движутся, описывая окружности.
• Колебательное. Это движение тела, которое повторяется точно или приблизительно через определенные интервалы времени. От вращательного движения его отличает то, что при колебаниях тело перемещается в двух взаимно противоположных направлениях.

По типу линии, вдоль которой движется тело, выделяют два вида движения:

• Прямолинейное — тело движется по прямой линии.
• Криволинейное — тело движется по кривой линии, в том числе замкнутой.

По скорости выделяют два вида движения:

• Равномерное — скорость движущегося тела остается неизменной.
• Неравномерное — скорость движущегося тела с течением времени меняется.

По ускорению выделяют три вида движения:

• Равноускоренное — тело движется неравномерно с постоянным ускорением (положительным). Скорость увеличивается.
• Равнозамедленное — тело движется неравномерно с постоянным замедлением (отрицательным ускорением). Скорость уменьшается.
• Ускоренное — тело движется неравномерно с меняющимся ускорением. Скорость может, как увеличиваться, так и уменьшаться.

Что нужно для описания механического движения?

Для описания механического движения нужно выбрать, относительно какого тела оно будет рассматриваться. Движение одного и того же объекта относительно разных тел неодинаковое. К примеру, идущий человек относительно дерева движется с некоторой скоростью. Но относительно сумки, которую он держит в руках, он находится в состоянии покоя, так как расстояние между ними с течением времени не изменяется.

Решение основной задачи механики — определения положения тела в пространстве в любой момент времени — заключается в вычислении координат его точек. Чтобы вычислить координаты тела, нужно ввести систему координат и связать с ней тело отсчета. Также понадобится прибор для измерения времени. Все это вместе составляет систему отсчета.

Система отсчета — совокупность тела отсчета и связанных с ним системы координат и часов.

Тело отсчета — тело, относительно которого рассматривается движение.

Часы — прибор для отсчета времени. Время измеряется в секундах (с).

При описании движения тела важно учитывать его размеры, так как характер движения его отдельных точек может различаться. Но в рамках некоторых задач размер тела не влияет на результат решения. Тогда его можно считать пренебрежительно малым. Тогда тело рассматривают как движущуюся материальную точку.

Материальная точка — это тело, размерами которого можно пренебречь в условиях конкретной задачи. Допустимо принимать тело за точку, если оно движется поступательно или его размеры намного меньше расстояний, которые оно проходит.

Виды систем координат

В зависимости от характера движения тела для его описания выбирают одну из трех систем координат:

• Одномерную. Используется, когда положение материальной точки можно задать только одной координатой x — M(x) . В этом случае тело движется прямолинейно.
• Двумерную. Используется, когда положение материальной точки можно задать двумя координатами x и y — M(x,y). Тело в этом случае движения по плоскости.
• Трехмерную. Используется, когда положение материальной точки можно задать тремя координатами x, y и z — M(x,y,z). Тело в этом случае изменяет положение в трехмерном пространстве.

Способы описания механического движения

Описать механическое движение можно двумя способами:

1. координатным
2. векторным

Координатный способ

Указать положение материальной точки в пространстве можно, используя трехмерную систему координат. Если эта точка движется, то ее координаты с течением времени меняются. Так как координаты точки зависят от времени, можно считать, что они являются функциями времени. Математически это записывается так:

Эти уравнения называют кинематическими уравнениями движения точки, записанными в координатной форме.

Векторный способ

Радиус-вектор точки — вектор, начало которого совпадает с началом системы координат, а конец — с положением этой точки.

Указать положение точки в трехмерном пространстве также можно с помощью радиус-вектора. При движении точки радиус-вектор со временем изменяется. Он может менять направление и длину. Это значит, что радиус-вектор тоже можно принять за функцию времени. Математически это записывается так:

Эта формула называется кинематическим уравнением движения точки, записанным в векторной форме.

Характеристики механического движения

Движение материальной точки характеризуют три физические величины:

1. перемещение
2. скорость
3. ускорение

Перемещение

Определение

Перемещение (вектор перемещения) — направленный отрезок, начало которого совпадает с начальным положением точки, а конец — с его конечным положением. Обозначается как S.

Перемещение точки определяется как изменение радиус-вектора. Это изменение обозначается как Δr. С точки зрения геометрии вектор перемещения равен разности радиус-векторов, задающих конечное и начальное положение точки:

Траектория — линия, которую описывает тело во время движения.

Путь — длина траектории. Обозначается буквой s. Единица измерения — метры (м).

