Aralin sa paksang hindi pantay na paggalaw at madaliang bilis. Buod ng aralin "Rectilinear uniformly accelerated motion"

BILIS NG HINDI PATAS NA PAGGALAW

Hindi pantayay isang paggalaw kung saan nagbabago ang bilis ng katawan sa paglipas ng panahon.

Ang average na bilis ng hindi pantay na paggalaw ay katumbas ng ratio ng displacement vector sa oras ng paglalakbay

Pagkatapos ay ang pag-aalis sa panahon ng hindi pantay na paggalaw

Mabilis na bilis ay ang bilis ng isang katawan sa isang takdang sandali sa oras o sa isang takdang punto sa tilapon.

Bilisay isang quantitative na katangian ng paggalaw ng katawan.

average na bilis ay isang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng displacement vector ng punto sa tagal ng panahon Δt kung kailan naganap ang displacement na ito. Ang direksyon ng average na bilis ng vector ay tumutugma sa direksyon ng displacement vector. Ang average na bilis ay tinutukoy ng formula:

Mabilis na bilis , iyon ay, ang bilis sa isang naibigay na sandali sa oras ay isang pisikal na dami na katumbas ng limitasyon kung saan ang average na bilis ay may posibilidad na may walang katapusang pagbaba sa yugto ng panahon Δt:

Sa madaling salita, ang madalian na bilis sa isang naibigay na sandali sa oras ay ang ratio ng isang napakaliit na paggalaw sa isang napakaikling yugto ng panahon kung saan naganap ang paggalaw na ito.

Ang instantaneous velocity vector ay nakadirekta nang tangential sa trajectory ng katawan (Fig. 1.6).

kanin. 1.6. Mabilisang vector ng bilis.

Sa sistema ng SI, ang bilis ay sinusukat sa metro bawat segundo, iyon ay, ang yunit ng bilis ay itinuturing na bilis ng naturang pare-parehong rectilinear motion kung saan ang isang katawan ay naglalakbay sa layo na isang metro sa isang segundo. Ang yunit ng bilis ay ipinahiwatig ng MS. Ang bilis ay madalas na sinusukat sa iba pang mga yunit. Halimbawa, kapag sinusukat ang bilis ng isang kotse, tren, atbp. Ang yunit na karaniwang ginagamit ay kilometro bawat oras:

1 km/h = 1000 m / 3600 s = 1 m / 3.6 s

o

1 m/s = 3600 km / 1000 h = 3.6 km/h

Pagdaragdag ng bilis

Ang mga bilis ng paggalaw ng katawan sa iba't ibang mga sistema ng sanggunian ay konektado ng klasikal batas ng pagdaragdag ng mga bilis.

Kamag-anak ng bilis ng katawan nakapirming frame of reference katumbas ng kabuuan ng mga bilis ng katawan sa gumagalaw na sistema ng sanggunian at ang pinaka-mobile na reference system na nauugnay sa nakatigil.

Halimbawa, ang isang pampasaherong tren ay gumagalaw sa kahabaan ng riles sa bilis na 60 km/h. May taong naglalakad sa karwahe ng tren na ito sa bilis na 5 km/h. Kung isasaalang-alang natin ang railway stationary at kunin ito bilang isang sistema ng sanggunian, kung gayon ang bilis ng isang tao na may kaugnayan sa sistema ng sanggunian (iyon ay, nauugnay sa riles) ay magiging katumbas ng pagdaragdag ng mga bilis ng tren at ng tao, iyon ay, 60 + 5 = 65, kung ang tao ay naglalakad sa parehong direksyon, katulad ng tren; at 60 – 5 = 55 kung ang tao at ang tren ay gumagalaw sa magkaibang direksyon. Gayunpaman, ito ay totoo lamang kung ang tao at ang tren ay gumagalaw sa parehong linya. Kung ang isang tao ay gumagalaw sa isang anggulo, pagkatapos ay kailangan niyang isaalang-alang ang anggulong ito, na alalahanin na ang bilis ay dami ng vector.

Ngayon tingnan natin ang halimbawang inilarawan sa itaas nang mas detalyado - na may mga detalye at larawan.

Kaya, sa aming kaso, ang riles ay nakapirming frame of reference. Ang tren na gumagalaw sa kalsadang ito ay gumagalaw na frame of reference. Ang karwahe kung saan nilalakad ang tao ay bahagi ng tren.

Ang bilis ng isang tao na may kaugnayan sa karwahe (na may kaugnayan sa gumagalaw na frame ng sanggunian) ay 5 km/h. Tukuyin natin ito sa pamamagitan ng letrang H.

Ang bilis ng tren (at samakatuwid ay ang karwahe) na nauugnay sa isang nakapirming frame ng sanggunian (iyon ay, nauugnay sa riles) ay 60 km/h. Tukuyin natin ito sa pamamagitan ng letrang B. Sa madaling salita, ang bilis ng tren ay ang bilis ng gumagalaw na reference frame na may kaugnayan sa nakatigil na reference frame.

