고르지 못한 직선 운동. 고르지 못한 움직임 고르지 못한 움직임
실제 생활에서는 등속 운동을 만나기가 매우 어렵습니다. 왜냐하면 물질계의 물체는 그렇게 큰 정확도로, 심지어 오랜 시간 동안도 움직일 수 없기 때문입니다. 따라서 일반적으로 실제로는 운동을 특징짓는 보다 현실적인 물리적 개념이 사용됩니다. 공간과 시간 속에서 어떤 신체의
참고 1
고르지 못한 움직임은 신체가 동일한 시간 동안 동일하거나 다른 경로를 이동할 수 있다는 사실을 특징으로 합니다.
이러한 유형의 기계적 동작을 완전히 이해하기 위해 평균 속도라는 추가 개념이 도입되었습니다.
평균 속도
정의 1
평균 속도는 신체가 이동한 전체 경로와 총 이동 시간의 비율과 같은 물리량입니다.
이 지표는 특정 영역에서 고려됩니다.
$\upsilon = \frac(\Delta S)(\Delta t)$
이 정의에 따르면 시간과 거리가 스칼라 수량이므로 평균 속도는 스칼라 수량입니다.
평균 속도는 변위 방정식에 의해 결정될 수 있습니다.
이러한 경우 평균 속도는 벡터량과 스칼라량의 비율을 통해 결정될 수 있으므로 벡터량으로 간주됩니다.
평균 이동 속도와 평균 이동 속도는 동일한 이동의 특징이지만 수량은 다릅니다.
평균 속도를 계산하는 과정에서 오류가 발생하는 경우가 많습니다. 이는 평균 속도의 개념이 때때로 신체의 산술 평균 속도로 대체된다는 사실로 구성됩니다. 이 결함은 신체 움직임의 다양한 영역에서 허용됩니다.
신체의 평균 속도는 산술 평균을 통해 결정할 수 없습니다. 문제를 해결하기 위해 평균 속도 방정식이 사용됩니다. 이를 사용하면 특정 영역에서 신체의 평균 속도를 찾을 수 있습니다. 이렇게 하려면 신체가 이동한 전체 경로를 총 이동 시간으로 나눕니다.
알 수 없는 양 $\upsilon$은 다른 값으로 표현될 수 있습니다. 그들은 다음과 같이 지정됩니다:
$L_0$ 및 $\Delta t_0$.
알려지지 않은 수량에 대한 검색이 수행되는 공식을 얻습니다.
$L_0 = 2 ∙ L$, 그리고 $\Delta t_0 = \Delta t_1 + \Delta t_2$.
긴 방정식 체인을 풀면 특정 영역에서 신체의 평균 속도를 검색하는 원래 버전에 도달할 수 있습니다.
지속적인 움직임으로 신체의 속도도 지속적으로 변합니다. 이러한 움직임은 궤적의 후속 지점에서의 속도가 이전 지점에서의 물체 속도와 다른 패턴을 발생시킵니다.
순간 속도
순간 속도는 궤적의 특정 지점에서 주어진 시간 동안의 속도입니다.
신체의 평균 속도는 다음과 같은 경우 순간 속도와 더 많이 다릅니다.
- 시간 간격 $\Delta t$보다 큽니다.
- 일정 기간 미만입니다.
정의 2
순간 속도는 궤적의 특정 부분에서의 작은 움직임 또는 신체가 이동한 경로와 이 움직임이 이루어진 짧은 시간의 비율과 같은 물리량입니다.
평균 이동 속도를 이야기하면 순간 속도는 벡터량이 됩니다.
경로의 평균 속도를 말할 때 순간 속도는 스칼라 양이 됩니다.
고르지 않은 움직임으로 인해 신체 속도의 변화는 동일한 시간 동안 동일한 양만큼 발생합니다.
물체의 등속운동은 물체의 속도가 같은 시간 동안 같은 양만큼 변하는 순간에 발생합니다.
고르지 못한 움직임의 유형
고르지 않은 움직임으로 인해 신체의 속도가 끊임없이 변합니다. 고르지 않은 움직임에는 주요 유형이 있습니다.
- 원 운동;
- 멀리 던져진 몸의 움직임;
- 균일하게 가속된 운동;
- 균일한 슬로우 모션;
- 등속운동
- 고르지 못한 움직임.