Путь есть функция времени:

Модуль перемещения — длина вектора перемещения. Обозначается как |Δr|. Единица измерения — метры (м).

Внимание!

Модуль перемещения необязательно должен совпадать с длиной пути.

Пример №1. Человек обошел круглое поле диаметром 1 км. Чему равны пройденный путь и перемещение, которое он совершил.

Путь равен длине окружности. Поэтому:

Человек, обойдя круглое поле, вернулся в ту же точку. Поэтому его начальное положение совпадает с конечным. В этом случае человек совершил перемещение, равное нулю.

Пример №2. Точка движется по окружности радиусом 10 м. Чему равен путь, пройденный этой точкой, в момент, когда модуль перемещения равен диаметру окружности?

Диаметр — это отрезок, который соединяет две точки окружности и проходит через центр. Перемещение равно длине этого отрезка в случае, если один из концов этого отрезка является началом вектора перемещения, а другой — его концом. Траекторией движения в этом случае является дуга, равная половине окружности. А длина траектории есть путь:

Скорость

Определение

Скорость — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения тела. Численно она равна отношению перемещения за малый промежуток времени к величине этого промежутка.

В физике скорость обозначается V. Математически скорость определяется формулой:

Скорость характеризуется не только направлением вектора скорости, но и его модулем.

Модуль скорости — расстояние, пройденное точкой за единицу времени. Обозначается буквой V и измеряется в метрах в секунду (м/с).

Математическое определение модуля скорости:

Величина скорости тела в данный момент времени есть первая производная от пройденного пути по времени:

Ускорение

Определение

Ускорение — векторная физическая величина, которая характеризует быстроту изменения скорости тела. Численно она равна отношению изменения скорости за малый промежуток времени к величине этого промежутка.

В физике ускорение обозначается a. Математически оно определяется формулой:

Модуль ускорения — численное изменение скорости в единицу времени. Обозначается буквой a. Единица измерения — метры в секунду в квадрате (м/с2).

Математическое определение модуля скорости:

v — скорость тела в данный момент времени, v0— его скорость в начальный момент времени, t — время, в течение которого эта скорость менялась.

Ускорение тела есть первая производная от скорости или вторая производная от пройденного пути по времени:

Проекция вектора перемещения на ось координат

Определение

Проекция вектора перемещения на ось — это скалярная величина, численно равная разности конечной и начальной координат.

Проекция вектора на ось OX:

Проекция вектора на ось OY:

Знаки проекций перемещения

• Проекция является положительной, если движение от начала проекции вектора к проекции конца происходит сонаправленно оси координат.
• Проекция является отрицательной, если движение от начала проекции вектора к проекции конца направлено в сторону, противоположную направлению координатной оси.

Внимание!

Проекция вектора перемещения на ось считается нулевой, если вектор расположен перпендикулярно этой оси.

Модуль перемещения — длина вектора перемещения:

Модуль перемещения измеряется в метрах (м).

Вместе с собственными проекциями модуль перемещения образует прямоугольный треугольник. Сам он является гипотенузой этого треугольника. Поэтому для его вычисления можно применить теорему Пифагора. Выглядит это так:

Выразив проекции вектора перемещения через координаты, эта формула примет вид:

Выражение проекций вектора перемещения через угол его наклона по отношению к координатным осям:

Общий вид уравнений координат:

Пример №3. Определить проекции вектора перемещения на ось OX, OY и вычислить его модуль.

Определяем координаты начальной точки вектора:

Определяем координаты конечной точки вектора:

Проекция вектора перемещения на ось OX:

Проекция вектора перемещения на ось OY:

Применяем формулу для вычисления модуля вектора перемещения:

Пример №4. Определить координаты конечной точки B вектора перемещения, если начальная точка A имеет координаты (–5;5). Учесть, что проекция перемещения на OX равна 10, а проекция перемещения на OY равна 5.

Извлекаем известные данные:

Для определения координаты точки В понадобятся формулы:

Выразим из них координаты конечного положения точки:

Точка В имеет координаты (5; 10).

Алиса Никитина | ???? Скачать PDF |

Сила

 1 этап  Знакомство с обобщенным планом.

Задание 1:
Выберите верные ответы на
предложенные вопросы.

1.1) Что характеризует сила

1.
сила – величина, характеризующая действие одного тела на другое.

2. сила – величина, характеризующая инертность тела.

3. сила – величина, характеризующая изменение скорости по
направлению.

4. сила – величина, характеризующая изменение скорости по
величине.