Ang bilis ng isang tao na may kaugnayan sa riles (na may kaugnayan sa isang nakapirming frame ng sanggunian) ay hindi pa rin alam sa amin. Tukuyin natin ito ng titik .

Iugnay natin ang XOY coordinate system sa fixed reference system (Fig. 1.7), at ang X P O P Y P coordinate system sa gumagalaw na reference system (tingnan din ang seksyong Reference system). Ngayon subukan nating hanapin ang bilis ng isang tao na nauugnay sa isang nakapirming frame ng sanggunian, iyon ay, nauugnay sa riles.

Sa loob ng maikling panahon Δt nangyayari ang mga sumusunod na kaganapan:

Pagkatapos, sa panahong ito, ang paggalaw ng isang tao na may kaugnayan sa riles ay:

H + B

Ito batas ng pagdaragdag ng mga displacement. Sa aming halimbawa, ang paggalaw ng isang tao na may kaugnayan sa riles ay katumbas ng kabuuan ng mga paggalaw ng taong may kaugnayan sa karwahe at ang karwahe na may kaugnayan sa riles.

Ang batas ng pagdaragdag ng mga displacement ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:

= Δ H Δt + Δ B Δt

Aral

Paksa: Rectilinear uniformly accelerated motion. Bilis sa panahon ng hindi pantay na paggalaw.

Mga layunin ng aralin:

Pang-edukasyon:

1.​ bumuo ng konsepto ng rectilinear pantay na pinabilis na paggalaw, madalian na bilis, acceleration;

2.​ bumuo ng isang acceleration graph;

3.​ kasanayan sa pagsasanay sa paglutas ng mga problema sa graphic at pagkalkula

Pang-edukasyon:

1.​ bumuo ng mga praktikal na kasanayan ng mga mag-aaral: ang kakayahang pag-aralan, gawing pangkalahatan, i-highlight ang pangunahing ideya mula sa kuwento ng guro at gumawa ng mga konklusyon;

2.​ bumuo ng kakayahang magamit ang nakuha na kaalaman sa mga bagong kondisyon.

Mga tagapagturo:

1.​ palawakin ang abot-tanaw ng mga mag-aaral tungkol sa mga uri ng mekanikal na paggalaw (sa partikular, tungkol sa rectilinear uniformly alternating (uniformly accelerated) motion);

2.​ bumuo ng kuryusidad, interes sa pag-aaral ng pisika, pagkaasikaso, at disiplina

Uri ng aralin: Pinagsamang aralin.

Sa panahon ng mga klase.

1) Oras ng pag-aayos

Pagtatatag ng kahandaan ng klase para sa aralin.

2) Pagganyak

Ang paggalaw ay buhay. Ang bawat katawan ay gumagalaw nang iba: may sariling layunin, tilapon, bilis. ang iyong mga galaw ay pag-unlad na imposible nang hindi nakakakuha ng bagong kaalaman. Kaya ngayon, matutuklasan natin ang isang bagong katangian ng paggalaw, na isang mahalagang bahagi ng ating buhay.

3) Pag-update ng kaalaman

Malayang gawain (20 min)

4) Pag-aaral ng bagong materyal

Pinag-aralan namin ang pare-parehong paggalaw ng isang katawan kapag ang bilis nito ay nananatiling hindi nagbabago at sa anumang sandali ng oras at sa anumang distansya ay matatagpuan bilang ratio ng distansya na nilakbay sa oras.

Mangyaring magbigay ng mga halimbawa ng unipormeng galaw.

(mga halimbawa ng pangalan ng mga mag-aaral).

Gaano kadalas natin mapapansin ang gayong paggalaw?

(pangkalahatang opinyon ng mga mag-aaral: bihira, halos palaging, ang bilis ng isang katawan ay nagbabago para sa ilang kadahilanan)

Sa katunayan, ang gayong paggalaw ay talagang napakabihirang at kadalasang nangyayari sa mga mekanismo. Ngunit sa mundo sa paligid natin, isa pang kilusan ang laganap.

Pinabilis na paggalaw ay isang medyo karaniwang uri ng paggalaw. Ang isang halimbawa ng naturang paggalaw ay ang paggalaw ng isang load na itinapon mula sa isang tiyak na taas, ang paggalaw ng isang braking bus o isang panimulang elevator.

Upang makilala ang pinabilis na paggalaw sa anumang paraan, tinatawag ang isang damiacceleration mga katawan.

Ang acceleration ay isang pisikal na dami na katumbas ng ratio ng pagbabago sa bilis sa isang yugto ng panahon sa panahon kung saan ito nangyari.

Bilang karagdagan, maaari mong gamitin ang pang-araw-araw na kahulugan: ang acceleration ay ang rate ng pagbabago ng bilis.

