АдукацыяСярэднюю адукацыю і школы

Прыклады механічнага руху. Механічны рух: фізіка, 10 клас

Прыклады механічнага руху вядомыя нам з паўсядзённага жыцця. Гэта праязджаюць міма аўтамабілі, праляталыя самалёты, праплываюць караблі. Найпростыя прыклады механічнага руху мы ствараем самі, праходзячы міма іншых людзей. Штосекундна наша планета здзяйсняе рух у двух плоскасцях: вакол Сонца і сваёй восі. І гэта таксама прыклады механічнага руху. Дык давайце ж сёння пагаворым пра гэта больш канкрэтна.

Якая бывае механіка

Перш чым казаць, якія існуюць прыклады механічнага руху, давайце разбярэмся наогул у тым, што называецца механікай. Мы не будзем удавацца ў навуковыя нетры і апераваць вялікай колькасцю тэрмінаў. Калі казаць ужо зусім проста, то механіка - гэта раздзел фізікі, які вывучае рух тэл. А які яна можа быць, гэтая механіка? Школьнікі на ўроках фізікі знаёмяцца з яе падраздзелы. Гэта кінематыка, дынаміка і статыка.

Кожны з падраздзелаў таксама вывучае рух целаў, але мае характэрныя толькі для яго асаблівасці. Што, дарэчы, паўсюдна выкарыстоўваецца пры вырашэнні адпаведных задач. Пачнем з кінематыкі. Любы сучасны школьны падручнік ці электронны рэсурс дасць ясна зразумець, што рух механічнай сістэмы ў кінематыцы разглядаецца без уліку прычын, якія прыводзяць да руху. У той жа час мы ведаем, што прычынай паскарэння, якое прывядзе цела ў рух, з'яўляецца менавіта сіла.

Што, калі сілы трэба ўлічваць

А вось разглядам ўжо узаемадзеянняў тэл пры руху займаецца наступны раздзел, які называецца дынамікай. Механічны рух, хуткасць у якім з'яўляецца адным з важных параметраў, у дынаміку непарыўна звязана з гэтым паняццем. Апошні з раздзелаў - статыка. Яна займаецца вывучэннем умоў раўнавагі механічных сістэм. Найпростым статычным прыкладам з'яўляецца ўраўнаважванне гадзіну вагаў. На заметку настаўнікам: урок па фізіцы "Механічны рух" у школе варта пачаць менавіта з гэтага. Спачатку прывесці прыклады, затым падзяліць механіку на тры часткі, і толькі потым прыступаць да астатняга.

Якія бываюць задачы

Нават калі мы звернемся ўсяго толькі да аднаго падзелу, выкажам здагадку, гэта будзе кінематыка, нас тут чакае велізарная колькасць самых розных задач. Уся справа ў тым, што існуе некалькі ўмоў, зыходзячы з якіх, адна і тая ж задача можа быць прадстаўлена ў розным святле. Прычым задачы на кінематычных рух могуць быць зведзены да выпадкаў вольнага падзення. Пра гэта мы цяпер і пагаворым.

Што такое свабоднае падзенне ў кінематыцы

Гэтаму працэсу можна даць некалькі азначэнняў. Аднак усе яны непазбежна будуць зводзіцца да аднаго моманту. Пры вольным падзенні на цела дзейнічае толькі сіла цяжару. Яна накіравана ад цэнтра масы цела па радыусе да цэнтра Зямлі. У астатнім можна "круціць" фармулёўкі і вызначэння як толькі заўгодна. Аднак наяўнасць адной толькі сілы цяжару ў працэсе такога руху з'яўляецца абавязковай умовай.

Як вырашаюцца задачы на свабоднае падзенне ў кінематыцы

Для пачатку нам трэба "пажывіцца" формуламі. Калі вы спытаеце сучаснага настаўніка па фізіцы, то ён адкажа вам, што веданне формул - ужо палова рашэння задачы. Чвэрць адводзіцца на разуменне працэсу і яшчэ адна чвэрць - на працэс вылічэнняў. Але формулы, формулы і яшчэ раз формулы - вось тое, што складае дапамога.

Мы можам назваць свабоднае падзенне прыватным выпадкам роўнапаскоранага руху. Чаму? Ды таму што ў нас ёсць усё, што для гэтага трэба. Паскарэнне не змяняецца, яно роўна 9,8 метраў на секунду ў квадраце. На гэтай падставе мы можам рухацца далей. Формула адлегласці, пройдзенага целам пры роўнапаскоранага руху, мае выгляд: S = Vot + (-) at ^ 2/2. Тут S - адлегласць, Vo - пачатковая хуткасць, t - час, a - паскарэнне. Зараз паспрабуем падвесці гэтую формулу пад выпадак вольнага падзення.

Як мы казалі раней, гэта значыць прыватны выпадак роўнапаскоранага руху. І калі a - гэта ўмоўнае агульнапрынятае пазначэнне паскарэння, то g ў формуле (заменіць а) будзе мець цалкам пэўнае лікавае значэнне, званае таксама таблічнай. Давайце перапішам формулу адлегласці, пройдзенага целам для выпадку са свабодным падзеннем: S = Vot + (-) gt ^ 2/2.

Зразумела, што ў падобным выпадку рух будзе адбывацца ў вертыкальнай плоскасці. Звяртаем увагу чытачоў на тое, што ні адзін з параметраў, якія мы можам выказаць з напісанай вышэй формулы, не залежыць ад масы цела. Кінеце Ці вы скрынку або камень, напрыклад, з даху, ці ж два розныя па масе каменя - гэтыя аб'екты пры адначасовым пачатку падзення і прызямляцца амаль адначасова.

