Движение

Тема: Механические явления
7 класс

В физике существует два понятия средней скорости. Одно — средняя путевая скорость. Второе — средняя скорость по перемещению. В чем же их сходство и различие?

Вообще понятие средней скорости вводится, когда движение тела является неравномерным, т. е. за равные промежутки времени тело двигается с разной скоростью. Например, за первую секунду тело двигалось со скоростью 10 км/ч, а за вторую — со скоростью 6 км/ч. Тогда средняя скорость тела за 2 секунды по-идее должна быть равна 8 км/ч, т. к. (10 + 6) / 2 = 8.

Однако, как известно, скорость можно вычислять по формуле 1) v = s/t или 2) v = Δx/t.

Тема: Механические явления
7 класс

Чтобы перевести м/с (метры в секунду) в км/ч (километры в час), надо умножить данное значение на коэффициент 3,6. Например, тело движется со скоростью 21 м/с. Это значит, что оно движется со скоростью 21 * 3,6 = 75,6 км/ч. Если же нужно сделать обратный перевод (т. е. из км/ч получить м/с), то нужно разделить заданное значение на 3,6. Например, тело движется со скоростью 72 км/ч. Это тоже самое, что оно движется со скоростью 72 : 3,6 = 20 м/с.

Если интересует не только как перевести метры в секунду в километры в час (и наоборот), но и почему так переводится, то ниже дано объяснение. Понимание этого важно также для того, чтобы уметь переводить и в другие единицы измерения скорости (например, в км/с или м/ч).

Тема: Механические явления
7 класс

Скорость тела можно определить как расстояние, которое это самое тело проходит за единицу времени. В системе СИ измеряется в м/с (метрах в секунду). Однако в физике скорость рассматривают как расстояние, которое тело проходит в определенном направлении за единицу времени. Так как указывается направление, то скорость становится векторной величиной.

Также нередко в физике понятие «скорость» заменяют на «вектор скорости». Однако часто в русском языке под просто «скоростью» понимают как раз векторную величину. В английском есть два понятия скорости: velocity — скорость как векторная величина, speed - скорость как скалярная величина, обозначающая быстроту перемещения.

Тема: Механические явления
7 класс

Прямолинейное равномерное движение тела — это его перемещение в выбранной системе отсчета вдоль прямой линии, при этом за равные промежутки времени тело проходит равные расстояния, т. е. движется с постоянной скоростью. Например, машина едет по прямой дороги и ее скорость ни на каком отрезке пути не меняется, то есть остается постоянной. В таком случае за каждую 1 секунду она будет проезжать одно и то же расстояние.

Формула прямолинейного равномерного движения может выражаться по отношению к координате тела в определенный момент времени, скорости тела, проделанному телом пути. То есть в зависимости от того, что мы хотим найти. Пусть формула прямолинейного равномерного движения в общем виде отражает координату тела, т. е. выглядит так:

Тема: Механические явления
7 класс

Механическое движение тела — это изменение его положения относительно других тел в выбранной системе отсчета, при этом изменение положения тела происходит за какой-либо промежуток времени.

Система отсчета предполагает наличие в ней тела отсчета, начала (точки) отсчета на этом теле, имеющего нулевую координату и как минимум одну ось координат. Например, пусть телом отсчета будет шоссе, началом отсчета некий столб около него. Координатная ось будет тянуться вдоль шоссе; направо от нуля будет ее положительное направление, налево - отрицательное. В 500-х метрах от столба в положительном направлении оси пусть находится бензоколонка.

Тема: Механические явления
9 класс

При равномерном движении по окружности вектор скорости тела меняется (скорость направлена по касательным к окружности), а модуль скорости тела (числовое значение) остается постоянным. Поэтому если один полный оборот тела по окружности обозначить как s (пройденный путь), а время, за которое он был совершен, как t, то найдем модуль скорости тела, движущегося равномерно по окружности:

v = s/t

Периодом называют время, за которое тело совершает один полный оборот. Его обозначают буквой T и измеряют в секундах. В формуле выше мы можем заменить t на T, так как ранее мы и так брали время одного полного оборота:

v = s/T

Тема: Механические явления
9 класс

При прямолинейном равноускоренном движении тело за равные промежутки времени проходит разные пути, так как его скорость увеличивается. За каждый следующий временной промежуток тело проходит больший путь, чем за предыдущий. Причем существуют определенные соотношения пути, характерные исключительно для прямолинейного равноускоренного движения.

