Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Уравнения движения для двух автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид : х1 = — 2500 + 25t , х2 = 7500 — 15t?

Физика | 5 — 9 классы

Уравнения движения для двух автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид : х1 = — 2500 + 25t , х2 = 7500 — 15t.

Найти : 1) Время встречи автомобилей в сек.

2) Место встречи автомобилей в метрах.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

1)В момент встречи телx₁ = x₂, следовательно : — 2500 + 25t = 7500 — 15t

2)Подставив значение времени в уравнение для координаты первого автомобиля, получим значение координаты места встречи автомобилей :

x₁ = — 2500 + 25 * 250 = 3750м.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Содержание
  1. Движение двух автомобилей заданы уравнениями : x1 = 20t (м), x2 = 600 — 30t (м)?
  2. Скорость двух автомобилей одинаковой массы увеличивается на 30км / ч?
  3. Движение двух автомобилей по шоссе задано уравнениями х1 = 2t + 0, 2t ^ 2 x2 = 80 — 40t Опишите движение каждого тела, найдите время и место встречи автомобилей, расстояние между ними через 5 секунд о?
  4. Грузовой автомобиль начал движение по прямолинейному участку шоссе с ускорением 2 м / с?
  5. 1. Грузовой автомобиль начал движение по прямолинейному участку шоссе с ускорением 2 м / с²?
  6. На прямолинейном участке шоссе автомобиль увеличивает свою скорость от 18 км / ч до 72 км / ч за 20 сек?
  7. При торможении на прямолинейном участке дороги скорость автомобиля уменьшается от 20 м / с до 10 м / с в течении 5с?
  8. 1. Грузовой автомобиль начал движение по прямолинейному участку шоссе с ускорением 2 м / с²?
  9. Расстояние между городами А и Б = 405км?
  10. Два автомобиля движутся по прямолинейном участку шоссе на встречу друг другу со скоростями, модульU 58 км ч, U 62 км ч, через какое время произойдет встреча автомобилей, если L 2 км?
  11. Дидактический материал по физике «Равномерное прямолинейное движение» тест на тему
  12. Скачать:
  13. Предварительный просмотр:
  14. Уравнение зависимостей x t для 3 автомобилей
  15. Уравнение движения, графики равномерного прямолинейного движения
  16. п.1. Прямолинейное равномерное движение на координатной прямой
  17. п.2. Уравнение прямолинейного равномерного движения
  18. п.3. Удобная система отсчета для решения задачи о прямолинейном движении
  19. п.4. График движения x=x(t)
  20. п.5. Как найти уравнение движения по графику движения?
  21. п.6. График скорости vx=vx(t)
  22. п.7. Как найти путь и перемещение по графику скорости?
  23. п.8. Задачи
  24. Задачи по физике на тему «Кинематика» (11 класс)
  25. Урок по физике на тему «Равномерное прямолинейное движение. Уравнения и графики. Мгновенная скорость и ускорение. Свободное падение тел. Движение по окружности.» (10 класс)
  26. 🔥 Видео

Видео:Как решать уравнения с модулем или Математический торт с кремом (часть 1) | МатематикаСкачать

Как решать уравнения с модулем или Математический торт с кремом (часть 1) | Математика

Движение двух автомобилей заданы уравнениями : x1 = 20t (м), x2 = 600 — 30t (м)?

Движение двух автомобилей заданы уравнениями : x1 = 20t (м), x2 = 600 — 30t (м).

Найти место и время встречи.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Видео:Хитрый способ решения ★ x^4-2x^3+x=30 ★ Решите уравнениеСкачать

Хитрый способ решения ★ x^4-2x^3+x=30 ★ Решите уравнение

Скорость двух автомобилей одинаковой массы увеличивается на 30км / ч?

Скорость двух автомобилей одинаковой массы увеличивается на 30км / ч.

Первому автомобилю понадобилось для этого 30 сек а второму 45 сек.

На какой из автомобилей действовала большая сила во время движения?

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Видео:Траектория и уравнения движения точки. Задача 1Скачать

Траектория и уравнения движения точки. Задача 1

Движение двух автомобилей по шоссе задано уравнениями х1 = 2t + 0, 2t ^ 2 x2 = 80 — 40t Опишите движение каждого тела, найдите время и место встречи автомобилей, расстояние между ними через 5 секунд о?

Движение двух автомобилей по шоссе задано уравнениями х1 = 2t + 0, 2t ^ 2 x2 = 80 — 40t Опишите движение каждого тела, найдите время и место встречи автомобилей, расстояние между ними через 5 секунд от начала отсчёта времени.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Видео:Дифференциальное уравнение Эйлера. Основное уравнение гидростатикиСкачать

Дифференциальное уравнение Эйлера. Основное уравнение гидростатики

Грузовой автомобиль начал движение по прямолинейному участку шоссе с ускорением 2 м / с?

Грузовой автомобиль начал движение по прямолинейному участку шоссе с ускорением 2 м / с.

