Урок 2. Механика. Кинематика и характеристики движения

1. МЕХАНИКА

Учиться и, когда придет время, прикладывать
усвоенное к делу — разве это не прекрасно!
Конфуций

2. Вспомним…

Физика – это наука,
Вспомним…
занимающаяся
изучением самых
общих свойств
окружающего нас
материального мира
мира

3.

Механика, основанная на законах
И.Ньютона называется классической
механикой
Исаак Ньютон
(1642-1727) –
английский физик,
математик и астроном.

4.

Границы применимости законов классической механики
Законы
классической
физики
описывают:
движение
больших тел
(макротел)
движение со
скоростями
гораздо меньшими
скорости света

5. Классическая механика Ньютона и границы ее применимости.

Классическая механика Ньютона - механика,
основанная на законах Ньютона.
Явления, не подчиняющиеся законам механики:
электромагнитные,
движение микроскопических частиц,
движение тел со скоростями, близкими к скорости света.

6. Классическая механика Ньютона и границы ее применимости.

«Был этот мир глубокой тьмой окутан
Да будет свет! И вот явился Ньютон!»
Сущность концепции Ньютона наиболее кратко и
отчетливо выразил Эйнштейн: "Согласно ньютоновской
системе, физическая реальность характеризуется
понятиями пространства, времени, материальной точки
и силы (взаимодействия материальных точек). В
ньютоновской концепции под физическими событиями
следует понимать движение материальных точек в
пространстве, управляемое неизменными законами".

7. Область применения классической механики

Ее законы
выполняются для
относительно
медленных
движений тел,
скорость которых
много меньше
скорости свет

8.

Классическая механика
Ньютон
Релятивистская механика
Эйнштейн
«Все знают, что это
невозможно, но находится
один, который этого не
знает, и он делает открытие»

9. ИЗУЧАЮТ

• Движение тел
Кинематика
Динамика
• Причины,
обуславливающие
движение тел

10. Повторение основных понятий кинематики.

Кинематика - часть механики, изучающая
движения тел без исследования причин,
вызывающих эти движения
Способы описания движения тела:
1 способ: описание движения некоторой точки
движущегося тела.
2 способ: описание движения тела с помощью
модели материальной точки.
Материальная точка- тело, размерами и формой
которого в данных условиях можно пренебречь.

11. Поступательное движение

Тело движется поступательно, если все
его точки движутся одинаково.
или
Тело движется поступательно, если
прямая, проведенная через две точки
этого тела, при его перемещении
смещается параллельно своему
первоначальному положению.

12. Изменчивость мира

13. Изменчивость окружающего мира

Ночь меняет день
Вода при охлаждении замерзает
Падают капли
Лает собака
Едет автомобиль
Двигаются листья деревьев в ветренную погоду
…
Изменение положения тела в пространстве
относительно других тел с течением
времени называется механическим
движением.

14. Основные разделы физики

Механика – наука о движении
и взаимодействии
макроскопических (makros большой) тел
Кинематика
Динамика
Статика
• Термодинамика
• Электродинамика
• Кинематика – изучает, как движется тело, но не изучает
почему тело движется так, а не иначе.
• Основные задачи кинематики:
а) Описание с помощью формул, графиков или таблиц
совершаемых движений
б) Определение кинематических величин, характеризующих
это движение

15. Что изучает механика?

Меха́ника (греч. «механэ» - искусство построения
машин) — область физики, изучающая движение
материальных объектов и взаимодействие между
ними.
Еще в древности египтяне, греки и римляне
применяли различные машины в военных целях
(метательное орудие), в строительстве, где
использовали движение колес, рычагов, канатов.
Механическое движение - изменение положения
тела в пространстве относительно других тел с
течением времени.

16. Понятия и величины…

ПОНЯТИЯ:
Материальная точка
Система отсчета
Траектория
ВЕЛИЧИНЫ
• Координата
• Путь
• Перемещение
• Скорость
• Ускорение

17.

Кинематика – раздел механики,
изучающий способы описания движений и связь
между величинами, характеризующими эти
движения
1.Найти способ описания
движения.
2.Найти правильную модель
описания движения тела

18.

Основные понятия
Траектория
линия по которой
движется тело

19.

Основные понятия
Путь
длина траектории
Это скалярная физическая величина. Обозначается буквой S.
Основная единица измерения в СИ – метр.
[S] = 1 м.

20.

Основные понятия
Перемещение
вектор, соединяющий начальное положение
тела с его конечным положением
Это векторная физическая величина. Обозначается Δr.
Основная единица измерения в СИ – метр.

21. МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ

Механическое движение - это изменение
положения тел в пространстве относительно
друг друга с течением времени.
Механическое движение может быть
прямолинейным или криволинейным,
равномерным или неравномерным.

22. ПРОСТРАНСТВО и ВРЕМЯ

23. Относительно других тел

24. Движется или не движется?

Какие тела движутся? Относительно каких тел?
Какие тела неподвижны? Относительно каких тел?

25. Относительно других тел..

Нет и не может быть абсолютно неподвижных тел.
Могут двигаться и нематериальные тела:
солнечный зайчик, тень.

26. Материальная точка. Система отсчета.

27.

Материальная точка
Материальная точка – физическая модель движущихся тел
1. За материальную точку принимается тело, если
его
размеры
малы по сравнению с величиной его
перемещения.
2. За материальную точку физическое тело принимается
если оно движется поступательно

28. Материальная точка

• Материальной точкой называют тело,
размерами и формой которого в
рассматриваемом случае можно пренебречь.

29. Материальная точка - это тело, размеры и форму которого при решении задачи можно не учитывать.

Условие
Условие
если его размеры малы по
если оно движется
сравнению с расстоянием,
которое оно проходит.
поступательно.

30. Материальная точка

Рассматривается движение автомобиля, длина которого 5м,
прошедшего 100 км. Пройденное расстояние в 200 000 раз
больше его собственной длины.
• Исследуется сила сопротивления воздуха,
действующего на движущийся автомобиль. Сила
сопротивления зависит от размеров автомобиля.

31. Мини-тест

А) На станке изготавливают спортивный диск.
Б) Тот же диск после броска спортсмена летит на
расстояние 55м.
В) Конькобежец проходит дистанцию соревнования.
Г) Фигурист выполняет упражнения произвольной
программы.
Д) За движением космического корабля следят из Центра
управления полетов на Земле.
Е) За тем же кораблем наблюдает космонавт,
осуществляющий с ним стыковку.
Ж) Земля вращается вокруг своей оси.
З) Земля движется по круговой орбите вокруг Солнца.
проверка

32. Укажите, в каких из приведенных ниже случаев изучаемое тело можно принять за материальную точку?

а)
Вычисляют давление трактора на грунт.
б) Определяют высоту взлета ракеты.
в) Рассчитывают работу, совершенную при поднятии
в горизонтальном положении плиты перекрытия
известной массы на заданную высоту.
г) Определяют объем стального шарика, пользуясь
измерительным цилиндром (мензуркой).
д) Рассчитывают путь, пройденный
железнодорожным составом длиной около 1 км за
несколько секунд.
е) Определяют скорость движения Земли по орбите

33. Определение положения тела с помощью:

Системы
координат
Радиус-
вектора

34. Найди клад

Если бы этот документ попал в Ваши руки, смогли бы
найти клад?

35. Что нужно иметь для поиска клада?

Направление движения
Система отсчета Положение тела
Тело отсчета
0
10
20
30
40
Х, м
Выбираем тело отсчета (дерево, камень у дороги, дом и т.п.)
Выбираем систему отсчета (тело отсчета, система координат)
Определяем положение тела (координата: х=45м)

36. Система координат

Одномерная
система
координат

37. Система координат

Двухмерная система
координат

38. Система координат

Декарт
Система координат
Трехмерная система
координат

39. Системы координат

0
Одномерная
Х
0
У
Х
• Двухмерная
0
• Трехмерная

40.

СИСТЕМА
ОТСЧЕТА
ТЕЛО
ОТСЧЕТА
СИСТЕМА
КООРДИНАТ
ПРИБОР ДЛЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ВРЕМЕНИ

41. Подумай…

b
a
-2
-1
0
1
2
3
4
Определите координату начала и конца векторов;
Определите проекции векторов на ось ОХ;
Определите модули этих векторов.
Х

42. Радиус-вектор

43. Подумай…

Относительно какого тела отсчета рассматривается
движение катера?
Найдите координаты точек начала и конца движения
катера.
Y, м
100
В
80
60
40
20
0
20
А
40
60
80
100
Х, м

44. Подумай…

Относительно какого тела отсчета рассматривается
движение яхты?
Найдите координаты точек маневрирования яхты.
Y, м
100
80
А
В
60
C
40
20
-40
-20
0
20
D
40
60
Х, м

45. Домашнее задание:

§1-3
Задачи 1-5 на странице 14
Задачи 1-4 на странице 17
Задачи 1-2 на странице 19