Mechaninio judesio pavyzdžiai. Mechaninis judesys: fizika, 10 klasė

Mechaninio judesio pavyzdžiai mums yra žinomi kasdieniame gyvenime. Tai automobiliai, važiuojantys, plaukiojantys lėktuvai, plaukiojantys laivai. Paprasčiausias mechaninio judesio pavyzdys, kurį mes sukuriame patys, praleidžia kiti žmonės. Kiekvieną sekundę mūsų planeta juda dviejose plokštumose: aplink Saulę ir jos ašį. Ir tai yra ir mechaninio judesio pavyzdžiai. Taigi šiandien kalbėsime apie tai konkrečiau.

Kas yra mechanika

Prieš sakydami, kokie mechaninio judėjimo pavyzdžiai egzistuoja, pažvelkime į tai, kas vadinama mechanika. Mes nenorime eiti į mokslo džiungles ir dirbti su daugybe terminų. Kalbėdamas paprasčiausiai, mechanika yra fizikos šaka, kuri tiria kūnų judesį. O kas gali būti, šis mechanikas? Fizikos klasių mokiniai susipažįsta su jo poskyriais. Tai kinematika, dinamika ir statyba.

Kiekviename poskyryje taip pat nagrinėjamas kūno judesys, tačiau jam būdingos savybės. Kuris, beje, plačiai naudojamas sprendžiant atitinkamas problemas. Pradėkime nuo kinematografijos. Bet kuris šiuolaikinis mokyklos vadovėlis ar elektroninis šaltinis paaiškins, kad mechaninės sistemos judėjimas kinematoje yra laikomas neatsižvelgiant į judėjimo priežastis. Tuo pačiu metu mes žinome, kad pagreičio, dėl kurio kūnas gali judėti, priežastis yra jėga.

Ką daryti, jei reikia atsižvelgti į jėgas

Tačiau sąveikos kūnų judėjimas yra kitas skyrius, kuris vadinamas dinamika. Mechaninis judėjimas, kurio greitis yra vienas iš svarbiausių parametrų, yra neatskiriamai susijęs su šia dinamikos sąvoka. Paskutinis skyrius yra statika. Ji tiria mechaninių sistemų pusiausvyros sąlygas. Paprasčiausias statinis pavyzdys - svorio valandos balansavimas. Pastaba mokytojams: pamoka apie fiziką "Mechaninis judėjimas" mokykloje turėtų prasidėti. Pirma, pateikite pavyzdžių, tada suskirstykite mechaniką į tris dalis ir tik tada pereikite prie likusios.

Kokios užduotys

Net jei mes kreipiamės tik į vieną skyrių, tarkime, kad tai kinematika, mūsų laukia daug įvairių užduočių. Svarbu tai, kad yra keletas sąlygų, kurių pagrindu tas pats uždavinys gali būti pateiktas kitokia šviesa. Be to, kinematinio judesio problemas galima sumažinti iki laisvo kritimo atvejų. Dabar kalbėsime apie tai.

Kas yra laisvas kinematinis kritimas?

Šiame procese gali būti keli apibrėžimai. Tačiau jie neišvengiamai bus sumažinti iki vieno taško. Su laisvu kritimu, tiktai gravitacija veikia kūną. Jis nukreipiamas iš kūno masės centro spinduliu iki Žemės centro. Be to, jūs galite "išversti" formulę ir apibrėžtį kuo greičiau. Tačiau vienintelis gravitacijos buvimas tokio judėjimo procese yra būtina sąlyga.

Kaip išspręsti laisvo kinematinio kritimo problemą

Pirmiausia turime "pasilikti" formules. Jei paprašysi šiuolaikinio fizikos mokytojo, jis jums pasakys, kad žinant formulę jau yra pusė problemos sprendimo. Ketvirtadalis yra skirtas proceso supratimui ir dar ketvirtadaliui skaičiavimo procesui. Tačiau formulės, formulės ir dar kartą formulės - tai yra tai, kas sudaro pagalbą.

Mes galime vadinti nemokamą kritimą ypatingu atveju vienodai pagreitinto judesio. Kodėl? Taip, nes turime viską, ko reikia. Pagreitis nesikeičia, 9,8 metro per sekundę aikštėje. Remdamiesi tuo, mes galime judėti toliau. Kūno su vienodai pagreitinto judesio nuvažiuoto atstumo formulė yra tokia: S = Vot + (-) esant ^ 2/2. Čia S yra atstumas, Vo yra pradinis greitis, t yra laikas ir a yra pagreitis. Dabar pabandykime šią formulę pritaikyti laisvo kritimo atvejui.

Kaip jau minėjome anksčiau, tai yra ypatingas vienodai paspartinto judesio atvejis. Ir jei a yra tradicinis įprastas pagreičio žymėjimas, tada formulėje g (pakeiskite a) bus gauta tam tikra skaitinė vertė, dar vadinama lenteline. Perrašykime kūno korpuso atstumo formulę, kurioje yra laisvas kritimas: S = Vot + (-) gt ^ 2/2.

Akivaizdu, kad šiuo atveju judėjimas įvyks vertikalioje plokštumoje. Atkreipiame skaitytojų dėmesį į tai, kad nė vienas parametras, kurį mes galime išreikšti iš pirmiau pateiktos formulės, nepriklauso nuo kūno svorio. Ar jūs mesti dėžę ar akmenį, pavyzdžiui, iš stogo, ar dviejų skirtingų akmens masių - tuos objektus, tuo pat metu pradedant rudenį ir žemę beveik tuo pačiu metu.

