Punct de material. Sistemul de referință.
mișcarea mecanică a corpului se numește o schimbare în timp a poziției sale în raport cu alte organisme.
Aproape toate fenomenele fizice, însoțite de mișcarea corpurilor. În fizică, există o secțiune specială care examinează mișcarea - un mecanic.
Cuvântul „inginer“ este derivat din grecescul „mehane“ - mașina unealtă.
Sub acțiunea diferitelor mașini și mecanisme este o mișcare a lor piese, pârghii, frânghii, roți. Prin mecanica se aplică, de asemenea, pentru a găsi condițiile în care organismul este în repaus, - condițiile de echilibru ale organismelor. Aceste aspecte joacă un rol imens în domeniul construcțiilor. Miscarea poate nu numai corpul fizic, dar, de asemenea, o rază de soare, umbră, semnale luminoase, semnale radio.
Pentru a studia mișcarea trebuie să fie capabil să descrie mișcarea. Noi nu suntem interesați de modul în care a existat o mișcare, suntem interesați în procesul în sine. mecanică Secțiunea în care se studiază mișcarea fără a examina motivele care stau la chemarea lui, este numit cinematica.
fiecare mișcare a corpului poate fi luată în considerare în legătură cu diferitele organisme și în ceea ce privește corpul lor dată vor efectua mișcări diferite: valiza se află în transportul se deplasează trenul pe un raft, în ceea ce privește transportul - la relativ repaus pe Pământ și - în mișcare. Balonul purtat de vânt - față de Pământ - în mișcare, și în ceea ce privește aerul - se sprijină. Avionul zboară în escadrilă, în raport cu alte sisteme de aeronave este în repaus față de Pământ și se mișcă rapid.
Prin urmare, orice mișcare, precum și corpul și pacea - sunt relative.
Răspunzând la o întrebare, în mișcare sau de odihnă a corpului, trebuie să subliniem faptul că, în ceea ce ia în considerare propunerea.
Organismul față de care a considerat această mișcare, numit corpul de referință.
Cu obiect de referință sistem și un dispozitiv asociat de coordonate pentru măsurarea timpului. Toate acest set formează un cadru de referință.
Ce înseamnă să descrie mișcarea? Acest lucru înseamnă că aveți nevoie pentru a determina:
1.traektoriyu, 2. calea de viteză 3., 4. postura.
Foarte pur și simplu acesta este cazul cu punct. Desigur, în matematică se știe că poziția unui punct poate fi definit prin coordonatele. Și dacă avem un corp, care este mărimea? El are fiecare punct va avea coordonatele lor. În multe cazuri, atunci când se analizează mișcarea corpului, corpul poate fi luat ca un punct material, sau un punct, are o masă de acest organism. Iar pentru punctul poate determina în mod unic coordonatele.
Astfel, un punct material - este un concept abstract, care este introdus pentru a simplifica rezolvarea problemelor.
O condiție în care organismul poate fi luat ca un punct material:
Corpul poate fi considerat ca un punct material, în cazul în care nu este mai mică decât dimensiuni comparabile calea parcursă.
Exemplu: Punctul de material al planetei poate presupune că se învârt în jurul soarelui, avionul zboară de la Moscova Vladivostok, dar în studiul forțelor de rezistență a aerului - este imposibil.
Adesea, organismul poate fi luat ca un punct material, și cu condiția ca dimensiunile sale sunt comparabile cu cele de trecut, atunci când, în orice moment, toate punctele de a muta în mod egal. Acest tip de mișcare se numește progresivă.
Un semn de mișcare înainte este o condiție care linia trasă mental prin orice două puncte de pe corp rămâne paralel cu ea însăși.
Exemplu: o persoană care se deplasează pe scară rulantă, acul în mașina de cusut. un piston într-un motor cu ardere internă, corpul mașinii în timpul conducerii pe un drum drept.
Diferite mișcări diferă în traiectoria medie.
În cazul în care traiectoria este o linie dreaptă - mișcarea în linie dreaptă. în cazul în care traiectoria - o linie curbă, mișcarea curbată.
Calea și mișcarea: care este diferenta?
Travel - un vector (sau segment direcționat) care leagă poziția inițială în poziția sa ulterioară.
Muta - o cantitate vector și, prin urmare, se caracterizează prin două valori: valoarea numerică sau magnitudinea și direcția.
Notată - S, și se măsoară în metri (km, cm, mm).
Dacă știți vectorul de deplasare, este posibil să se determine în mod unic poziția corpului.
Vector și operații cu vectori.
Vector numit un segment direcționat, adică segmentul care indică începutul (numit. Vector ca punctul de aplicare) și co-Heff.
Lungimea segmentului directionale, izo-hărți vectorul se numește lungimea sau modulul. vector. lungimea vectorului indicat.
vector Null () - vector, începutul și sfârșitul care coincid; modulul său este egal cu 0, și direcția pe termen nelimitat.