Kadalasan, isinasaalang-alang namin ang acceleration sa projection sa ilang axis (halimbawa, papunta sa axis ), sa kasong ito, ang acceleration projection ay kukuha ng form:

Bigyang-pansin natin ang katotohanan na ang acceleration sa lahat ng kaso ayvector magnitude, iyon ay, mayroon itong hindi lamang magnitude, kundi pati na rin ang direksyon. Ang acceleration sa SI ay sinusukat sa metro na hinati sa pangalawang squared

Ang isang metro bawat segundo na squared ay ang acceleration kung saan ang bilis ng katawan ay nagbabago ng isang metro bawat segundo para sa bawat segundo.

Naisip namin kung paano matukoy ang modulus ng acceleration, ngayon ay alamin natin kung paano matukoy ang direksyon ng acceleration. Upang gawin ito, inilalarawan namin ang pagbabago sa bilis sa vector form (Larawan 1).

kanin. 1. Pagbabago sa bilis ng katawan sa panahon ng pinabilis na paggalaw

Alinsunod dito, ang acceleration ng katawan ay ididirekta sa parehong direksyon tulad ng vector .

Ang isa sa mga pinakasimpleng uri ng hindi pantay na paggalaw ay pantay na pinabilis na paggalaw.

Ang uniformly accelerated motion ay isang paggalaw kung saan ang bilis ng isang katawan ay tumataas ng parehong halaga sa anumang pantay na pagitan ng oras.Sa pantay na pinabilis na paggalaw, ang acceleration ng katawan ay pare-pareho.

Bilang karagdagan, ang tinatawag na unipormeng mabagal na paggalaw ay minsan ay nakikilala. Ang pantay na mabagal na paggalaw ay isang paggalaw kung saan ang bilis ng isang katawan ay kabaligtaran sa pagbilis nito.

Gumuhit tayo ng mga graph ng acceleration ng isang katawan laban sa oras sa pantay na pinabilis na paggalaw. Dahil sa pare-parehong pinabilis na paggalaw ang acceleration ay pare-pareho (Fig. 2):

kanin. 2. Pagpapabilis ng katawan sa pantay na pinabilis na paggalaw

Ang pulang graph ay tumutugma sa kaso kapag ang acceleration projection ay positibo. Ang berdeng graph ay tumutugma sa kaso kapag ang acceleration projection ay zero. Asul - negatibong acceleration projection.

Upang malutas ang pangunahing problema ng kinematics, iyon ay, upang mahanap ang posisyon ng isang katawan sa anumang oras, kailangan mo munang mahanap ang bilis ng katawan sa anumang oras. Upang gawin ito, dapat nating isulat ang batas ng pagbabago sa agarang bilis sa paglipas ng panahon para sa pantay na pinabilis na paggalaw. Magagawa ito sa pamamagitan lamang ng pagpapahayag ng bilis mula sa acceleration formula.

saan - paunang bilis ng katawan, – pagpapabilis. Ang batas ng pagbabago ng bilis, na nakasulat sa vector form, ay ang pinaka-pangkalahatan, ngunit ang paggamit nito upang matukoy ang bilis sa anumang punto ng oras ay medyo hindi maginhawa. Samakatuwid, isaalang-alang natin ang batas ng pagbabago sa agarang bilis sa paglipas ng panahon sa projection sa isang axis na pinili sa direksyon ng paggalaw.

Isaalang-alang natin ang apat na posibleng kaso (Larawan 3):

kanin. 3. Apat na posibleng kaso ng directionality ng paunang bilis at acceleration

kung sakaling a)ang bilis ng katawan at ang acceleration nito ay nakadirekta sa positibong direksyon ng coordinate axis, at ang batas ng pagbabago sa bilis ay kukuha ng anyo:

sakaling nasa) ang bilis ng katawan ay nakadirekta kasama ang positibong direksyon ng coordinate axis, at ang acceleration ay nakadirekta kasama ang negatibong direksyon ng coordinate axis; dati naming tinawag ang naturang paggalaw na pantay na mabagal, at ang batas ng pagbabago sa bilis:

Mula sa anyo ng mga batas ng mga pagbabago sa bilis sa paglipas ng panahon, malinaw na ang projection ng bilis ay linearly depende sa oras, at naaayon, ang graph ng dependence ng projection ng bilis sa oras ay magiging isang tuwid na linya (Fig. 4 ).

kanin. 4. Mga graph ng pag-asa ng bilis ng katawan sa oras sa pantay na pinabilis na paggalaw

Ang graph (Larawan 4a) ay nagpapakita ng pag-asa ng velocity projection sa oras. Ang berdeng tuwid na linya ay tumutugma sa kaso kung saan ang katawan ay nagpapahinga, at sa paunang sandali ng oras ay nagsimulang lumipat sa positibong direksyon ng coordinate axis na may pagtaas ng bilis. Ang pulang tuwid na linya ay tumutugma sa kaso kapag sa unang sandali ng oras ang katawan ay may ilang bilis na nakadirekta sa positibong direksyon ng coordinate axis, at tumataas ito sa paglipas ng panahon.

