דוגמאות של תנועה מכנית. תנועה מכנית: פיזיקה, כיתה 10

דוגמאות של תנועה מכנית ידוע לנו מחיי היומיום. שיט מכוניות, מטוסים, ספינות עובר זה. הדוגמאות הפשוטות ביותר של תנועה מכנית, אנו יוצרים לעצמנו, עובר על ידי אחרים. כל שנייה של כוכב הלכת שלנו נמצא בתנועה בשני מישורים: השמש צירו. זו גם דוגמאות של תנועה מכנית. אז בואו עכשיו נדבר על זה באופן ספציפי.

מה קורה מכניקה

, בואו נסתכל כל זה נקרא מכניקה לפני המדבר, מה הן דוגמאות של תנועה מכאנית. אנחנו לא ניכנס הפרא של מדעים ולהפעיל מספר עצום של מונחים. אם אנחנו מדברים באמת די פשוט, את המכניקה - A ענף בפיזיקה העוסק בתנועה של גופים. ומה זה יכול להיות, מכונאי זה? תלמידים בשיעורי פיזיקה היכרות עם סעיפי המשנה שלה. קינמטיקה זו, הדינמיקה סטטיקה.

כל אחת מן החטיבות גם לומדת את תנועת הגופים, אך יש מאפיין רק בשבילו במיוחד. איזה, אגב, הוא נפוץ בפתרון בעיות רלוונטיות. בואו נתחיל עם קינמטיקה. כל ספר לימוד ספר מודרני או משאב אלקטרוני יבהיר כי ההצעה של קינמטיקה מערכת מכאנית נחשבת מבלי לקחת בחשבון את הסיבות שהובילו את התנועה. במקביל אנו יודעים כי סיבת התאוצה, אשר תגרום לגוף בתנועה, זה כוח.

מה אם הכוח שאתה צריך לשקול

אבל בהתחשב שכבר קשרי גומלין טלפון בזמן הנהיגה עוסקת בסעיף הבא, אשר נקרא דינמיקה. מהירות תנועה מכנית אשר הוא אחד הפרמטרים החשובים הדינמיקה לבלי הפרד עם המושג הזה. האחרון מבין הסעיפים - סטטיקה. היא כבר לומד את התנאים של שיווי משקל של מערכות מכניות. הדוגמא הפשוטה ביותר היא שעת משקולות איזון סטטי. הערה למורים: שיעור פיסיקה, "תנועה מכאנית" בבית הספר צריך להתחיל עם זה. ראשית, לתת דוגמאות, ולאחר מכן לחלק לשלושה חלקים, מכניקה, ורק אז להמשיך לשאר.

מהם האתגרים

גם אם אנחנו מתייחסים רק קטע אחד, נניח הוא קינמטיקה, אנחנו כאן מצפים מספר עצום של משימות שונות. העניין הוא שיש כמה תנאים, אשר מבוסס על, אותה המשימה יכולה להיות מוצגת באור שונה. יתר על כן, הבעיה על תנועת קינמטיקה ניתן לצמצם במקרה של נפילה חופשית. זה נדון עתה.

מהו בסתיו-חינם קינמטיקה

תהליך זה יכול לתת כמה הגדרות. עם זאת, הם בהכרח יופחתו ל נקודה אחת. כאשר נפילה חופשית על הגוף רק בכוח הכבידה פועלת. זה מופנה ממרכז מסת הגוף לאורך רדיוס למרכז כדור הארץ. כל השאר יכול להיות "מגניבה" שפה והגדרות ברגע שאתה רוצה. עם זאת, הנוכחות של היחיד כובד במהלך תנועה כזו היא הכרח.

כיצד לפתור בעיות של הנפילה החופשית של קינמטיקה

ראשית עלינו "להשיג" נוסחאות. אם אתם שואלים את המורה המודרני בפיזיקה, הוא יענה לך כי הידע של נוסחאות - היא חצי הפתרון. רבע ניתן על ההבנה של התהליך עוד רבע - על תהליך החישוב. אבל את הנוסחה, הנוסחה נוסחה שוב - זה מה מהווה סיוע.

אנחנו יכולים להתקשר הנפילה החופשית של מקרה מיוחד של תנועה מואצת באופן אחיד. למה? כן, כי יש לנו כל מה שנדרש. האצה אינה משתנית, הוא 9.8 מטרים לכל בריבוע שני. על בסיס זה, אנו יכולים להמשיך הלאה. מרחק פורמולה נסע ידי הגוף כאשר מואצת בתנועה אחידה, יש את הטופס: S = VOT + (-) ב ^ 2/2. הנה, S - מרחק, וו - מהירות התחלתית, t - זמן, - אץ. עכשיו ננסה להביא נוסחה זו על המקרה של נפילה חופשית.

כפי שאמרנו קודם לכן, זהו מקרה מיוחד של תנועה מואצת באופן אחיד. אם - היא אצת ייעוד קונבנציונלית נפוצה, g ב (ולהחליף) יהיה בערך מספרי מובהק, הידוע גם בשם טבלאי. תן לנו לשכתב את מרחק הנוסחא נסע על ידי הגוף של המקרה עם הנפילה החופשית: S = VOT + (-) gt ^ 2/2.

מובן כי במקרה כזה תנועה תתרחש במישור האנכי. נא לשים לב לעובדה כי אף אחת מהאפשרויות שאנחנו יכולים להביע מהנוסחה הנ"ל, ללא תלות במשקל הגוף. האם אתם זורקים ארגז או אבן, למשל, מהגג, או על שני משקל אבן שונה - אובייקטים אלה בעת ובעונה האחת את תחילת הנפילה ונחתו כמעט בו זמנית.