속도는 수치에 따라 달라질 수 있습니다. 이러한 움직임은 고르지 않은 것으로 간주됩니다. 등속 가속 운동은 고르지 못한 운동의 특별한 경우로 간주됩니다.
정의 3
불균등 가변 운동은 물체의 속도가 불균등한 시간 동안 일정량만큼 변하지 않을 때 물체의 움직임입니다.
똑같이 가변적인 운동은 신체의 속도를 증가시키거나 감소시킬 수 있는 가능성을 특징으로 합니다.
신체의 속도가 감소할 때 운동을 균일하게 느린 운동이라고 합니다. 등가속도 운동은 물체의 속도가 증가하는 운동이다.
가속
고르지 못한 움직임을 위해 또 다른 특징이 도입되었습니다. 이 물리량을 가속도라고 합니다.
가속도는 신체 속도 변화와 이러한 변화가 발생한 시간의 비율과 동일한 벡터 물리량입니다.
$a=\frac(\upsilon )(t)$
균일하게 교번하는 운동의 경우 신체 속도 변화 및 이 속도 변화 시간에 대한 가속도의 의존성이 없습니다.
가속도는 특정 단위 시간 동안 신체 속도의 정량적 변화를 나타냅니다.
가속도 단위를 얻으려면 속도와 시간의 단위를 가속도의 고전 공식으로 대체해야 합니다.
0X 좌표축에 투영할 때 방정식은 다음과 같은 형식을 취합니다.
$υx = υ0x + 도끼 ∙ \Delta t$.
물체의 가속도와 초기 속도를 알면 특정 순간의 속도를 미리 알 수 있습니다.
특정 시간 동안 신체가 이동한 경로와 해당 간격의 지속 시간의 비율과 같은 물리량이 평균 지상 속도입니다. 평균 지상 속도는 다음과 같이 표현됩니다.
- 스칼라 량;
- 음수가 아닌 값.
평균 속도는 벡터 형식으로 표시됩니다. 일정 시간 동안 신체의 움직임이 어디로 향하는지를 지향합니다.
평균 속도 모듈은 몸체가 항상 한 방향으로 움직인 경우의 평균 지상 속도와 같습니다. 이동 과정에서 신체가 이동 방향을 변경하면 평균 속도 모듈이 평균 지상 속도로 감소합니다.
"주제에 대한 수업 계획 »
날짜:
주제: 고르지 않은(가변) 움직임. 평균 속도
목표:
교육적인: 고르지 않은 (가변) 움직임과 평균 속도에 대한 지식과 아이디어의 형성;
발달: 실무 능력 개발 및 형성균일한 선형 운동을 설명하기 위해 물리적 개념과 양을 사용합니다.인지적 관심을 개발하고;
교육적인: 정신적 작업, 정확성의 문화를 주입하고, 지식의 실질적인 이점을 보도록 가르치고, 의사 소통 기술을 계속 형성하고, 주의력과 관찰력을 기르십시오.
수업 유형: 새로운 지식을 배우는 수업
장비 및 정보 출처:
Isachenkova, L. A. 물리학: 교과서. 7학년 공공기관 평균 러시아어로 교육 언어 훈련 / L. A. Isachenkova, G. V. Palchik, A. A. Sokolsky; 편집자 A. A. 소콜스키. 민스크: Narodnaya Asveta, 2017.
수업 구조:
조직적인 순간(5분)
기본 지식 업데이트(5분)
새로운 자료 학습(14분)
체육분(1분)
지식 통합(15분)
강의 요약(5분)
수업 내용
정리 시간 (수업 참석자 확인, 숙제 완료 확인, 수업 주제 및 주요 목표 말하기)
참고 지식 업데이트
경로 그래프는 무엇을 표현하나요?
어떤 동작에 대해 경로 그래프가 직선입니까?
속도 그래프를 사용하여 이동 거리를 결정하는 방법은 무엇입니까?
새로운 자료를 학습
버스의 움직임을 분석합니다. 그는 멈추기 전에 속도를 늦춘다. 그런 다음 일정 시간 동안 누군가 정지해 있습니다. 즉, 속도가 0이 된 후 속도가 증가합니다. 이는 버스의 속도가 이동함에 따라 변한다는 것을 의미합니다. 즉, 변수 값입니다.