Время равноускоренного движения автомобиля составляет 30 с.

На какое расстояние переместится автомобиль за это время?

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Видео:Задачи на скорость реакции в зависимости от концентрации реагентовСкачать

Задачи на скорость реакции в зависимости от концентрации реагентов

1. Грузовой автомобиль начал движение по прямолинейному участку шоссе с ускорением 2 м / с²?

1. Грузовой автомобиль начал движение по прямолинейному участку шоссе с ускорением 2 м / с².

Время равноускоренного движения автомобиля составляет 30 с.

На какое расстояние переместится автомобиль за это время?

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Видео:Уравнение состояния идеального газа. 10 класс.Скачать

Уравнение состояния идеального газа. 10 класс.

На прямолинейном участке шоссе автомобиль увеличивает свою скорость от 18 км / ч до 72 км / ч за 20 сек?

На прямолинейном участке шоссе автомобиль увеличивает свою скорость от 18 км / ч до 72 км / ч за 20 сек.

С каким ускорением двигался автомобиль, если движение было равноускоренным?

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Видео:Уравнение с тремя модулямиСкачать

Уравнение с тремя модулями

При торможении на прямолинейном участке дороги скорость автомобиля уменьшается от 20 м / с до 10 м / с в течении 5с?

При торможении на прямолинейном участке дороги скорость автомобиля уменьшается от 20 м / с до 10 м / с в течении 5с.

Чему равно ускорения автомобиля при условии что оно во время движения оставалось постоянным.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Видео:Уравнение 4-ой степени (x+3)^4+(x+5)^4=4Скачать

Уравнение 4-ой степени (x+3)^4+(x+5)^4=4

1. Грузовой автомобиль начал движение по прямолинейному участку шоссе с ускорением 2 м / с²?

1. Грузовой автомобиль начал движение по прямолинейному участку шоссе с ускорением 2 м / с².

Время равноускоренного движения автомобиля составляет 30 с.

На какое расстояние переместится автомобиль за это время?

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Видео:6.3 Решение разностных уравненийСкачать

6.3 Решение разностных уравнений

Расстояние между городами А и Б = 405км?

Расстояние между городами А и Б = 405км.

Одновременно из обоиз городов выехали 2 автомобиля на встречу друг другу со скоростями 72км / ч и 90км / ч.

Напишите уравнения движения автомобилей х = х(l) и определите место и время встречи.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Видео:Параграф 3. Задача 4.Скачать

Параграф 3. Задача 4.

Два автомобиля движутся по прямолинейном участку шоссе на встречу друг другу со скоростями, модульU 58 км ч, U 62 км ч, через какое время произойдет встреча автомобилей, если L 2 км?

Два автомобиля движутся по прямолинейном участку шоссе на встречу друг другу со скоростями, модульU 58 км ч, U 62 км ч, через какое время произойдет встреча автомобилей, если L 2 км.

На этой странице вы найдете ответ на вопрос Уравнения движения для двух автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид : х1 = — 2500 + 25t , х2 = 7500 — 15t?. Вопрос соответствует категории Физика и уровню подготовки учащихся 5 — 9 классов классов. Если ответ полностью не удовлетворяет критериям поиска, ниже можно ознакомиться с вариантами ответов других посетителей страницы или обсудить с ними интересующую тему. Здесь также можно воспользоваться «умным поиском», который покажет аналогичные вопросы в этой категории. Если ни один из предложенных ответов не подходит, попробуйте самостоятельно сформулировать вопрос иначе, нажав кнопку вверху страницы.

Видео:27. Уравнения переносаСкачать

27. Уравнения переноса

Дидактический материал по физике «Равномерное прямолинейное движение»
тест на тему

Дидактический материал по физике

Видео:Решите уравнение ★ x^6-2x^5-x^4+3x^3+x^2-2x-1=0Скачать

Решите уравнение ★ x^6-2x^5-x^4+3x^3+x^2-2x-1=0

Скачать:

ВложениеРазмер
sr-2_ravnomernoe_pryamolineynoe_dvizhenietiki.docx44.39 КБ

Видео:Уравнение трех моментовСкачать

Уравнение трех моментов

Предварительный просмотр:

Мякишев Г.Я. Физика. 10 класс: учебник для общеобразоват. учреждений: базовый и профильный уровни/ Г.Я. Мяки-шев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. – 19-е изд. – М.: Просвещение, 2010. – 366 с.: ил. – (Классический курс)

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 2 (§ 7, 8)

«Прямолинейное равномерное движение»

  1. Поезд длиной 240 м, двигаясь равномерно, прошёл мост за 2 мин. Какова скорость поезда, если длина моста 360 м?
  1. При равномерном прямолинейном движении вдоль оси Х координата точки изменилась за 5 с от значения х 0 = 10 м до значения х = -10 м. Найдите модуль скорости точки и проекцию вектора скорости на ось Х . Запишите уравнение движения точки х = х(t).
  1. Движение материальной точки в плоскости XOY описывается уравнени-ями: х = 6 + 3 t, y = 4 t. Постройте траекторию движения точки.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 2 (§ 7, 8)