Ipinapakita ng Figure 4b ang kaugnayan sa pagitan ng slope ng graph ng velocity ng isang body versus time at ang acceleration ng body sa pantay na pinabilis na paggalaw.

Panghuli, isaalang-alang natin ang isang espesyal na punto sa graph ng projection ng bilis ng katawan laban sa oras. Ipinapakita ng Figure 5 ang punto kung saan ang bilis ng katawan ay nagbabago ng direksyon nito sa kabaligtaran. Ang puntong ito ay tinatawag naturning point (Larawan 5).

kanin. 5. Turning point

Kaya, sa araling ito natutunan natin ang tungkol sa konsepto ng body acceleration. Bilang karagdagan, sinuri namin ang mga batas ng mga pagbabago sa bilis ng isang katawan sa paglipas ng panahon. Susunod, natutunan namin kung paano iplano ang pag-asa ng bilis ng katawan sa oras, at sa wakas ay ipinakilala ang konsepto ng isang punto ng pagliko.

Takdang aralin

I-roll ang katawan pababa sa isang hilig na eroplano (Larawan 2);

kanin. 2. Paggulong ng katawan pababa sa isang inclined plane ()

Libreng pagkahulog (Larawan 3).

Ang lahat ng tatlong uri ng paggalaw na ito ay hindi pare-pareho, iyon ay, ang kanilang bilis ay nagbabago. Sa araling ito ay titingnan natin ang hindi pantay na paggalaw.

Unipormeng paggalaw - mekanikal na paggalaw kung saan ang isang katawan ay naglalakbay sa parehong distansya sa anumang pantay na yugto ng panahon (Larawan 4).

kanin. 4. Unipormeng paggalaw

Ang paggalaw ay tinatawag na hindi pantay, kung saan ang katawan ay naglalakbay sa hindi pantay na mga landas sa pantay na yugto ng panahon.

kanin. 5. Hindi pantay na paggalaw

Ang pangunahing gawain ng mekanika ay upang matukoy ang posisyon ng katawan sa anumang sandali sa oras. Kapag ang katawan ay gumagalaw nang hindi pantay, ang bilis ng katawan ay nagbabago, samakatuwid, ito ay kinakailangan upang malaman upang ilarawan ang pagbabago sa bilis ng katawan. Upang gawin ito, dalawang konsepto ang ipinakilala: average na bilis at madalian na bilis.

Ang katotohanan ng isang pagbabago sa bilis ng isang katawan sa panahon ng hindi pantay na paggalaw ay hindi palaging kailangang isaalang-alang; kapag isinasaalang-alang ang paggalaw ng isang katawan sa isang malaking seksyon ng landas sa kabuuan (ang bilis sa bawat sandali ng oras ay hindi mahalaga sa amin), ito ay maginhawa upang ipakilala ang konsepto ng average na bilis.

Halimbawa, ang isang delegasyon ng mga mag-aaral ay naglalakbay mula sa Novosibirsk patungong Sochi sa pamamagitan ng tren. Ang distansya sa pagitan ng mga lungsod na ito sa pamamagitan ng tren ay humigit-kumulang 3,300 km. Ang bilis ng tren nang kaalis lang nito sa Novosibirsk ay , ibig sabihin ba nito sa kalagitnaan ng biyahe ay ganito ang bilis. pareho, ngunit sa pasukan sa Sochi [M1]? Posible bang, pagkakaroon lamang ng mga data na ito, upang sabihin na ang oras ng paglalakbay ay magiging (Larawan 6). Siyempre hindi, dahil alam ng mga residente ng Novosibirsk na tumatagal ng humigit-kumulang 84 na oras upang makarating sa Sochi.

kanin. 6. Ilustrasyon halimbawa

Kung isasaalang-alang ang paggalaw ng isang katawan sa isang malaking seksyon ng landas sa kabuuan, mas maginhawang ipakilala ang konsepto ng average na bilis.

Katamtamang bilis tinatawag nila ang ratio ng kabuuang paggalaw na ginawa ng katawan sa oras kung kailan ginawa ang paggalaw na ito (Larawan 7).

kanin. 7. Average na bilis

Ang kahulugan na ito ay hindi palaging maginhawa. Halimbawa, ang isang atleta ay tumatakbo ng 400 m - eksaktong isang lap. Ang displacement ng atleta ay 0 (Fig. 8), ngunit naiintindihan namin na ang kanyang average na bilis ay hindi maaaring maging zero.

kanin. 8. Ang displacement ay 0

Sa pagsasagawa, ang konsepto ng average na bilis ng lupa ay kadalasang ginagamit.