Să planul definit de coordonate XOY cartezian sistem.
Vectorul poate fi definit prin două numere:
Aceste numere și geometria numite coordonate vectoriale. și în fizică - proiecțiile vectorului pe axa de coordonate corespunzătoare.
Pentru a găsi proiecția vectorului trebuie să fie: de la începutul și la sfârșitul anului să renunțe la un vector perpendicular pe axele de coordonate.
Apoi, lungimea de proiecție a segmentului va fi încheiat între perpendiculare.
Proiecția poate avea atât pozitive, cât și negative.
În cazul în care proiecția este activată cu semnul „-“, atunci vectorul este direcționat spre partea opusă a axei pe care este proiectat.
Cu această definiție a modulului vectorului, și direcția definită de unghiul a, care este unic determinată de relațiile:
Vectorii sunt numite coliniare. sau în cazul în care se află pe aceeași linie sau pe liniile paralele.
Doi vectori se spune că sunt egale. Dacă acestea sunt coliniar, au aceeași lungime-o parte și în mod egal îndreptate.
Summoyvektorov și este vectorul care se extinde de la începutul până la sfârșitul vectorului vectorului, cu condiția ca vectorul este aplicat la capătul de sus al vectorului.
Originea acestei reguli din cauza regulii paralelogram plus vectorului, sursa care doresc să creeze un plus de pilot NE-fapt de forțe (cantități vectoriale) din această regulă.
Triangle regulă, în general, paralelogram
Coordonate vectori egale satisfac relațiile:
Coordonatele suma vectorială a doi vectori satisfac relațiile:
Construirea unei sume a mai multor vectori este clar din figură.
Vârsta de Thor se numește vectorul opus și este notat.
Determinarea coordonatele corpului în mișcare.
Lăsați organismul a comis o anumită mișcare. Pentru a determina originea sa, nu ar trebui să folosim un vector de mișcare și proiecția vectorului de deplasare pe axa reală. (De ex., Pentru proiectarea numărului, și putem lucra cu numere).
Două bărci muta opuse una alteia și să îndeplinească la o distanță de 100 km de portul de agrement. Apoi, ei continuă să se miște și timpul T prima barca sa mutat la 60 km la est, iar cealaltă barcă - 50 km spre vest.
Pentru a determina coordonatele fiecărui tăietor în raport cu debarcader și distanța dintre tăietori după un timp t după întâlnire.
Introducerea unui sistem de coordonate:
organism de referință - marina este compatibil cu zero, coordonate și axa x este orientată paralel cu linia în lungul căreia barca în mișcare.
Noi găsim proiecția vectorilor de mișcare S1 și S2 pe OX.
Deoarece codirectional vectorul S1 cu OX, S1 proiecție, proiecția va fi pozitiv, dar dala-S1x = 60 (km) și T S2 la îndreptat vector în direcția opusă axa x, proiecția va avea o valoare negativă S2X =. - 50 (km).
3. Se înregistrează proiecțiile care sunt S1 și S2 vectori de deplasare.
S1x = X1 - 100. deci X1 = S1x + 100
S2X = X2 - 100. deci X2 = S2X + 100
Compute: X1 = 60 + 100 = 160,
X2 = - 50 + 50 = 100.
Distanța dintre tăișurile va fi egal cu 160-50 = 110 km.
A: X1 = 160, X2 = 50, S = 110 km.
Determinarea vectorului de deplasare la mișcarea uniformă rectilinie.
Mișcarea se numește uniformă și rectilinie. în cazul în care pentru orice intervale regulate organismul merge în același mod. și calea de mișcare este o linie dreaptă.
Exemplu. tren pe tronsonul plat lung atunci când roțile îmbinări bate acustic la intervale regulate, un skater sau distanța de mijloc alergător, picăturile de ploaie care se încadrează, plutitoare bule de gaz într-un pahar cu apă carbogazoasă, picătură parasutist cu o parasuta deschisa.
Caracteristica cantitativă principală este rata de circulație.
mișcare de viteză uniformă se numește o cantitate vectorială, egal cu raportul dintre corpul de deplasare vector, la intervalul de timp în care această mișcare a fost finalizată.
Formula arată că deplasarea mișcare uniformă crește liniar cu timpul, t. E S = V * t.
Pentru a calcula deplasarea cu ajutorul formulei cu proiecțiile vectorilor:
Din semnul proeminențelor poate judeca direcția vectorului respectiv în raport cu axa selectată.
Viteza de mișcare liniară.
Să presupunem că în momentul t1, începând din momentul inițial, corpul este la punctul cu coordonate X1 și în momentul t2 - punctul de coordonate x2.
Apoi, avem ca t2 - t1 = t -time în care corpul în mișcare, x2 - x1 = Sx - distanța parcursă (deplasare).