Свабоднае падзенне. Механічны рух. задачы

Дарэчы, існуе такое паняцце, як імгненная хуткасць. Яно пазначае хуткасць у любы момант часу руху. І пры вольным падзенні мы можам яе папросту вызначыць, ведаючы ўсяго толькі пачатковую хуткасць. А ўжо калі яна роўная нулю, то справа наогул плевое. Формула імгненнай хуткасці пры вольным падзенні ў кінематыцы мае выгляд: V = Vo + gt. Заўважце, што знак "-" прапаў. Бо ён ставіцца, калі цела запавольваецца. А як пры падзенні цела можа запавольвацца? Такім чынам, калі пачатковая хуткасць не была паведамлена, імгненная будзе роўная проста твору паскарэння вольнага падзення g на час t, якое прайшло з моманту пачатку руху.

Фізіка. Механічны рух пры вольным падзенні

Давайце пяройдзем да канкрэтных задачам на гэтую тэму. Дапусцім, ўмова наступнае. Дзеці вырашылі пазабаўляцца і скінуць тэнісны мячык з даху дома. Даведайцеся, якой была хуткасць тэніснага мяча ў момант соударения з зямлёй, калі дом налічвае дванаццаць паверхаў. Вышыню аднаго паверха прыняць роўнай тром метрам. Мяч выпускаюць з рук.

Рашэнне гэтай задачы будзе не одношаговым, як можна падумаць спачатку. Быццам бы ўсё здаецца дашчэнту простым, толькі падставіць патрэбныя лікі ў формулу імгненнай хуткасці і ўсё. Але пры спробе зрабіць гэта мы можам сутыкнуцца з праблемай: нам невядома час падзення мяча. Давайце разбярэм астатнія дэталі задачы.

Хітрыкі ва ўмовах

Па-першае, нам дадзена колькасць паверхаў, і мы ведаем вышыню кожнага з іх. Яна складае тром метрам. Такім чынам, мы можам адразу ж разлічыць нармальнае адлегласць ад даху да зямлі. Па-другое, нам сказана, што мяч выпускаюць з рук. Як звычайна, у задачах на механічны рух (ды і ў задачах наогул) прысутнічаюць дробныя дэталі, якія на першы погляд могуць здацца нічога не значнымі. Аднак тут гэта выраз кажа пра тое, што тэнісны мяч не мае пачатковай хуткасці. Выдатна, адно з складнікаў у формуле тады адпадае. Цяпер нам трэба даведацца час, якое мяч правёў у паветры да соударения з зямлёй.

Для гэтага нам спатрэбіцца формула адлегласці пры механічным руху. Перш-наперш прыбіраем твор пачатковай хуткасці на час руху, паколькі яна раўняецца нулю, а значыць, і твор будзе роўна нулю. Далей памнажаем абедзве часткі ўраўненні на два, каб пазбавіцца ад дробу. Цяпер мы можам выказаць квадрат часу. Для гэтага падвоенае адлегласць дзелім на паскарэнне вольнага падзення. Нам застаецца толькі атрымаць квадратны корань з гэтага выказвання, каб даведацца, колькі часу прайшло да соударения мяча з зямлёй. Падстаўляем колькасці, здабываем корань і атрымаем прыкладна 2,71 секунды. Цяпер гэты лік падстаўляем у формулу імгненнай хуткасці. Атрымаем прыкладна 26,5 метраў у секунду.

На заметку настаўнікам і вучням: можна было б пайсці крыху іншым шляхам. Каб не блытацца ў гэтых ліках, варта максімальна спрашчаць канчатковую формулу. Гэта будзе карысна тым, што паўстане меншы рызыка заблытацца ва ўласных вылічэннях і дапусціць у іх памылку. У дадзеным выпадку мы маглі б паступіць наступным чынам: выказаць з формулы адлегласці час, але не падстаўляць колькасці, а падставіць гэты выраз ужо ў формулу імгненнай хуткасці. Тады б яна выглядала наступным чынам: V = g * sqrt (2S / g). Але ж паскарэнне вольнага падзення можна ўнесці ў падка- рэнны выраз. Для гэтага яго прадставім у квадраце. Атрымаем V = sqrt (2S * g ^ 2 / g). Цяпер скароцім паскарэнне вольнага падзення ў назоўніку, а ў лічніку зьнішчым яго ступень. У выніку атрымаем V = sqrt (2gS). Адказ будзе тым жа, толькі вылічэнняў стане менш.

Вынікі і заключэнне

Такім чынам, што ж мы сёння даведаліся? Ёсць некалькі раздзелаў, якія вывучае фізіка. Механічны рух у ёй падзяляецца ў ёй на статыку, дынаміку і кінематыку. Кожная з гэтых міні-навук мае свае характэрныя асаблівасці, якія і ўлічваюцца пры рашэнні задач. Аднак пры гэтым мы можам даць агульную характарыстыку такому паняццю, як механічны рух. 10 клас - час найбольш актыўнага вывучэння гэтага падзелу фізікі, калі верыць школьнай праграме. Механіка ўключае ў сябе і выпадкі вольнага падзення, паколькі яны з'яўляюцца прыватнымі відамі роўнапаскоранага руху. А з гэтымі сітуацыямі ў нас працуе менавіта кінематыка.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.unansea.com. Theme powered by WordPress.