Кинематика. Основные положения

1.

Мысль в подарок!
«…вы думаете, я собираюсь объяснять так,
чтобы вы все знали и понимали? Нет, вы не
сможете этого понять. Зачем же я хочу докучать
вам, зачем вам сидеть и слушать все это… Моя
задача – убедить вас не отворачиваться от того
чего вы не понимаете».
(Отрывок из книги Р. Фейнмана «КЭД – странная теория
света и вещества»).

2.

3.

Обобщающий урок по теме
«Кинематика»

4.

Основные положения
1.Механическое движение и его виды.
2. Относительность механического движения.
3. Скорость.
4. Ускорение.
5. Равномерное движение.
6. Прямолинейное равноускоренное движение.
7. Свободное падение (ускорение свободного падения).
8. Движение по окружности с постоянной по модулю
скоростью. Центростремительное ускорение.

5.

Механическое движение и его виды
Механическим движением тела называют изменение его
положения в пространстве относительно других тел с
течением времени.
Тело, размерами которого в данных условиях можно
пренебречь, называется материальной точкой.
Траектория - некоторая линия, которую описывает тело
(материальная точка) с течением времени, перемещаясь из
одной точки в другую.
Путь ( S ) - расстояние, отсчитываемое вдоль траектории за
время t (скалярная величина).
Перемещение ( S ) - вектор, соединяющий начальное и
конечное положение тела.

6.

Механическое движение и его виды
Виды движения
по траектории
•прямолинейное
•криволинейное
по пройденному
пути в единицу
времени
•равномерное
•неравномерное
по траектории
точек тела
•поступательное
•вращательное
колебательное

7.

Относительность механического движения
Для однозначного определения положения тела необходимо
задать систему отсчета:
1) тело отсчета (тело, относительно которого изучается
движение рассматриваемого тела - например, Земля);
2) система координат, связанная с телом отсчета
(одномерная - автомобиль на шоссе, двумерная - шайба на
хоккейном поле, трехмерная - воздушный шар);
3)часы, связанные с телом отсчета.

8.

Относительность механического движения
Тела в разных системах отсчета двигаются по-разному!
В разных СО изменяются: скорость, путь, перемещение, траектория.
8
Не изменяются в разных с.о. (при условии, что:
света ( 3 10 м / с)) :
время, масса, сила, ускорение.
Берег (Земля) - неподвижная с.о.
Плот - подвижная с.о.
S S1 S 2
- перемещение человека
S относительно
Земли (н.с.о.)
S2
S1
S
Какое перемещение совершит
человек относительно берега
(Земли)?
- перемещение человека
S 1 относительно
плота (п.с.о.)
- перемещение плота
S 2 относительно
Земли (п.с.о.
относительно н.с.о.)

9.

Относительность механического движения
Правило сложения скоростей:
Скорость тела относительно неподвижной системы
отсчета равна геометрической сумме скорости тела
относительно подвижной системы отсчета и скорости
подвижной системы отсчета относительно неподвижной:
1 2
Принцип относительности Галилея
Все инерциальные системы равноправны. Это
проявляется в том, что законы механики в них
записываются одинаково.
Инерциальные системы отсчета (ИСО) - системы отсчета,
которые
двигаются
равномерно
прямолинейно
относительно друг друга.

10.

Скорость
Скорость
физическая
векторная
величина,
характеризующая направление и быстроту движения.
Показывает, какое перемещение совершило тело в
единицу времени:
м
S
S с
t
Мгновенная скорость - скорость тела в данный момент
времени или в данной точке траектории. Равна
отношению малого перемещения к малому
промежутку времени, за которое это перемещение
совершено:
м
м гн
S
t
мгн S
с
Средняя скорость - физическая величина, равная
отношению всего пройденного пути ко всему
времени:
S в есь м
ср
t в се
с

11.

Ускорение
Ускорение
–
физическая
векторная
величина,
характеризующая быстроту изменения скорости по
величине и направлению. Равна отношению изменения
скорости к промежутку времени, за которое это
изменение произошло:
а
0
t
t
0
а
0
а
м
с2

12.

Равномерное движение
Прямолинейным равномерным движением (РПД)
называют такое движение, при котором тело за
любые равные промежутки времени совершает
одинаковые перемещения.
Скорость РПД - векторная физическая величина, равная
отношению перемещения тела ко времени, за
которое это перемещение совершено:
S
Перемещение РПД
Координата
S t
x x0 xt
t
Sx x t

13.

Равномерное движение
Графическое представление РПД
скорость
перемещение
υx
Sx
1
x
2
1
2
0
координата
t
0
1
2
t
3
0
3
3
t

14.

Прямолинейное равноускоренное движение
Прямолинейным равноускоренным движением (РУПД) называется
движение, при котором скорость тела за любые равные промежутки
времени изменяется на одну и ту же величину.
Ускорение
0
а
t
t
Мгновенная скорость (скорость в любой момент времени)
0 at
x 0 x a x t
Перемещение (путь, пройденный телом) численно равно площади под
υx графиком скорости.
2
υ0
0
Координата
t
t
at
S 0t
2
axt 2
x x0 0 xt
2
S
2 02
2a

15.

Прямолинейное равноускоренное движение
Графическое представление
скорость
υx
υ0
ускорение
координата
1
1
x
аx
2 4
0-υ
0
t
3
5
х0
а
1
0
2
-а
3
t0
3
2
t

16.