Average na bilis ng lupa ay ang ratio ng kabuuang landas na nilakbay ng katawan sa panahon kung saan ang landas ay nilakbay (Larawan 9).

kanin. 9. Average na bilis ng lupa

May isa pang kahulugan ng average na bilis.

average na bilis- ito ang bilis kung saan ang isang katawan ay dapat gumalaw nang pantay upang masakop ang isang naibigay na distansya sa parehong oras kung saan ito nalampasan, gumagalaw nang hindi pantay.

Mula sa kursong matematika alam natin kung ano ang ibig sabihin ng arithmetic. Para sa mga numero 10 at 36 ito ay magiging katumbas ng:

Upang malaman ang posibilidad ng paggamit ng formula na ito upang mahanap ang average na bilis, lutasin natin ang sumusunod na problema.

Gawain

Ang isang siklista ay umaakyat sa isang dalisdis sa bilis na 10 km/h, gumugugol ng 0.5 oras. Pagkatapos ay bumaba ito sa bilis na 36 km/h sa loob ng 10 minuto. Hanapin ang average na bilis ng siklista (Larawan 10).

kanin. 10. Ilustrasyon para sa problema

Ibinigay:; ; ;

Hanapin:

Solusyon:

Dahil ang yunit ng pagsukat para sa mga bilis na ito ay km/h, makikita natin ang average na bilis sa km/h. Samakatuwid, hindi namin gagawing SI ang mga problemang ito. I-convert natin sa oras.

Ang average na bilis ay:

Ang buong landas () ay binubuo ng landas pataas sa slope () at pababa sa slope ():

Ang landas upang umakyat sa dalisdis ay:

Ang landas pababa sa dalisdis ay:

Ang oras na kinakailangan upang maglakbay sa buong landas ay:

Sagot:.

Batay sa sagot sa problema, nakikita natin na imposibleng gamitin ang arithmetic mean formula upang makalkula ang average na bilis.

Ang konsepto ng average na bilis ay hindi palaging kapaki-pakinabang para sa paglutas ng pangunahing problema ng mekanika. Pagbabalik sa problema tungkol sa tren, hindi masasabi na kung ang average na bilis sa buong paglalakbay ng tren ay katumbas ng , pagkatapos pagkatapos ng 5 oras ito ay nasa malayo. mula sa Novosibirsk.

Ang average na bilis na sinusukat sa isang infinitesimal na yugto ng panahon ay tinatawag biglaang bilis ng katawan(halimbawa: ang speedometer ng kotse (Fig. 11) ay nagpapakita ng agarang bilis).

kanin. 11. Ang speedometer ng kotse ay nagpapakita ng agarang bilis

May isa pang kahulugan ng instantaneous speed.

Mabilis na bilis– ang bilis ng paggalaw ng katawan sa isang naibigay na sandali sa oras, ang bilis ng katawan sa isang partikular na punto ng tilapon (Fig. 12).

kanin. 12. Mabilis na bilis

Upang mas maunawaan ang kahulugang ito, tingnan natin ang isang halimbawa.

Hayaang dumiretso ang sasakyan sa isang seksyon ng highway. Mayroon kaming graph ng projection ng displacement versus time para sa isang partikular na paggalaw (Fig. 13), suriin natin ang graph na ito.

kanin. 13. Graph ng displacement projection kumpara sa oras

Ipinapakita ng graph na ang bilis ng sasakyan ay hindi pare-pareho. Sabihin nating kailangan mong hanapin ang agarang bilis ng isang kotse 30 segundo pagkatapos ng pagsisimula ng pagmamasid (sa puntong A). Gamit ang kahulugan ng madalian na bilis, makikita natin ang laki ng average na bilis sa pagitan ng oras mula hanggang . Upang gawin ito, isaalang-alang ang isang fragment ng graph na ito (Larawan 14).

kanin. 14. Graph ng displacement projection kumpara sa oras

Upang masuri ang kawastuhan ng paghahanap ng madalian na bilis, hanapin natin ang average na module ng bilis para sa pagitan ng oras mula hanggang , para dito isaalang-alang namin ang isang fragment ng graph (Larawan 15).

kanin. 15. Graph ng displacement projection laban sa oras

Kinakalkula namin ang average na bilis sa isang naibigay na tagal ng panahon:

Nakuha namin ang dalawang halaga ng agarang bilis ng kotse 30 segundo pagkatapos ng pagsisimula ng pagmamasid. Mas tumpak ang magiging halaga kung saan mas maliit ang agwat ng oras, ibig sabihin. Kung babawasan natin ang agwat ng oras na isinasaalang-alang nang mas malakas, pagkatapos ay ang agarang bilis ng kotse sa punto A ay matutukoy nang mas tumpak.