속도가 변하는 움직임을 고르지 않은(가변) 움직임이라고 합니다.
자연과 기술에서 관찰되는 거의 모든 움직임은 고르지 않습니다.와 함께예를 들어 사람, 새(그림 103), 돌고래(그림 104), 기차, 낙하물은 다양한 속도로 움직입니다(그림 105). 그렇다면 이 움직임을 어떻게 특징지을 수 있을까요?
고르지 않은 움직임은 평균 속도가 특징입니다. 평균 속도를 결정하는 방법은 무엇입니까? 예를 살펴보겠습니다. 당신은 기차를 타고 브레스트로 여행을 떠나고 있습니다. 기차는 민스크에서 브레스트까지 운행됩니다.에스= 330km. 이 길을 여행하는 데 시간이 걸립니다티 = 4.5시간 동안 열차는 역에 서서 속도를 높이거나 낮추며 움직입니다.
평균 속도를 나타내자( V ) 그리고 공식을 작성하세요:
그런 다음 민스크-브레스트 열차는 평균 속도로 이동합니다.
우리가 등속운동 공식을 사용했다는 사실에 놀라지 않으셨나요? 네 확실합니다,공식적으로 우리는 기차가 끝까지 이동하는 것처럼 평균 속도를 찾았습니다.에스= 330km가 일정한 속도로 균일하게 움직였습니다.V = 73 물론 이것이 실제로 균등하게 움직였다는 의미는 아니다. 노선의 특정 구간에서는 열차의 속도가 상당히 빨라졌습니다.
보다 큰(120 , 73보다 작으며 심지어 0과 같습니다(그림 106).
평균 속도는 신체가 얼마나 빨리 움직이는지에 대한 대략적인 정보만 제공합니다. 가변 운동에 대한 설명은 등속 운동에 대한 설명보다 더 복잡합니다.
예를 들어, 가속 구간에서 열차의 속도가 0에서 90으로 증가하면 궤도의 다른 지점에서 이 간격과 다른 값을 취합니다. 따라서 우리는 궤적의 특정 구간에서의 평균 속도뿐만 아니라 궤적의 특정 지점에서의 속도에 대해서도 이야기할 수 있습니다. 이 속도를 물리학에서는순간 속도.
66페이지의 문제 해결 예시를 살펴보겠습니다.
체육 분
지식의 통합
이제 "불균일(가변) 움직임"이라는 주제에 대해 카드를 사용해 보겠습니다. 평균 속도"(부록 1)
테이블을 채우십시오.
답변:
속도가 변하는 동안의 움직임을 고르지 않은(가변) 움직임이라고 합니다.평균 속도는 전체 경로를 이 경로가 이동한 전체 시간으로 나누어 구합니다.
답변: 등속 운동의 경우 신체는 동일한 시간에 동일한 거리를 이동하지만, 불균일 운동의 경우에는 다른 거리를 이동합니다.
답변: 공식에 따르면
답변: "전체"는 신체가 이동한 전체 경로이고, "전체"는 이 경로가 이동한 전체 시간입니다.
사과가 높은 곳에서 떨어졌다시간= 시간이 지남에 따라 2.2m티
답변:
답변: 먼저 오토바이 운전자는 3초 만에 6m/s의 속도로 가속한 뒤 6m/s의 일정한 속도로 6초간 주행한 뒤 3.5초 만에 브레이크를 밟고 정지했다.
수업 요약
요약하자면 다음과 같습니다.
고르지 않은 움직임의 특징은 평균 속도입니다.
평균 속도를 계산하려면 경로를 이 경로를 이동하는 데 소요된 전체 시간으로 나누어야 합니다.
숙제 정리
§18, 통제 질문에 답하세요.
문제를 해결하다:
집에서 학교까지의 평균 속도를 결정하십시오. 결과를 평가하십시오.
반사
문구를 계속하십시오 :
오늘 수업시간에 배웠습니다...
그것은 흥미로웠다…
수업에서 얻은 지식이 도움이 될 것입니다.
부록 1
"불균일한(가변) 움직임"이라는 주제에 대한 카드입니다. 평균 속도"
작업 완료 및 문제 해결
표를 작성하고, 시험 문제에 구두로 답하고, 문제를 해결하세요.