בין שמיים לארץ. תנועה מכנית. משימות

אגב, יש דבר כזה כמו מהירות מיידית. זה מתייחס למהירות בכל תנועה זמן. וגם נפילה חופשית נוכל לקבוע זאת בקלות, לדעת את השיעור הראשוני בלבד. ואם זה אפס, במקרה הוא בדרך כלל חתיכת העוגה. מהירות פורמולה מיידי בנפילה חופשית של קינמטיקה של הטופס: V = gt וו +. שים לב "-" הסימן נעלם. לאחר שהוא מוצב, כאשר הגוף מאט. וכמו בגוף יכול להאט את הנפילה? לפיכך, אם המהירות ההתחלתית לא דווחה, מיידי שווה פשוט התוצר של g האצה הכביד בזמן t נופל, שחלף מאז תחילת התנועה.

פיזיקה. בתנועה מכנית בנפילה חופשית

בואו נעבור לבעיות ספציפיות בנושא זה. תניח את התנאי הבא. הילדים החליטו להשתעשע ולזרוק כדור טניס על גג הבית. גלו מה היה מהירות כדור טניס ברגע פגיע עם הקרקע, אם יש בבית עשר קומות. הגובה של קומה אחת להיות מוגדר שווה שלושה מטרים. הכדור הוא שוחרר מן היד.

באתגר הזה לא יהיה צעד אחד, כפי שנדמה לך בהתחלה. נראה כי הכל נראה בלתי אפשרי פשוט, פשוט להחליף את המספר הרצוי לתוך הנוסחא של המהירות הרגעית וכל. אבל כשהם עושים כדי שיוכלו להתמודד עם הבעיה: אנחנו לא יודעים את הזמן של נפילת הכדור. בואו נסתכל על שאר הפרטים של הבעיה.

דודג תחת

ראשית, אנו מקבלים מספר הקומות, ואנחנו יודעים את הגובה של כל אחד מהם. זה שלושה מטרים. לפיכך, אנו יכולים מיד לחשב את המרחק הנורמלי מהגג אל הקרקע. שנית, נאמר לנו כי הכדור הוא שוחרר מן היד. כרגיל, את הבעיות של תנועה מכנית (וגם בעיות בכלל) יש פרטים קטנים, אשר במבט ראשון אולי לא נראה כמו שום דבר משמעותי. עם זאת, יש ביטוי אומר כי כדור הטניס אין מהירות התחלתית. מעולה, אחד המונחים בנוסחה אז נעלמת. עכשיו אנחנו צריכים לראות את השעה, אשר החזיקה את הכדור באוויר לפני ההתנגשות עם הקרקע.

בשביל זה אנחנו צריכים את הנוסחא המרחקת עם תנועה מכאנית. קודם כל להסיר את המוצר של המהירות הראשונית בעת התנועה, שכן הוא אפס, ולכן המוצר יהיה שווה לאפס. בא, נכפיל את שני הצדדים על ידי שני להיפטר של השברים. עכשיו אנחנו יכולים להביע את כיכר הזמן. כדי זה פעמיים המרחק מחולק תאוצת הכבידה. אנחנו פשוט נצטרך לקחת את השורש הריבועי של הביטוי הזה כדי לדעת כמה זמן עבר לפני ההתנגשות של הכדור עם הקרקע. תמצית שורש מספרי תחליף ולקבל כ 2.71 שניות. עכשיו מספר כי הוא החליף את הנוסחא של המהירות הרגעית. אנחנו מקבלים כ 26.5 מטר לשנייה.

הערה למורים ותלמידים יכולים ללכת קצת לכיוון השני. כדי למנוע בלבול בנתונים אלה, זה צריך להיות אפשרי כדי לפשט את הנוסחה הסופית. זה יהיה שימושי כי יהיה פחות סיכון ללכת לאיבוד חישובים משלהם, ולאפשר להם את השגיאה. במקרה זה, נוכל להמשיך כדלקמן: להביע את הנוסחא של זמן מרחק, אבל לא להחליף מספרים להחליף ביטוי זה בנוסחא יש את המהירות הרגעית. ואז היא הסתכלה כדלקמן: V = G * sqrt (2S / g). אבל תאוצת הכובד יכול להפוך את הביטוי הרדיקלי. כדי לעשות זאת, היא תציג בכיכר. אנו משיגים sqrt = V (2S * g ^ 2 / g). עכשיו אנחנו נפחית את תאוצת כובד במכנה ובמונה למחוק התואר שלה. כתוצאה מכך, נקבל sqrt = V (2gS). התשובה תהיה זהה, רק בחישוב יהיה פחות.

תוצאות ומסקנה

אז, מה למדנו היום? ישנם כמה קטעים נלמדים על ידי פיסיקה. תנועה מכנית היא חילקה אותו סטטיקה, דינמיקה קינמטיקה. כל מיני למדעים אלה יש מאפיינים משלה, אשר נלקחים בחשבון כאשר בפתרון בעיות. עם זאת, אנחנו יכולים לתת מאפיין כללי של מושג כגון תנועה מכאנית. 10 בכיתה - המחקר הפעיל ביותר של ענף זה של פיסיקה, על פי תכנית הלימודים בבית הספר. מכניקה כוללת גם במקרים של נפילה חופשית, כפי שהם נוף חלקי של תנועה מואצת באופן אחיד. ועם מצבים אלה, אנו מעסיקים הוא קינמטיקה.