Ang instant na bilis ay isang dami ng vector. Samakatuwid, bilang karagdagan sa paghahanap nito (paghahanap ng modyul nito), kinakailangang malaman kung paano ito itinuro.

(sa ) – mabilisang bilis

Ang direksyon ng instantaneous velocity ay kasabay ng direksyon ng paggalaw ng katawan.

Kung ang isang katawan ay gumagalaw nang curvilinearly, ang madalian na bilis ay nakadirekta nang tangential sa trajectory sa isang naibigay na punto (Larawan 16).

Ehersisyo 1

Maaari bang magbago ang madalian na bilis () sa direksyon, nang hindi nagbabago sa magnitude?

Solusyon

Upang malutas ito, isaalang-alang ang sumusunod na halimbawa. Ang katawan ay gumagalaw sa isang hubog na landas (Larawan 17). Markahan natin ang isang punto sa trajectory ng paggalaw A at panahon B. Pansinin natin ang direksyon ng instantaneous velocity sa mga puntong ito (ang instantaneous velocity ay nakadirekta nang tangential sa trajectory point). Hayaan ang mga bilis at maging pantay sa magnitude at katumbas ng 5 m/s.

Sagot: Siguro.

Gawain 2

Maaari bang magbago ang madalian na bilis sa magnitude, nang hindi nagbabago sa direksyon?

Solusyon

kanin. 18. Ilustrasyon para sa problema

Ipinapakita ng Figure 10 na sa punto A at sa punto B ang agarang bilis ay nasa parehong direksyon. Kung ang isang katawan ay gumagalaw nang pare-parehong pinabilis, kung gayon .

Sagot: Siguro.

Sa araling ito, sinimulan naming pag-aralan ang hindi pantay na paggalaw, iyon ay, paggalaw na may iba't ibang bilis. Ang mga katangian ng hindi pantay na paggalaw ay karaniwan at madalian na bilis. Ang konsepto ng average na bilis ay batay sa mental na pagpapalit ng hindi pantay na paggalaw na may pare-parehong paggalaw. Minsan ang konsepto ng average na bilis (tulad ng nakita natin) ay napaka-maginhawa, ngunit hindi ito angkop para sa paglutas ng pangunahing problema ng mekanika. Samakatuwid, ang konsepto ng madalian na bilis ay ipinakilala.

Bibliograpiya

1. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Physics 10. - M.: Edukasyon, 2008.
2. A.P. Rymkevich. Physics. Aklat ng suliranin 10-11. - M.: Bustard, 2006.
3. O.Oo. Savchenko. Mga problema sa pisika. - M.: Nauka, 1988.
4. A.V. Peryshkin, V.V. Krauklis. Kurso sa pisika. T. 1. - M.: Estado. guro ed. min. edukasyon ng RSFSR, 1957.

1. Internet portal na "School-collection.edu.ru" ().
2. Internet portal na “Virtulab.net” ().

Takdang aralin

1. Mga Tanong (1-3, 5) sa dulo ng parapo 9 (pahina 24); G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. Sotsky. Physics 10 (tingnan ang listahan ng mga inirerekomendang pagbabasa)
2. Posible ba, na alam ang average na bilis sa isang tiyak na tagal ng panahon, upang mahanap ang displacement na ginawa ng isang katawan sa anumang bahagi ng agwat na ito?
3. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng madalian na bilis sa panahon ng pare-parehong linear na paggalaw at madalian na bilis sa panahon ng hindi pantay na paggalaw?
4. Habang nagmamaneho ng kotse, ang mga pagbabasa ng speedometer ay kinukuha bawat minuto. Posible bang matukoy ang average na bilis ng isang kotse mula sa mga data na ito?
5. Ang siklista ay sumakay sa unang ikatlong bahagi ng ruta sa bilis na 12 km bawat oras, ang pangalawang pangatlo sa bilis na 16 km bawat oras, at ang huling pangatlo sa bilis na 24 km bawat oras. Hanapin ang average na bilis ng bike sa buong paglalakbay. Ibigay ang iyong sagot sa km/oras

Mga Seksyon: Physics

klase: 7

Uri ng aralin: pag-aaral ng bagong materyal.

Mga layunin at layunin ng aralin:

• Pang-edukasyon:
  • ipakilala ang mga pangunahing konsepto ng mechanical motion: relativity ng motion, trajectory, distance traveled, uniform at uneven motion;
  • ipakilala ang konsepto ng bilis bilang isang pisikal na dami, ang pormula at mga yunit ng pagsukat nito.
• Pang-edukasyon:
  • bumuo ng mga cognitive na interes, intelektwal at malikhaing kakayahan, interes sa pag-aaral ng pisika;
• Pag-unlad:
  • bumuo ng mga kasanayan sa independiyenteng pagkuha ng kaalaman, organisasyon ng mga aktibidad na pang-edukasyon, pagtatakda ng layunin, pagpaplano;
  • paunlarin ang kakayahang mag-systematize, magklasipika at mag-generalize ng nakuhang kaalaman;
  • paunlarin ang kakayahan ng mga mag-aaral sa komunikasyon.