1.2) По какому признаку определяют,
что к телу приложена сила

1. тело начинает двигаться равномерно.

2. тело изменяет направление движения.

3.
тело приобретает ускорение.

4. тело останавливается.

2) выберите правильное определение
силы

1. сила – это величина,
характеризующая действие одного тела на другое,
которое вызывает изменение скорости по направлению

2.сила –
величина, характеризующая действие одного тела на другое, которое вызывает
ускорение точек тела или его деформацию.

3. сила – это величина,
характеризующая действие одного тела на другое,
которое вызывает изменение скорости по величине.

4. нет верного варианта ответа.

3) выберите формулу для определения
силы, действующей на тело

1. F = m·х                                3. F = m/х

2. F = m·а         
                      4. F = m/а

4)
Какая это величина?

1. скалярная

2. векторная

5)
Единицы измерения.

1.
кг·м                                      3.
кг ·м/с2

2.
кг/м                                      4. кг ·м/с

6) С помощью какого прибора можно
измерить силу?

1. манометр                             2.
динамометр                         3. барометр

 Задание 2: ознакомьтесь с обобщенным планом.

Обобщенный план для изучения физической величины – сила.

2 этап Усвоение и запоминание содержания отдельных пунктов
обобщенного плана.

Зfдание: решите задачи.

1. Явление или свойство тел характеризующее данной величиной.

  Маневровый тепловоз массой 100 т
толкнул покоящийся вагон. Во время взаимодействия ускорение вагона было по
модулю в 5 раз больше ускорения тепловоза. Какова масса вагона?

1. 100т                                        3.
20т

2. 500т                                        4. 10т

 2. Определение величины.

Равнодействующая всех сил, действующих на тело массой 10 кг,
равна 5 Н. Тело движется с ускорением

                      А) 0,4м/с2        Б)
0,5м/с2          В) 0м/с2           Г) 2,5м/с2   

3. Формула, определяющая значение величины.

В данном задание программа позволяет ввести правильный ответ в
соответствующую клетку таблицы.

Заполните таблицу, где а ускорение, которое приобретает
тело массой m
под действием силы F.

4. Определение, какая эта величина – векторная или скалярная.

Найти равнодействующую трех сил по 200 Н каждая, если углы между
первой и второй ситами и между второй и третьей силами равны 600.

Вводится «
400 Н»

5. Единицы измерения данной величины.

Тело массой 5 кг, в результате действия на него силы приобретает
ускорение а = 7200 м/мин2. Определите эту силу, причем ее значение
получите  в единицах измерения силы в системе Си.

Вводится «10» Н

6. Способы измерения величины.

Тело массой 200 г подвешено на пружине. Определите значение силы,
которую покажет динамометр.

Вводится « 2 Н»

3 этап Применение обобщенного плана.

Задание: решите задачи.

1. Явление или свойство тел характеризующее данной величиной.

Вагон массой 60т подходит к неподвижной платформе со скоростью
0,3 м/с и ударяется буферами, после чего платформа получает скорость 0,4м/с.
Какова масса платформы, если после удара скорость вагона уменьшилась до 0,2м/с?

Вводится « 15»т

2. Определение величины.

Трактор, сила тяги которого 15кН, сообщает прицепу ускорение
0,5м/с2. Какое ускорение сообщит тому же прицепу трактор развивающий
тяговое ускорение 60кН

Вводится «2»м/с2

 3. Формула, определяющая значение величины.

Мяч массой 0,5 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает
скорость 10 м/с. Найти среднюю силу удара.

Вводится «250» Н

4. Определение, какая эта величина – векторная или скалярная.

Моторная лодка движется с ускорением а = 2м/с2 под
действием трех сил: силы тяги двигателя F1 = 1000Н, силы ветра F2
=1000Н  и силы сопротивления воды F3 = 414 Н. Сила F1
направлена на юг, сила F2 – на запад, а сила F3
противоположна направлению движения лодки. В каком направлении движется лодка и
чему равна е масса?

Вводится « на юго-запад»; « 500» кг.

5. Единицы измерения данной величины.

Тело массой 200 г, в результате действия на него силы приобретает
ускорение а = 3600 м/мин2. Определите эту силу, причем ее значение
получите  в единицах измерения силы в системе Си.

Вводится « 0,2 »Н

6. Способы измерения величины.

1. Что покажут динамометры, если верхний динамометр опустить так,
чтобы груз объемом 0,2 дм3 оказался полностью погруженным в воду, но
не касался дна сосуда?

Вводится  верхний «2»Н, нижний «10»Н