신체의 고르지 못한 움직임은 균일한 움직임과 어떻게 다릅니까?
고르지 않은 움직임의 평균 속도를 찾는 방법은 무엇입니까?
평균 속도의 정의에서 "전체"와 "전체"라는 단어의 물리적 의미는 무엇입니까?
사과가 높은 곳에서 떨어졌다시간= 시간이 지남에 따라 2.2m티= 0.67초 사과가 떨어지는 평균 속도를 구하세요.
그래프 데이터(그림 참조)를 바탕으로 오토바이 운전자의 움직임을 묘사해 보세요.
테이블을 채우십시오.
운동학- 이러한 움직임을 유발하는 이유를 고려하지 않고 물질 점의 움직임을 연구하는 역학의 일부입니다.
기계적인 신체 움직임시간이 지남에 따라 다른 물체와 관련된 공간에서의 위치 변화라고합니다.
역학의 주요 임무- 언제든지 공간에서 신체의 위치를 결정합니다.
신체의 모든 지점이 동일하게 움직이는 운동을 말한다. 몸의 앞으로의 움직임.
연구 중인 운동 조건 하에서 크기를 무시할 수 있는 물체를 호출합니다. 재료 포인트
참조 신체- 이것은 다른 신체의 움직임이 고려되는 것과 관련하여 일반적으로 움직이지 않는 것으로 간주되는 신체입니다.
보다- 주기적인 운동을 사용하여 시간을 측정하는 기구.
참조 시스템참조 몸체, 관련 좌표계 및 시계를 나타냅니다.
궤도, 경로 및 이동
궤도- 이동 중에 재료 점이 설명하는 선입니다.
경로는 신체의 궤적 길이입니다.
몸을 움직여서는 물체의 초기 위치와 최종 위치를 연결하는 벡터입니다.
오른쪽 선형 균일 운동 중 변위 및 속도
직선 운동- 궤적이 직선인 움직임.
신체가 동일한 시간 간격으로 동일한 움직임을 보이는 운동을 호출합니다. 균일한 움직임.
등속직선운동의 속도- 일정 기간 동안의 신체 움직임 벡터와 이 간격의 값의 비율:
속도를 알면 공식을 사용하여 알려진 시간 동안의 변위를 찾을 수 있습니다.
직선 등속 운동에서는 속도 벡터와 변위 벡터의 방향이 동일합니다.
축에 움직임 투영 엑스: s x = x t . s x = x - x 0이므로 신체 좌표 x = x 0 + s x입니다. y축의 경우도 유사합니다: y = y 0 + s y.
결과적으로 우리는 x 및 y 축의 투영에서 몸체의 직선 등속 운동 방정식을 얻습니다.
운동의 상대성
신체의 위치는 상대적입니다. 즉, 기준 시스템에 따라 다릅니다. 그러므로 그 움직임 역시 상대적이다.
고르지 못한 움직임에서도 속도
고르지 않은시간이 지남에 따라 신체의 속도가 변하는 움직임입니다.
고르지 않은 이동의 평균 속도는 이동 시간에 대한 변위 벡터의 비율과 같습니다.
그런 다음 고르지 않은 움직임 중 변위
즉각적인 속도주어진 시간 또는 궤도의 주어진 지점에서 신체의 속도입니다.
가속. 균일하게 가속된 모션
균일하게 가속됨동일한 시간 간격에 걸쳐 신체의 속도가 동일하게 변하는 운동입니다.
신체의 가속이 변화가 발생한 시간에 대한 신체 속도 변화의 비율입니다.
가속도는 속도 변화율을 나타냅니다.
가속도는 벡터량입니다. 단위 시간당 물체의 순간 속도가 어떻게 변하는지 보여줍니다.
신체의 초기 속도와 가속도를 알면 공식 (1)을 통해 언제든지 속도를 찾을 수 있습니다.
이렇게 하려면 선택한 축에 대한 투영 방식으로 방정식을 작성해야 합니다.
V x =V 0x + a x 티
등가속도 운동의 속도 그래프는 직선이다.