«Прямолинейное равномерное движение»

  1. Сколько времени потребуется скорому поезду длиной 150 м, чтобы проехать мост длиной 850 м, если скорость поезда 72 ?
  1. При равномерном прямолинейном движении вдоль оси Х координата точки изменилась за 8 с от значения х 0 = 9 м до значения х = 17 м. Найдите модуль скорости точки и проекцию вектора скорости на ось Х . Запишите уравнение движения точки х = x(t).
  1. Движение материальной точки в плоскости XOY описывается уравнени-ями: х = 2 t, y = 4 — 2 t. Постройте траекторию движения точки.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 2 (§ 7, 8)

«Прямолинейное равномерное движение»

  1. Один автомобиль, двигаясь со скоростью 12 в течение 10 с, совершил такое же перемещение, что и другой за 15 с. Какова скорость второго авто-мобиля, если оба двигались равномерно?
  1. Вдоль оси Х движутся два тела, координаты которых изменяются соглас-но формулам: х 1 = 10 + 2 t и х 2 = 4 + 5t. Как движутся эти тела? В какой мо-мент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.
  1. Координаты материальной точки, движущейся в плоскости XOY , изменя-ются согласно уравнениям: x = -4 t , y = 6 + 2 t . Запишите уравнение траекто-рии y = y(x). Найдите начальные координаты движущейся точки и её коорди-наты через 1 с после начала движения.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 2 (§ 7, 8)

«Равномерное прямолинейное движение»

  1. Двигаясь равномерно прямолинейно тело за 10 с, прошло путь 200 см. За сколько часов это тело, двигаясь с той же скоростью и в том же направлении, пройдёт путь 36 км?
  1. Вдоль оси Х движутся два тела, координаты которых изменяются соглас-но уравнениям: х 1 = 63 — 2 t и х 2 = -12 + 4 t . Как движутся эти тела? В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.
  2. Координаты материальной точки, движущейся в плоскости XOY , изменя-ются согласно уравнениям: x = -2 t , y = -4 + t . Запишите уравнение траекто-рии y = y(x) . Найдите начальные координаты движущейся точки и её коор-динаты через 1 с после начала движения.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 2 (§ 7, 8)

«Равномерное прямолинейное движение»

  1. По озеру буксир тянет баржу со скоростью 9 . Длина буксира с баржей 110 м. За какое время буксир с баржей пройдёт мимо теплохода, стоящего у пристани, если длина теплохода 50 м?
  1. Вдоль оси Х движутся два тела, координаты которых изменяются соглас-но уравнениям: х 1 = 5 t и х 2 = 150 — 10 t . Как движутся эти тела? В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.
  2. Уравнения зависимостей x(t) для трёх автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид х 1 = -2500 + 25 t , х 2 = 7500 — 15 t, х 3 = 500. В течение какого промежутка времени сближаются 1-й и 2-й автомобили? 1-й и 3-й автомобили?

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 2 (§ 7, 8)

«Равномерное прямолинейное движение»

  1. Автомобиль, двигаясь со скоростью 30 , проехал половину пути до места назначения за 2 ч. С какой скоростью он должен продолжить движение, чтобы достигнуть цели и вернуться обратно за то же время?
  1. Вдоль оси Х движутся два тела, координаты которых изменяются соглас-но уравнениям: х 1 = 4 — 2 t и х 2 = 2 + 2 t . Как эти тела движутся? В какой мо-мент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.
  2. Велосипедист проехал расстояния от посёлка А до посёлка В за один час. С какой скоростью он двигался, если увеличив скорость до 25 , он за следующий час добрался до посёлка В и вернулся в посёлок А ?

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 1 (§ 1-6, 18, 21)

  1. а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совер-шённое ею перемещение при движении из пункта А в пункт С . Задачу решите графически.

б) Относительно какого тела отсчёта рассматривают движение, когда гово-рят: скорость ветра равна 5 м/с? скорость плывущего по реке бревна равна скорости течения воды в реке?

  1. а) Можно ли принять за материальную точку поезд, движущийся со ско-ростью 72 из одного города в другой? Почему?

б) Мотоцикл движется равномерно по круговой трассе радиусом 2 км, затра-чивая на каждый круг 5 мин. Найдите путь и модуль перемещения за 2,5 мин; 5 мин; 10 мин.

  1. а) При каком условии путь равен модулю перемещения? Может ли мо-дуль перемещения быть больше пройденного пути? Почему?

б) Катер прошёл из пункта А по озеру расстояние 5 км, затем повернул под углом 30° к направлению своего движения. После этого он двигался до тех пор, пока направление на пункт А не стало составлять угол 90° с направле-нием его движения. Каково перемещение катера? Какое расстояние до пункта А ему ещё предстоит пройти?