SA PANAHON NG MGA KLASE

I. Pansamahang sandali

II. Takdang aralin:§§13-14, hal. 3 (pasalita).

III. Paliwanag ng bagong materyal

1. Sinisimulan natin ang aralin sa pamamagitan ng pag-aanunsyo ng bagong paksa ng aralin at subukang sagutin ang tanong na: "Ano ang nagpapahintulot sa atin na hatulan kung ang isang katawan ay gumagalaw o nagpapahinga?" Matapos ang mga sagot ng mga mag-aaral, sinipi namin ang isang sipi mula sa tula ni A.S. Pushkin na "Movement" (tingnan ang Fig. 1).
Ang sipi ay naglalaman ng isang napakahalagang punto na kinakailangan para sa pangangatwiran kung ang isang katawan ay gumagalaw o nagpapahinga. Ibig sabihin, nauugnay sa kung aling mga paggalaw ng katawan ang nangyayari o hindi nangyayari. Paano mo malalaman kung ang isang katawan ay gumagalaw o nagpapahinga?

kanin. 1 ( Pagtatanghal, slide 2)

2. Relativity ng paggalaw.

Upang i-highlight ang gayong katangian ng mekanikal na paggalaw bilang relativity, isaalang-alang at suriin natin ang isang simpleng eksperimento sa isang cart na gumagalaw sa isang mesa. Isaalang-alang natin kung aling mga paksa ang inililipat nito, at kung saan ito ay nagpapahinga (tingnan ang Fig. 2, 3).

kanin. 2 (Mga Slide 4-10).

kanin. 3 (Slide 11).

IV. Upang pagsamahin ang materyal, lutasin namin ang mga sumusunod na gawain:

Gawain 1. Ipahiwatig kaugnay sa kung aling mga katawan ang mga sumusunod na katawan ay nagpapahinga at kaugnay sa kung aling – gumagalaw: isang pasahero sa isang umaandar na trak; isang kotse na nagmamaneho sa likod ng isang trak sa parehong distansya, isang load sa isang trailer ng kotse.

Gawain 2. May kaugnayan sa aling mga katawan ang isang tao na nakatayo sa bangketa habang nagpapahinga at nauugnay sa kung aling mga katawan siya gumagalaw?

kanin. 4 (Slide 12).

Gawain 3. Ilista ang mga katawan kung saan nagpapahinga ang driver ng umaandar na tram.

Karaniwang sinasagot ng mga mag-aaral na ang isang tao ay nagpapahinga na may kaugnayan sa bangketa, puno, ilaw ng trapiko, bahay at gumagalaw kamag-anak sa isang kotseng nagmamaneho sa kalsada. Sa sitwasyong ito, dapat bigyang-pansin ng mga estudyante ang katotohanan na ang isang tao, tulad ng Earth, ay gumagalaw sa bilis na 30 km/s na may kaugnayan sa Araw.

3. Trajectory ng paggalaw.

Susunod, ipinakilala namin ang konsepto ng trajectory at, depende sa hugis nito, nakikilala namin ang dalawang uri ng paggalaw: rectilinear at curvilinear. Una sa lahat, iginuhit namin ang pansin ng mga mag-aaral sa paggalaw ng naturang mga katawan, ang mga tilapon na kung saan ay malinaw na nakikita (tingnan ang Fig. 5). Dito ipinakilala namin ang konsepto ng distansyang nilakbay bilang isang pisikal na dami na sinusukat sa haba ng tilapon kung saan gumagalaw ang katawan sa isang tiyak na tagal ng panahon. Kaugnay nito, inuulit namin ang mga pangunahing yunit ng pagsukat ng haba na kilala mula sa kursong matematika.

kanin. 5 (Slide 15).

Gawain 4. Magtatag ng isang sulat sa pagitan ng halimbawa ng mekanikal na paggalaw at ang uri ng tilapon.

HALIMBAWA VIEW NG TRAJECTORY

A) meteor fall 1) bilog
B) paggalaw ng kamay ng stopwatch 2) kurba
B) pagbagsak ng patak ng ulan sa walang hangin 3) tuwid na linya
panahon.

Gawain 5. Ipahayag ang distansyang nilakbay sa metro:

65 km
0.54 km
4 km 300 m
2300 cm
4 m 10 cm

(Slide 16).

4. Rectilinear uniform motion

Isaalang-alang pa natin kung anong mga uri ng paggalaw ang umiiral? Alamin natin kung anong uri ng paggalaw ang tinatawag na uniporme. Isang paggalaw kung saan ang isang katawan ay naglalakbay ng pantay na distansya sa magkaparehong yugto ng panahon. Isaalang-alang natin ang isang halimbawa ng rectilinear uniform motion (tingnan ang Fig. 6).