직선 균일 가속 운동의 변위 및 경로
물체가 시간 t에서 가속도로 움직였다고 가정해 보겠습니다. 속도가 에서 으로 변하면,
속도 그래프를 사용하면 알려진 시간에 신체가 이동한 거리를 확인할 수 있습니다. 이는 음영 처리된 표면의 면적과 수치적으로 동일합니다.
신체의 자유낙하
중력의 영향을 받아 공기가 없는 공간에서 물체가 움직이는 것을 자유 낙하.
자유 낙하는 균일하게 가속되는 운동입니다. 지구상의 특정 장소에서 중력 가속도는 모든 물체에 대해 일정하며 낙하하는 물체의 질량에 의존하지 않습니다: g = 9.8 m/s 2 .
"운동학" 섹션의 다양한 문제를 해결하려면 두 가지 방정식이 필요합니다.
예:정지 상태에서 균일하게 가속되어 움직이는 신체가 5초 동안 18m의 거리를 이동했습니다. 가속도는 얼마이며 5초 동안 신체가 이동한 거리는 얼마입니까?
5초 동안 신체는 s = s 5 - s 4 거리를 이동했으며 s 5 와 s 4 는 각각 4초와 5초 동안 신체가 이동한 거리입니다.
답변: 4m/s2의 가속도로 움직이는 물체는 5초 동안 50m를 이동합니다.
"주제 1. "역학 주제에 대한 문제 및 테스트. 운동학의 기초."
- 소재점(기준계)
수업: 3 과제: 9 시험: 1
- 균일하게 가속된 운동 중 시간에 따른 운동량의 의존성 그래프 - 신체의 상호작용과 운동의 법칙: 운동학 기초, 9급
수업: 2 과제: 9 시험: 1
수업: 1 과제: 9 시험: 1
"역학" 주제에 대한 과제를 완료하려면 뉴턴의 법칙, 만유 인력의 법칙, Hooke의 법칙, 운동량 및 에너지 보존, 운동학의 기본 공식(좌표, 속도 및 변위 방정식)을 알아야 합니다.
물리학 과정의 권장 사항에 제안된 이론 자료를 공부하는 순서를 엄격히 따르십시오.
역학 과정의 작업을 완료할 때 선택한 참조 시스템의 벡터 투영 기호에 주의하세요. 고등학생들이 흔히 저지르는 실수입니다.
문제의 다이어그램(그림)을 그리는 데 게으르지 마십시오. 이렇게 하면 문제 해결이 훨씬 쉬워질 수 있습니다.
각 특정 작업의 조건을 분석하고 답변을 조건 및 현실과 비교하십시오.
원본 데이터를 사용하여 자신만의 문제를 만들어내지 마세요!
1. 균일한 움직임은 거의 없습니다. 일반적으로 기계적 운동은 속도가 변하는 운동입니다. 시간이 지남에 따라 신체의 속도가 변하는 움직임을 말합니다. 고르지 않은.
예를 들어, 교통량이 고르지 않게 움직입니다. 움직이기 시작하는 버스는 속도를 높입니다. 제동하면 속도가 감소합니다. 지구 표면에 떨어지는 물체도 고르지 않게 움직입니다. 시간이 지남에 따라 속도가 증가합니다.
움직임이 고르지 않으면 더 이상 공식을 사용하여 신체의 좌표를 결정할 수 없습니다. 엑스 = 엑스 0 + vxt, 이동 속도가 일정하지 않기 때문입니다. 문제가 발생합니다. 고르지 않은 움직임으로 시간이 지남에 따라 신체 위치의 변화 속도를 특징 짓는 값은 무엇입니까? 이 수량은 평균 속도.
중간 속도 V수요일고르지 않은 움직임은 변위 비율과 동일한 물리량입니다. 에스시간에 따른 시체 티이를 위해 다음을 수행했습니다.
|
V참조 = . |
평균 속도는 벡터량. 실용적인 목적으로 평균 속도 모듈을 결정하기 위해 이 공식은 몸체가 한 방향으로 직선을 따라 움직이는 경우에만 사용할 수 있습니다. 다른 모든 경우에는 이 공식이 적합하지 않습니다.