Свободное падение (ускорение свободного падения)
Свободное падение – движение тела в безвоздушном пространстве
только под влиянием гравитационных сил (силы тяжести).
Ускорение свободного падения – g ≈ 9,8 м/с2
(на экваторе g немного меньше, а на полюсах – немного больше)
y
gt
y y0 0 t
2
g
y 0 gt
2
y
gt 2
y y0 0 t
2
g
ymax
gt 2
2
y 0 gt

17.

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью.
Центростремительное ускорение
O
φ
Период обращения – время, в течение которого
тело совершает один полный оборот:
t
1
T
N
а ц.с.
с
Частота обращения – число оборотов тела за одну
секунду:
N
1
t
T
с
Угловая скорость – физическая величина, равная отношению углового
перемещения к промежутку времени, за которое это перемещение
произошло:
2
рад
t
2
с
T
1
; Гц

18.

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью.
Центростремительное ускорение
O
φ
а ц.с.
Линейная скорость тела, равномерно движущегося по
окружности, оставаясь постоянной по модулю,
непрерывно изменяется по направлению и в любой
точке направлена по касательной к траектории:
2 R
2 R R
T
Равномерно движущееся по окружности тело имеет ускорение, направленное
к центру окружности (перпендикулярно скорости) – центростремительное
ускорение:
aц .с .
2
R

19.

Отвечаем… Объясняем…
1. В каких из приведенных ниже случаях изучаемое тело можно
принять за материальную точку?
1) При расчете давления трактора на грунт.
2) При определении высоты полета ракеты.
3) При определении объема стального шарика с использованием
измерительного цилиндра.
4) При слежении за движением космического корабля из Центра
управления полетом на Земле.
2. В начале рабочего дня троллейбус вышел на маршрутную линию,
а вечером вернулся в тот же троллейбусный парк. За рабочий день
показания счетчика увеличилось на 150 км. Чему равно
перемещение троллейбуса и пройденный им путь ?
Ответ________м,_______м.

20.

Отвечаем… Объясняем…
3. Пассажирский поезд на некотором участке дороги движется
равномерно и прямолинейно в направлении, указанном на рис.
стрелкой. Мальчик, находящийся на верхней полке вагона, решил
на опыте выяснить, в какую точку стола — 1, 2, 3 или 4 — попадет
выпущенная из руки монета? Какой результат, на ваш взгляд, был
получен мальчиком?
1) Монета упала в точку 1.
2) Монета оказалась в точке 3
3) Монета попала в точку 2.
4) Монета достигла точки 4.

21.

Отвечаем… Объясняем…
4. На рис. приведен график зависимости пути, пройденного
велосипедистом, от времени S = S(t) . Рассчитайте скорость
велосипедиста.
Ответ________
5. На рис. изображена зависимостскорости движения тела от времени
v = V(t) На каком из участков тело движется равноускоренно?
1) Только на участке ОА.
2) Только на участке АВ.
3) Только на участке ВС.
4) На участках ОА и ВС.

22.

Отвечаем… Объясняем…
6. Автомобиль движется равномерно по мосту со скоростью
18 км/ч. За какое время он пройдет мост, если длина моста 480 м?
Ответ: ________ с.
На рис. к заданиям 7 и 8 изображен
график зависимости скорости
прямолинейного движения тела от времени.
7. Чему равно ускорение тела?
Ответ__________ м/с2
8. Используя данные графика, запишите уравнение зависимости скорости
времени движения тела.
Ответ_________________м/с.

23.

Отвечаем… Объясняем…
На рис. к заданиям 9 и 10 изображен
график зависимости координаты тела от
времени движения х = х(t).
9. Используя график зависимости координаты
тела от времени движения, определите
начальную координату тела.
Ответ_____м.
10. Используя график зависимости координаты тела от времени движения,
определите скорость тела.
1) 0,5 м/с.
3) 10 м/с.
2) -10 м/с
4) 20 м/с.

24.

«Глубокая философия скрыта в великой книге –
Вселенной, всегда открытой нашему пытливому
взору. Но прочесть эту книгу можно, лишь
научившись разбираться в ее языке, научившись
читать буквы, из которых она состоит. А
написана она языком математики и ее буквы –
это треугольники, круги и другие геометрические
фигуры, без знания которых люди не смогут
понимать в ней ни одного слова, и собьются с
пути познания, словно в темном лабиринте».
(Галилео Галилей)

25.

Размышляем… Решаем… Анализируем…
1.
Докажите, что средняя скорость во время движения тела,
брошенного вертикально вниз, равна полусумме начальной и
конечной скоростей на участке его движения.
2.
Бочку диаметром 50 см перекочуют на расстояние 4 м за 8 с. Чему
равна линейная скорость крайних точек обода бочки? Чему равна
скорость оси вращения этой бочки?
3.
Склон длиной 100 м лыжник прошел за 20 с, двигаясь с ускорением
0,3 м/c2. Какой была скорость лыжника в начале и в конце уклона?
4.
Тело брошено вертикально вверх с высоты 20 м с начальной
скоростью 3 м/c. На какой высоте окажется тело через 2 с после
начала движения?

26.

Домашнее задание
1) Повторить основные положения по
учебнику стр. 73
2) Выполнить тест «Проверь себя» по
учебнику стр. 75
3) Решить задачи по сборнику
(Степановой) № 61, 73, 82

27.

Пора делать выводы.
+ Я сам
____________________________________________
? Самым трудным было ______________________________
! Есть предложение __________________________________