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 1 (§ 1-6, 18, 21)

  1. а) По заданной траектории движения материальной точки найдите совер-шённое ею перемещение при движении из пункта А в пункт С, затем в пункт В . Задачу решите графически.

б) Относительно какого тела отсчёта рассматривают движение, когда гово-рят: любая точка колеса движущегося велосипеда описывает окружность? Солнце утром восходит на востоке, в течение дня движется по небу, а вече-ром заходит на западе?

  1. а) Можно ли при определении объёма стального шарика с помощью мен-зурки считать этот шарик материальной точкой? Почему?

б) Дорожка имеет форму прямоугольника, меньшая сторона которого равна 21 см, а большая – 28 м. Человек, начиная двигаться равномерно из точки А , обходит всю дорожку за 1 мин. Определите путь и модуль перемещения че-ловека за 1 мин и за 0,5 мин.

  1. а) Траектории движения двух материальных точек пересекаются. Означа-ет ли это, что тела сталкиваются? Приведите пример, подтверждающий ваш ответ.

б) Горная тропа проходит в северном направлении 3 км, затем сворачивает на юго-восток и тянется ещё 4 км, затем делает поворот на северо-восток и тянется ещё 4 км. Последние 11 км она направлена строго на юг. Определите путь, который прошёл по ней турист, и его перемещение. На какое расстоя-ние сместился турист в восточном и южном направлениях? Начертите тра-екторию движения.

© Рахматуллин Р.А., учитель физики МБОУ «Александровская СОШ» Александровского р-на Оренбургской обл., 2012

Видео:Универсальный способ решения симметрических систем с тремя неизвестнымиСкачать

Универсальный способ решения симметрических систем с тремя неизвестными

Уравнение зависимостей x t для 3 автомобилей

Видео:Успеть за 300 секунд, #3: Уравнение Клапейрона-МенделееваСкачать

Успеть за 300 секунд, #3: Уравнение Клапейрона-Менделеева

Уравнение движения, графики равномерного прямолинейного движения

п.1. Прямолинейное равномерное движение на координатной прямой

Система отсчета, с помощью которой можно описать прямолинейное движение состоит из:
1) тела отсчета; 2) координатной прямой; 3) часов для отсчета времени.
Пусть телом отсчета будет дом.
В начальный момент времени машина стоит в 20 м справа от дома.

Рассмотрим движение машины со скоростью 10 м/с вправо.
Направим координатную прямую параллельно вектору скорости, вправо.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Составим таблицу перемещений за первые 4 секунды:

Стартуя с точки x =20, машина каждую секунду удаляется от дома еще на 10 м.
Пройденный путь за 2 секунды – 10·2=20 м, за 3 секунды – 10·3=30 м, за t секунд s=vt метров. Значит, для произвольного времени t можем записать координату x в виде: begin x=x_0+s=x_0+vt\ x=20+10t end

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Если при тех же начальных условиях и направлении координатной прямой машина будет двигаться влево, получим таблицу:

В этом случае координата x в любой момент времени t имеет вид: begin x=x_0-st=x_0-vt\ x=20-10t end Если же машина никуда не едет, её скорость v=0, и координата x=x в любой момент времени t.

п.2. Уравнение прямолинейного равномерного движения

Зависимость координаты тела от времени в механике называют уравнением движения.
Если уравнение движения известно, то мы можем решить основную задачу механики.

п.3. Удобная система отсчета для решения задачи о прямолинейном движении

При решении задачи можно выбрать различные тела отсчета и связать с ними различные системы координат. Как правило, некоторая система отсчета является наиболее удобной для решения данной задачи в том смысле, что в ней уравнение движения выглядит и решается проще, чем в других системах.

При решении задач на прямолинейное движение телом отсчета может быть неподвижная поверхность (земля, пол, стол и т.п.), само движущееся тело или другое тело.
При этом системой координат является координатная прямая, параллельная направлению движения (вектору перемещения) тела, уравнение движения которого мы хотим получить.

Проекции скорости и перемещения на координатную прямую могут быть положительными, равными нулю или отрицательными. Величины скорости и перемещения будут равны длинам соответствующих проекций.

п.4. График движения x=x(t)

Сравним полученное уравнение движения (x(t)=x_0+v_x t) с уравнением прямой (y(x)=kx+b) (см. §38 справочника по алгебре для 7 класса).

В уравнении движения роль углового коэффициента (k) играет проекция скорости (v_x), а роль свободного члена (b) – начальная координата (x_0).

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500Построим графики зависимости координаты от времени для нашего примера:

п.5. Как найти уравнение движения по графику движения?

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

п.6. График скорости vx=vx(t)

Для рассмотренного примера:
Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

п.7. Как найти путь и перемещение по графику скорости?

Проекция перемещения может быть как положительной, так и отрицательной или равной 0.