Apoi proiecția vectorului vitezei V = (x2-x1) / (t2-t1).
Diferența (x2 - x1) poate fi pozitiv sau negativ, adică, se observă că, dacă mișcarea are loc în direcția axei Ox, valoarea de proiecție V este pozitivă, iar dacă mișcarea este în direcția opusă a axei x, valoarea V va fi. negativ.
Graficul de drum din timp în timp
Deoarece S = Vt, atunci graficul din drum din timp în timp, va fi o linie.
S complotat împotriva t. Să se deplasează corp la o viteză de 2 m / s, apoi graficul graficului va fi S = 2t.
Lăsați axa x - axa timpului și axa y - axa căii.
Dacă axa verticală în loc de calea de a amâna coordona x, aceasta ne permite să distingem direcția de mișcare în raport cu axa Ox.
Există grafice mișcări cu o viteză „negativă“, adică. E semn indică faptul că direcția opusă față de axa OX. Pentru astfel de mișcări de coordonate x scăderi.
Un grafic al vitezei în funcție de timp.
Din moment ce noi considerăm mișcarea uniformă, adică, viteza constantă a corpului, graficul este o linie dreaptă paralelă cu axa x -. Timpul.
Cu cât rata, chinta mai mare.
Viteza negativă reprezentată de graficul de mai jos abscisa.
Viteza zero este reprezentat de o (perioadă de repaus), timp porțiune axă.
Să considerăm mișcarea, viteza de care este reprezentat de linia AB. Apoi, aria ABCD dreptunghi este produsul intervalului pe axa timpului t = 4,5 cu segmentul pe ordonata - viteza V = 4 m / s. Aceasta este, calea este egală cu viteza multiplicată cu timpul t. E S = 4,5 * 4 = 18 (m), atunci putem spune că drumul traversat pentru orice perioadă de timp este numeric egală cu aria dreptunghiului delimitat de axa de timp, graficul rată și două segmente verticale trase din punctele corespunzătoare începutul și sfârșitul intervalului de timp dat.
Mai mult, se observă că corpul KE zona se deplasează la o viteză de 2 m / s în decurs de 1,5 secunde, atunci corpul BP suprafață care se deplasează în 4,5 secunde la o viteză de 4 m / s, corpul CL urmatoarea parte nu este mutat în timpul 2 secunde, t. Viteza corpul e este egal cu zero, atunci corpul se deplasează în direcția opusă direcției axei selectată la o viteză de 2,5 m / s.
1. Ce este mișcarea mecanică?
2. Care este cadrul de referință?
3. Care este punctul de material și în ce condiții organismul poate fi luat ca un punct material?
4. Calea și în mișcare.
5. Tipuri de mișcări. Ce este mișcarea liniară?
6. Determinarea mișcării uniforme?
7. Viteza de mișcare uniformă.
8. Determinarea coordonatele corpului în mișcare.
9. Determinarea vectorului de deplasare în funcționare dreaptă.
10. Graficele S t, V prin t, X t.
Cât timp este necesar să se ia o siguranță, pentru a avea timp să fugi după ce este aprins la o distanță de 150 m? viteza de rulare de 5 m / s, iar flacăra trece de 1 m timp de 2 minute. Boy în creștere de 1,5 m se execută la o viteză de 3 m / s pe linia care trece sub o lampă de stradă, agățat la o înălțime de 3 m. Arătați că umbra capului său se mișcă uniform, și pentru a găsi viteza mișcării. Punct se deplasează uniform de-a lungul unei axe OX, am avut coordonatele x1 = -3.5 m și x2 = 2,5 m, la intervale de timp t1 = t2 = -2 ° C b 6 c, respectiv. Găsiți grafic, în ce moment ce timpul trece prin originea și coordona ceea ce a fost momentul inițial. Găsiți viteza proiecția pe axa x. Ia calea utilizând graficul, și în cazul în care vehiculele întâlni, venind unul spre altul, la viteze de 40 km / oră și 60 kilometri pe oră din punctele A și B, situate la o distanță de 100 km unul de altul. Mingea cade de la o înălțime de 2 m, și returnate de la sol, se ridică la o înălțime de 1,5 m. Care este modul de a muta mingea și modulul? Un punct se mișcă de-a lungul unui cerc cu raza R. Care sunt calea și mișcarea modulului printr-o jumătate de rotație? Ce sistem de coordonate fel de ar trebui să fie selectate pentru a determina pozițiile organelor:
A) tractor într-un domeniu,
D) chessman,
E) candelabru în cameră,
G) submarin
Y) avionul pe pista.
8. Modul în care vom plăti sau muta excursie într-un taxi?
9. Barca a fost pe lac, în direcția nord-est 2 km, iar apoi încă 1 km spre nord. Găsiți construcția geometrică a mișcării și modulul său.