Nemokamas kritimas. Mechaninis judesys. Tikslai

Beje, yra toks greitas momentas. Tai žymi greitį bet kuriuo momentu. Su laisvu kritimu galime lengvai tai nustatyti, žinant tik pradinį greitį. Ir jei jis lygus nuliui, tai viskas nieko nedaro. Momentinio greičio formulė su laisvuoju kinetikos kritimu yra: V = Vo + gt. Atkreipkite dėmesį, kad nėra "-" ženklo. Galų gale, tai yra, kai kūnas lėtėja. Ir kaip gali kūnas sulėtinti, kai jis patenka? Taigi, jei pradinio greičio nebuvo pranešta, momentinis greitis bus lygus tik gravitacijos pagreičio g produkcijai laiko t, kuris praėjo nuo judesio pradžios momento.

Fizika. Mechaninis judesys su laisvu kritimu

Perjunkime konkrečias užduotis šioje temoje. Tarkime tokią sąlygą. Vaikai nusprendė smagiai leisti teniso kamuoliuką iš namo stogo. Sužinokite, koks teniso kamuoliuko greitis pasiekė žemę, jei namuose yra dvylika aukštų. Vieno aukšto aukštis lygus trims metrams. Rutulys išlaisvinamas iš rankų.

Šios problemos sprendimas nebus vienintelis žingsnis, kaip galėjo galvoti pirmiausia. Atrodytų, kad viskas atrodo paprasta, tik pakeičiant reikiamus skaičius momentinio greičio formulėje, ir tai yra viskas. Bet kai mes stengiamės tai padaryti, mes galime susidurti su problema: mes nežinome, kiek laiko rutulys nukrito. Pažvelkime į likusią užduoties dalį.

Gudrybės sąlygomis

Pirma, mums suteikiamas aukštų skaičius, ir mes žinome kiekvieno iš jų aukštį. Tai yra trys metrai. Taigi, mes galime iškart apskaičiuoti normalų atstumą nuo stogo iki žemės. Antra, mums sakoma, kad kamuolys išlaisvintas iš rankų. Kaip įprasta, mechaninio judesio (ir apskritai problemų) problemose yra mažų detalių, kurios iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti nenaudingos. Tačiau čia ši frazė rodo, kad teniso kamuolys neturi pradinio greičio. Na, tuomet dingsta viena iš formulės terminų. Dabar turime žinoti, kada kamuolys buvo ore prieš susidūrimą su žeme.

Tam mes turime mechaninės judesio formulę. Visų pirma iš pradinio greičio pašaliname judesio laiką, nes jis lygus nuliui, taigi produktas bus lygus nuliui. Tada padauginkite abiejų lygčių pusių dviem, kad atsikratumėte frakcijos. Dabar galime išreikšti laiko kvadratą. Dėl to padalijamasis atstumas yra padalintas į gravitacijos pagreitį. Mes galime ištraukti tik iš šio išraiško kvadratinę šaknį, kad išsiaiškintume, kiek laiko praėjo, kol kamuolys nukrenta žemėje. Pakeiskite skaičius, ištraukite šaknį ir gaunate maždaug 2,71 sekundes. Dabar šį skaičių pakeisime momentinės greičio formulėje. Gaukite apie 26,5 metrus per sekundę.

Pastaba mokytojams ir moksleiviams: jūs galite pereiti šiek tiek kitaip. Kad nebūtų painiojami šie skaičiai, būtina kuo labiau supaprastinti galutinę formulę. Tai bus naudinga tuo, kad bus mažesnė rizika, kad suklaidinsite savo skaičiavimus ir suklysite juos. Šiuo atveju mes galėtume tęsti taip: išreikšti laiką iš atstumo formulės, bet ne pakeisti skaičių, ir pakeisti šią išraišką momentinės greičio formulėje. Tada jis atrodytų taip: V = g * sqrt (2S / g). Bet galų gale laisvojo kritimo pagreitėjimas gali būti įvestas į radikalą. Norėdami tai padaryti, mes pristatysime jį aikštėje. Gausime V = sqrt (2S * g ^ 2 / g). Dabar mes sumažiname laisvojo kritimo pagreitį vardiklyje, o skaitiklyje mes ištriname jo laipsnį. Kaip rezultatas, gauname V = sqrt (2gS). Atsakymas bus toks pat, tik skaičiavimas bus mažesnis.

Rezultatai ir išvados

Taigi, ką mes mokėmės šiandien? Yra keletas skyrių, kuriuose yra fizikos studijos. Mechaninis judėjimas joje suskaidomas į statinį, dinaminį ir kinematinį. Kiekvienas iš šių mini mokslų turi savybių, į kurias atsižvelgiama sprendžiant problemas. Tačiau mes galime pateikti bendrą tokios sąvokos aprašymą kaip mechaninis judesys. 10 klasė - pats aktyviausias šios fizikos dalies tyrimas, jei tikite mokyklos programa. Mechanika apima nemokamo kritimo atvejus, nes jie yra ypatingos vienodai pagreitinto judesio rūšys. Ir su šiomis situacijomis mes dirbame su kinematomis.