예를 살펴보겠습니다. 노선을 따라 각 역에 열차가 도착하는 시간을 계산하는 것이 필요합니다. 그러나 움직임은 선형적이지 않습니다. 위의 공식을 이용하여 두 역 사이 구간의 평균 속도 모듈을 계산하면 변위 벡터의 모듈이 기차로 이동한 거리. 그리고 위의 공식에 따르면 이 열차의 시작점에서 최종점까지 그리고 뒤로의 평균 이동 속도는 완전히 0입니다.
실제로 평균 속도를 결정할 때 다음과 같은 값이 사용됩니다. 경로 관계 엘제 시간에 티, 이 경로가 전달되는 동안:
V 수요일 = .
그녀는 자주 불린다. 평균 지상 속도.
2. 궤적의 어느 부분에서든 신체의 평균 속도를 알면 언제든지 위치를 결정하는 것이 불가능합니다. 자동차가 6시간 동안 300km를 주행했다고 가정해 보겠습니다. 자동차의 평균 속도는 50km/h입니다. 그러나 동시에 그는 한동안 서 있을 수 있었고, 한동안 70km/h의 속도로 움직일 수 있었고, 한동안은 20km/h의 속도로 움직일 수 있었습니다.
분명히, 6시간 동안 자동차의 평균 속도를 알더라도 1시간 후, 2시간 후, 3시간 후 등의 위치를 확인할 수는 없습니다.
3. 움직일 때 몸체는 궤적의 모든 지점을 순차적으로 통과합니다. 각 지점에서는 특정 시간에 있으며 어느 정도 속도가 있습니다.
순간 속도는 특정 순간 또는 궤도의 특정 지점에서 신체의 속도입니다.
몸이 고르지 못한 선형 운동을 한다고 가정해 봅시다. 그 지점에서 이 물체의 이동 속도를 결정해보자 영형그 궤적(그림 21). 궤적에서 섹션을 선택하겠습니다. AB, 그 안에 점이 있습니다 영형. 움직이는 에스 1 이 영역에서 신체는 제 시간에 완료되었습니다. 티 1 . 이 구간의 평균 속도는 V평균 1 = .
몸의 움직임을 줄이도록 합시다. 평등해지자 에스 2, 이동시간은 티 2. 그러면 이 시간 동안 신체의 평균 속도는 다음과 같습니다. V avg 2 = .이동을 더 줄이면 이 섹션의 평균 속도는 다음과 같습니다. V참조 3 = .
우리는 신체의 이동 시간과 그에 따른 변위를 계속해서 줄일 것입니다. 결국 움직임과 시간은 너무 작아져서 자동차의 속도계와 같은 장치는 더 이상 속도 변화를 기록하지 않게 되며 이 짧은 시간 동안의 움직임은 균일하다고 간주될 수 있습니다. 이 영역의 평균 속도는 해당 지점에서의 신체의 순간 속도입니다. 영형.
따라서,
순간 속도는 작은 변위 D의 비율과 동일한 벡터 물리량입니다. 에스짧은 시간 동안 D 티, 이 운동이 완료되었습니다:
|
V = . |
자가 테스트 질문
1. 어떤 종류의 움직임을 고르지 않다고 합니까?
2. 평균 속도란 무엇입니까?
3. 평균 지상 속도는 무엇을 나타냅니까?
4. 신체의 궤적과 특정 기간 동안의 평균 속도를 알면 언제든지 신체의 위치를 결정하는 것이 가능합니까?
5. 순간 속도란 무엇입니까?
6. '작은 움직임', '짧은 시간'이라는 표현을 어떻게 이해하시나요?
작업 4
1. 자동차는 모스크바 거리를 따라 0.5시간 만에 20km를 주행했고, 모스크바를 떠날 때 15분 동안 서 있었고, 다음 1시간 15분 동안 모스크바 지역을 한 바퀴 100km 주행했습니다. 자동차는 각 구간과 전체 경로를 따라 어느 정도의 평균 속도로 움직였습니까?
2. 두 역 사이를 연결하는 열차가 역 간 거리의 전반부를 평균 속도 50km/h로, 후반부를 평균 속도 70km/h로 주행한 경우 평균 속도는 얼마입니까?
3. 두 역 사이를 운행하는 열차가 절반의 시간을 평균 속도 50km/h로 이동하고 남은 시간을 평균 속도 70km/h로 주행할 경우 평균 속도는 얼마입니까?