п.8. Задачи

Задача 1. Спортсмен бежит по прямолинейному участку дистанции с постоянной скоростью 8 м/с. Примите (x_0=0) и запишите уравнение движения.
а) Постройте график движения (x=x(t)) и найдите с его помощью, сколько пробежит спортсмен за (t_1=5 с), за (t_2=10 с);
б) постройте график скорости (v=v(t)) и найдите с его помощью, какой путь преодолеет спортсмен за промежуток времени (triangle t=t_2-t_1)?

По условию (x_0=0, v_x=8).
Уравнение движения: (x=x_0+v_x t=0+8t=8t)
а) Строим график прямой (x=8t) по двум точкам:

Задача 2. Космический корабль движется прямолинейно с постоянной скоростью.
Известно, что через 1 час после старта корабль находился на расстоянии 38 тыс.км от астероида Веста, а через 2 часа после старта – на расстоянии 56 тыс.км.
а) постройте график движения корабля, найдите по графику уравнение движения.
б) на каком расстоянии от астероида находился корабль в начальный момент времени?
в) на каком расстоянии от астероида будет находиться корабль через 4 часа после старта?
г) чему равна скорость корабля в километрах в секунду?

б) В начальный момент времени корабль находился на расстоянии (x_0=20) тыс.км от астероида.

Видео:Основы химической кинетикиСкачать

Основы химической кинетики

Задачи по физике на тему «Кинематика» (11 класс)

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

На рисунке представлены графики зависимости координаты двух тел от времени. Графики каких зависимостей показаны? Какой вид имеют графики зависимости скорости и пути пройденного телом, от времени?

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500На рисунке показаны графики равномерного движения тел.

1) В начальный момент времени t = 0 первое тело имеет начальную координату х о1 = 1 м, второе тело — координату х о2 = 0.

2) Оба тела движутся в направлении оси Х, так как координата возрастает с течением времени.

3) Уравнение движения для равномерного прямолинейного движения имеет вид: x=x о +v х t.

Тогда для первого, второго тела соответственно:
x 1 =x о1 +v t и x 2 =x о2 +v t

Определим скорости первого и второго тела:

Уравнения скорости имеют вид: v =v =0,5 м/с.
Так как S=v х t, то уравнение пути S=0,5t. Решение

Так как изменение координаты тела происходит прямо пропорционально времени, то можно утверждать, что движение равномерное и прямолинейное. По отношению к точке отсчета (0; 0) у первого тела координата убывает, а у второго наоборот — возрастает. Первое тело движется против оси х, второе — по направлению оси координат.

а) Чтобы ответить на вопрос об отличии скоростей, определим их из уравнения координаты:

Скорости тел равны по абсолютному значению, но противоположны по направлению.

б) Зная также, что v=tg α (геометрический смысл скорости) и сравнивая углы наклонов графиков движения тел к оси t, приходим к выводу, что углы одинаковы, следовательно, скорости равны.

в) Точка пересечения двух прямых означает, что тела встретились в одно и то же время в одной и той же точке, т. е. время встречи t = 4 c, а координата x = 3 м.

Даны уравнения движения тела: x = v x t и y = y o + v y t. Запишите уравнение траектории и постройте график, если v x = 25 см/с, v y = 1 м/с, y o = 0,2 м.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500Точка движется с постоянной скоростью v o под углом α к оси x . В начальный момент времени t = 0 точка имела координаты ( х o ; у o ). Написать уравнения движения точки и уравнение траектории.

Решение (исправлено 25.11.2010):

решая совместно уравнения x = v x t и y = y o +v y t,
получим уравнение траектории:

Если теперь мы подставим исходные данные, то уравнение траектории примет вид: y = 0.2 + 4x.

Сравним уравнение траектории с уравнением вида y = kx + b. Проводя аналогию, делаем вывод, что траектория движения тела представляет собой прямую.

Начальное положение точки при x = 0 y o = 0.2 м, вторую точку возьмем, например, при x = 1 м у = 4.2 м.

Первую половину пути автомобиль проехал со средней скоростью v 1 = 60 км/ч, а вторую — со средней скоростью v 2 = 40 км/ч. Определить среднюю скорость V автомобиля на всем пути.

Решение: проанализируем условие задачи: первую половину пути автомобиль проехал со скоростью 60 км/ч и затратил время, равное

Вторую половину пути автомобиль проехал со скоростью 40 км/ч и затратил время, равное По определению, средняя скорость V при равномерном прямолинейном движении равна отношению всего пройденного пути ко всему затраченному времени. Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500
Подставляя значения скорости в формулу средней скорости, получим: Средняя скорость равна 48 км/ч.

Первую половину времени автомобиль двигался со средней скоростью v 1 = 40 км/ч, а вторую — со средней скоростью v 2 = 60 км/ч. Определить среднюю скорость автомобиля на всем пути.

Решение: в отличие от предыдущий задачи, автомобиль движется первую половину времени с одной скоростью 40 км/ч, а вторую половину времени — со скоростью 60 км/ч. Следовательно, автомобиль проходит за равные промежутки времени разные расстояния.