Ang layunin ng aralin: patuloy kaming bumalangkas ng mga konsepto ng average, instantaneous at relative speeds; Pinapabuti namin ang kakayahang magsuri, maghambing, at bumuo ng mga graph.

Sa panahon ng mga klase

1. Pagsusuri ng araling-bahay gamit ang malayang gawain

Opsyon 1

A) Anong uri ng paggalaw ang itinuturing na pare-pareho?

B) Isulat ang equation ng rectilinear uniform motion ng isang punto sa vector form.

C) Ang mga paggalaw ng dalawang katawan ay ibinibigay ng mga equation: x1=5 – t,

Ilarawan ang katangian ng paggalaw ng mga katawan. Hanapin ang mga paunang coordinate, magnitude at direksyon ng kanilang mga tulin. Bumuo ng motion graphs, velocity graphs Vx(t). Tukuyin sa analytical at grapikong paraan ang oras at lugar ng pagpupulong ng mga katawan na ito.

Pagpipilian - 2

A) Ano ang tawag sa bilis ng linear at unipormeng paggalaw?

B) Isulat ang equation ng rectilinear motion ng isang punto sa coordinate form.

B) Ang paggalaw ng dalawang siklista ay inilalarawan ng mga equation: x1=12t;

Ilarawan ang katangian ng paggalaw ng bawat siklista, hanapin ang laki at direksyon ng kanilang mga bilis, Vx(t). Tukuyin sa graphical at analytically ang oras at lugar ng pagpupulong.

2. Pag-aaral ng bagong materyal

Ang termino para sa average na velocity vector: ito ang ratio ng displacement vector sa oras kung kailan naganap ang displacement na ito. Vcр= Δr/Δt

Alam ang module ng average na velocity vector, imposibleng matukoy ang landas na nilakbay ng katawan, dahil ang module ng displacement vector ay hindi katumbas ng distansya na nilakbay sa parehong oras.

Ang konsepto ng average speed module (ground speed) Vср=S/Δ t

Ang average na velocity module ay katumbas ng ratio ng path S sa time interval Δt kung saan sakop ang path na ito.

Ang konsepto ng agarang bilis (pag-uusap sa mga mag-aaral)

Anong variable na bilis ang ipinahihiwatig ng speedometer ng kotse?

Anong bilis ang pinag-uusapan natin sa mga sumusunod na kaso:

A) ang tren ay bumiyahe sa pagitan ng mga lungsod sa bilis na 60 km/h;

B) ang bilis ng paggalaw ng martilyo sa pagtama ay 8 m/s;

B) isang mabilis na tren ang dumaan sa isang traffic light sa bilis na 30 km/h

Ang average na bilis na sinusukat sa isang maikling panahon na sa panahong ito ang paggalaw ay maaaring ituring na uniporme ay tinatawag na instantaneous speed o simpleng bilis.

Vcр= Δr/Δt; sa t→ 0 Vsr→Vmg (v)

Ang direksyon ng average na velocity vector ay tumutugma sa displacement vector Δr, sa panahon ng time interval Δt →0, kapag ang vector Δr ay bumababa sa magnitude at ang direksyon nito ay tumutugma sa direksyon ng tangent sa isang naibigay na punto ng trajectory.

Ang konsepto ng kamag-anak na bilis

Ang pagdaragdag ng mga bilis ay isinasagawa ayon sa formula: S2= S1+S, kung saan ang S1 ay ang paggalaw ng katawan na may kaugnayan sa gumagalaw na reference frame; S - pag-aalis ng gumagalaw na reference frame; S2 - paggalaw ng katawan na may kaugnayan sa isang nakapirming frame ng sanggunian.

Baguhin natin ang notasyon na isinasaalang-alang ang kaalaman tungkol sa radius vector:

Hatiin ang magkabilang panig ng equation sa pamamagitan ng Δt, nakukuha natin ang: Δr2/Δt= Δr1/Δt + Δr/Δt o V2= V1+V kung saan

V1 - bilis ng katawan na nauugnay sa unang (gumagalaw) na sistema ng sanggunian;

V – bilis ng gumagalaw na reference system:

V2 – body velocity kaugnay ng pangalawang (fixed) reference frame.

Paglutas ng mga problema upang pagsamahin ang pinag-aralan na materyal

Isang motorsiklo ang naglakbay ng 90 km sa unang 2 oras, at pagkatapos ay gumalaw sa bilis na 50 km/h sa susunod na 3 oras. Ano ang karaniwang bilis ng nakamotorsiklo sa buong paglalakbay?

T =2 h Average na formula ng bilis: Vav=S/t

S=90 km Hanapin natin ang dinaanan ng nakamotorsiklo: S= S1+S2…para sa oras t = t1+ t2