Зная эти соотношения, можно определять, является ли движение равноускоренным или вычислять путь на определенном временном промежутке.

Для прямолинейного равноускоренного движения характерны следующие соотношения пути:

Тема: Механические явления
9 класс

При прямолинейном равноускоренном движении тело

Тема: Механические явления
7 класс

Если при прямолинейном равномерном движении тело за равные промежутки времени проходит равные пути, так как его скорость не меняется, то при неравномерном движении тело за равные промежутки времени проходит разные пути, так как скорость тела меняется.

Примерами прямолинейного неравномерного движения могут быть разгон и торможение. В случае разгона скорость тела увеличивается, и за каждый равный промежуток времени оно проходит большее расстояние, чем за предыдущий. При торможении скорость тела постепенно уменьшается, поэтому за каждый равный промежуток времени оно проходит все меньшее расстояние.

Тема: Механические явления
7 класс

Построение графиков используют, чтобы показать зависимость одной величины от другой. При этом на одной оси откладывают изменение одной величины, а на другой оси — изменение другой величины. При прямолинейном равномерном движении скорость тела остается постоянной, меняются только время и зависимый от него пройденный путь. Поэтому наибольший интерес для такого движения представляет график, отражающий зависимость пути от времени.

При построении такого графика на одной из осей координатной плоскости отмечается изменение времени (t). Например, 1 с, 2 с, 3 с и т. д. Пусть это будет ось x. На другой оси (в данном случае y) отмечается изменение пройденного пути. Например, 10 м, 20 м, 30 м и т. д.

Тема: Механические явления
7 класс

Как известно, любое движение тела относительно выбранной системы отсчета. Для каких-то систем отсчета тело будет двигаться быстро, для других медленнее, а для третьих вообще покоиться.

Когда говорится о скорости прямолинейного равномерного движения, то обычно имеется в виду, что скорость измеряется относительно покоящегося тела. Например, вы стоите, а рядом проезжает велосипедист, и вы наблюдаете, что за каждую секунду он приближается, а затем удаляется на 5 м. Вы можете сделать вывод, что скорость велосипедиста 5 м/с.

Тема: Механические явления
7 класс

В международной системе единиц СИ скорость измеряется в метрах в секунду (м/с). Однако, нередко скорость измеряют в километрах в час (км/ч). Также иногда используют другие единицы измерения.

При решении задач важно уметь переводить скорость из одних единиц измерения в другие, так как бывает, что в задаче одни величины даны в системе СИ, а другие — нет.

Если скорость тела равна 1 км/ч, то чему она будет равна в пересчете на метр в секунду? В 1 километре 1000 метров. В 1 часе 60 минут, в каждой минуте 60 секунд, таким образом в 1 часе 60 * 60 = 3600 секунд. Значит,

1 км/ч = 1 * 1000 м / 3600 с = 0,27(7) м/c (≈ 0,28 м/с)

Если скорость тела равна 360 км/ч, то в пересчете на м/с получим:

Тема: Механические явления
7 класс

Прямолинейным равномерным движением называется движение тела по прямой линии, при этом тело должно за равные промежутки времени проходить равные отрезки пути.

Например, если автомобиль движется по прямой дороге и за каждую минуту проезжает 1 км, то, можно сказать, что он движется прямолинейно и равномерно.

Прямолинейное равномерное движение характеризуется скоростью и направлением.

Скорость прямолинейного равномерного движения находится как отношение пройденного телом пути к затраченному времени на этот путь. Так, если человек прошел 9 км и потратил на это 1,5 часа, то его скорость равна 9 км / 1,5 ч = 6 км/ч. Это значит, что за один час человек проходит 6 километров.

Тема: Механические явления
7 класс

Во Вселенной не обнаружено никакой точки начала отсчета, все тела движутся или покоятся относительно друг друга.

Когда рисуется система координат на плоскости, то точкой начала отсчета является точка пересечения двух осей (нулевая точка). Координаты любой другой точки определяются относительно этой нулевой точки. Она, так сказать, «центр Вселенной» координатной плоскости. Если какая-либо точка движется по плоскости, то ее координаты меняются. Это изменение является свидетельством ее движения. Если координаты не меняются, то точка покоится.

Представим теперь, что на листе начертили бесконечно много пересечений двух осей. На нем сразу появится множество координатных плоскостей и нулевых точек. При определении координат какой-либо точки какую нулевую точку выбрать?

Подписаться на Движение