и тогда средняя скорость Средняя скорость для этого случая оказалась равной среднему арифметическому значению скоростей.
Подставим значения скоростей и проведем вычисления: Средняя скорость равна 50 км/ч.

Автомобиль проходит первую треть пути со скоростью v 1 , а оставшуюся часть пути — со скоростью v 2 = 50 км/ч. Определить скорость на первом участке пути, если средняя скорость на всем пути V = 37,5 км/ч.

Отсюда Катер прошел первую половину пути со средней скоростью в n = 2 раза большей, чем вторую. Средняя скорость на всем пути составила V c = 4 км/ч. Каковы скорости катера на первой и второй половинах пути?

Решение: катер проходит одинаковые отрезки пути с разной скоростью, следовательно, будет разным и затраченное время. Примем скорость на втором участке пути за v, тогда на первом участке скорость 2v. Средняя скорость на всем пути:

где Подставляем в формулу средней скорости время: Из последней формулы выразим скорость второго участка пути: Подставляя значение средней скорости на всем пути в последнюю формулу, имеем v= 3 км/ч, тогда скорость на первом участке пути в v = 2 раза больше, чем на втором, и равна 6 км/ч.

Пассажир едет в поезде, скорость которого 80 км/ч. Навстречу этому поезду движется товарный поезд длиной 1 км со скоростью 40 км/ч. Сколько времени товарный поезд будет двигаться мимо пассажира?
Решение:
1-й способ. Cистему отсчета свяжем с Землей. Наблюдатель находится в точке O с координатой x = 0. Координата хвоста товарного поезда x T = 1 км. Уравнение движения обоих тел имеет вид: x 1 = v 1 t и x 2 = x T − v 2 t. В момент встречи хвоста поезда с пассажиром x 1 = x 2 или v 1 t = x T − v 2 t, отсюда время встречи равно

определить характер движения;

найти начальную координату точки;

выявить модуль и определить направление скорости;

1. Уравнение x = x o + vt — это равномерное прямолинейное движение.

Теплоход плывет по реке из точки А в точку Б в течение 3 часов , а обратно — в течение 5 часов . Собственная скорость теплохода одинакова в обоих случаях. За какое время из точки А в точку Б доплывет плот?
Решение:

Время движения теплохода по течению равно:

Время движения теплохода против течения:

Выражаем S из обоих уравнений и приравниваем правые части:

Скорость теплохода, плывущего против течения относительно берега равна 3-м скоростям течения.

Зависимость скорости от времени движущегося тела задана следующей формулой: v = 2 + 0,5t . Опишите это движение (укажите значение характеризующих его величин). Постройте график v(t) .
Решение:

Уравнение скорости (назовем его 1) для равноускоренного движения имеет вид:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Наблюдатель, стоящий на платформе, определил, что первый вагон электропоезда прошёл мимо него в течение 4 с , а второй — в течение 5 с . После этого передний край поезда остановился на расстоянии 75 м от наблюдателя. Считая движение поезда равнозамедленным, определить его начальную скорость, ускорение и время замедленного движения.
Решение:

Составим уравнение движения для первого вагона:

для двух вагонов сразу:

Нам понадобится еще одно уравнение, в котором будет скорость и ускорение:

Таким образом, мы имеем систему из трех уравнений, решая которую (поупражняйтесь в математике самостоятельно), выйдем на конечную формулу:

Тело, двигаясь прямолинейно с постоянным ускорением, прошло последовательно два равных участка пути, по 20 м каждый. Первый участок пройден за 1.06 с , а второй — за 2.2 с . Определить ускорение тела, скорость в начале первого и в конце второго участков пути, путь, пройденный телом от начала движения до остановки. Начертить графики зависимости пройденного пути, скорости и ускорения от времени.
Решение:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500Анализ условия задачи: так как второй участок (равный первому) пройден за большее время, то тело движется равнозамедленно.

Методом укрупнения запишем уравнение пути для двух участков:

Для определения скорости в конце второго участка v запишем уравнение скорости:

Для определения общего пути S общ до остановки воспользуемся формулой:

Здесь конечная скорость v кон = 0, поскольку тело в конце пути остановилось. Ускорение и начальную скорость мы определили чуть выше.

Тело, брошенное вертикально вниз с начальной скоростью 5 м/с , в последние 2 с падения прошло путь вдвое больший , чем в две предыдущие 2 с . Определить время падения и высоту, с которой тело было брошено. Построить график зависимости пройденного пути, ускорения и скорости от времени.
Решение:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500Сделаем рисунок к задаче и введем следующие обозначения:

Высота падения тела H равна:

а высота h (без четырех секунд) равна:

Вычитая из уравнения (1) уравнение (2), получим:

Видео:Общее уравнение динамики. Задача 1Скачать

Общее уравнение динамики. Задача 1

Урок по физике на тему «Равномерное прямолинейное движение. Уравнения и графики. Мгновенная скорость и ускорение. Свободное падение тел. Движение по окружности.» (10 класс)

Тема: Равномерное прямолинейное движение. Уравнения и графики. Мгновенная скорость и ускорение. Свободное падение тел. Движение по окружности.

Цель: изучить характеристики прямолинейного равномерного движения; сформулировать понятие скорости и ускорения; движение точки по окружности.

1. Характеристики прямолинейного равномерного движения, графики.

2. Скорость при прямолинейном равномерном движении, ускорение.

3. Движение точки по окружности.

Задание для самопроверки.

1. Материальная точка движется равномерно от центра вращающегося диска по его радиусу. В какой системе отсчета траектория точки будет прямой линией?

2. Автомобиль преодолел подъем длиной 200 м с углом наклона к горизонту 30°. Определите перемещение автомобиля в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Изложение нового материала

Определение прямолинейного равномерного движения. С прямолинейным равномерным движением Вы уже знакомы из курсов физики и математики предыдущих классов: в большинстве задач на движение рассматривалось именно такое движение. Следует дать определение прямолинейного равномерного движения, привести примеры и подчеркнуть существенный признак такого движения: равенство перемещений в любые сколь угодно малые промежутки времени.

Можно пронаблюдать за равномерным движением воздушных пузырьков в двух стеклянных трубках разного сечения и выяснить, чем отличаются эти равномерные движения. Опыт позволяет получить понятие скорости.

Скорость при прямолинейном равномерном движении. Скорость — одна из основных кинематических характеристик движения материальной точки, определяемая отношением перемещения к интервалу времени, в течение которого оно произошло:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Из этой формулы следует, что

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Удобно направить ось х вдоль прямой, по которой движется тело: тогда единственная отличная от нуля проекция скорости

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Проекция скорости v x может быть как положительной, так и отрицательной — в зависимости от того, в каком направлении оси х движется тело.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Перемещение при прямолинейном равномерном движении. Формулы для зависимости проекции перемещения s x и координаты х от времени имеют вид:

Вопросы для самопроверки.

Можно ли утверждать, что тело движется прямолинейно равномерно, если оно:

за каждую секунду проходит путь, равный 1 м;

движется вдоль прямой в одном направлении и за каждую секунду проходит путь 3 м?

Какая скорость больше: 15 м/с или 36 км/ч?

Можно ли, зная начальное положение тела и длину пройденного пути, определить его конечное положение?

Задачи для самопроверки

2. Тело движется прямолинейно равномерно. Обязательно ли являются линейными функциями времени: а) пройденный путь; б) модуль перемещения; в) модуль координаты?

Для конспекта студента.

■ Прямолинейным равномерным движением называется движение, при котором тело за любые равные интервалы времени совершает одинаковые перемещения.

■ Скорость прямолинейного равномерного движения равна отношению перемещения тела к интервалу времени, за который совершено это перемещение:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

■ Зависимость от времени перемещения, проекции перемещения и координаты тела: Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Контрольное задание №1

1) Сколько времени потребуется поезду длиной 450 м, чтобы преодолеть мост длиной 750 м, если скорость поезда 72 км/ч?

2) Один автомобиль, двигаясь со скоростью 16 м/с, проехал туннель за 30 с, а другой автомобиль, двигаясь равномерно, проехал тот же туннель за 24 с. Какова скорость второго автомобиля?

3)Тело движется в отрицательном направлении оси ОХ со скоростью 36 км/ч. Начальная координата равна 20 м. Найдите координату тела через 4 с. Какой путь прошло тело?

Самостоятельная работа № 1
«Прямолинейное равномерное движение»

1. Сколько времени потребуется скорому поезду длиной 150 м, чтобы проехать мост длиной 850 м, если скорость поезда равна 72 км/ч?

2. Двигаясь равномерно прямолинейно, тело за 10 с преодолело 200 см. За сколько часов это тело, двигаясь с той же скоростью и в том же направлении, преодолеет путь 36 км?

ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ

В каждый данный момент времени движущаяся точка может находиться только в одном определенном положении на траектории. Поэтому ее удаление от начала координат есть некоторая функция времени t . Зависимость между переменными s и t выражается уравнением s = f ( t ). Траекторию движения точки можно задать аналитически, т. е. в виде уравнений: s = 2 t + 3, s = 4 t или графически.

Графики — «международный язык». Овладение ими имеет большое образовательное значение. Поэтому необходимо научиться не только строить графики, но и анализировать их, читать, понимать, какую информацию о движении тела можно получить из графика.

Графики зависимости проекции перемещения от времени.

График функции s x = f ( t ) называется графиком движения.

Наклон графика тем больше, чем больше модуль скорости.

Графики зависимости проекции скорости от времени. Наряду с гра фиками движения часто используются графики скорости v x = f ( t ) . При изучении равномерного прямолинейного движения необходимо научиться строить графики скорости и пользоваться ими при решении задач.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Площадь фигуры, ограниченной графиком u x ( t ) и осью t , численно равна модулю перемещения (рис. 3).

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Наряду с графиком скорости очень важны графики координаты движущегося тела, так как они дают возможность определить положение движущегося тела в любой момент времени.

Графики зависимости координаты от времени. График x ( t ) = = x + s x ( t ) отличается от графика s x ( t ) только сдвигом на х по оси ординат. Точка пересечения двух графиков соответствует моменту, когда координаты тел равны, т. е. эта точка определяет момент времени и координату встречи двух тел (рис. 4).

По графикам x ( t ) видно, что велосипедист и автомобиль в течение первого часа двигались навстречу друг другу, а затем — удалялись друг от друга.

Графики пути. Полезно обратить внимание на отличие графика координаты (перемещения) от графика пути. Только при прямолинейном движении в одном направлении графики пути и координаты совпадают. Если направление движения изменяется, то эти графики уже не будут одинаковыми (рис. 5).

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Обратите внимание: хотя велосипедист и автомобиль движутся в противоположных направлениях, в обоих случаях путь возрастает со временем.

Вопросы для самопроверки студента

1. Графики х ( t ) для двух тел параллельны. Что можно сказать о скорости этих тел?

2. Графики l ( t ) для двух тел пересекаются. Обозначает ли точка пересечения графиков момент встречи этих тел?

Контрольные задания №2

Опишите движения, графики которых приведены на рис. 6. Запишите для каждого движения формулу зависимости x ( f ).

По графикам скорости (рис. 7) запишите формулы и постройте графики зависимости s x ( t ). Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

По приведенным на рисунке графикам скорости (см. рис. 8) запишите формулы и постройте графики зависимости s x ( t ).

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

НЕРАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ. СКОРОСТЬ ПРИ НЕРАВНОМЕРНОМ ДВИЖЕНИИ. УСКОРЕНИЕ

1. Неравномерное движение. Из повседневной жизни известно, что равномерное движение встречается редко. Чаще приходится сталкиваться с движением, при котором скорость с течением времени меняется. Такое движение называют неравномерным.

2. Средняя скорость. Так как скорость при неравномерном движении изменяется во времени, то формулой Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500для вычисления перемещения пользоваться нельзя, поскольку скорость является переменной величиной и неизвестно, какое именно ее значение нужно подставить в эту формулу. Однако в некоторых случаях можно рассчитывать перемещение, если ввести величину, называемую средней скоростью. Она показывает, какое перемещение совершает тело в среднем за единицу времени, т. е.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

3. Средняя путевая скорость. Однако средняя скорость не всегда подходит для описания движения. Рассмотрим такой пример: автомобиль выехал из гаража и через 2 часа вернулся обратно. Спидометр показывает, что автомобиль проехал 100 км. Какова средняя скорость движения?

Правильный ответ: средняя скорость равна нулю, потому что тело вернулось в начальную точку, т. е. перемещение тела равно нулю. Возможен и другой ответ, если определять не среднюю скорость, а среднюю путевую скорость, равную отношению пути, пройденному телом, ко времени движения: Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500. Поскольку путь — скалярная величина, то и средняя путевая скорость (в отличие от средней скорости) является скалярной величиной.

Знание средней скорости не дает возможности определять положение тела в любой момент времени, даже если известна траектория его движения. Однако это понятие удобно для выполнения некоторых расчетов, например, времени движения.

4. Примеры решения задач.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Вопросы для самопроверки студента

Почему нельзя говорить о средней скорости переменного движения вообще, а можно говорить только о средней скорости за данный промежуток времени или о средней скорости на данном участке пути?

Во время езды на автомобиле через каждую минуту снимались показания спидометра. Можно ли по этим данным определить среднюю скорость движения автомобиля?

Автомобиль за час проехал по прямому шоссе 60 км, а за следующий час — 30 км назад. Какова средняя путевая скорость на всем пути? Средняя скорость?

Задачи для самопроверки

Человек прошел по прямой дороге 3 км за 1 ч, потом повернул под прямым углом и прошел еще 4 км за 1 ч. Найдите среднюю и среднюю путевую скорости движения на первом этапе движения, на втором этапе и за все время движения. (Ответ: средняя скорость — 3 км/ч; 4 км/ч; 2,5 км/ч; средняя путевая скорость 3 км/ч; 4 км/ч; 3,5 км/ч.)

Человек проехал первую половину пути на автомобиле со скоростью 75 км/ч, а вторую половину — на велосипеде со скоростью 25 км/ч. Какова средняя путевая скорость на всем пути? (Ответ: 37,5 км/ч.)

Пешеход две трети времени своего движения шел со скоростью 3 км/ч. Оставшееся время — со скоростью 6 км/ч. Определите среднюю и среднюю путевую скорости движения пешехода. (Ответ: 4 км/ч.)

Для конспекта студента

■ Средняя скорость движения Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500равна отношению перемещения Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500тела ко времени t , в течение которого это перемещение произошло:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

■ Средняя скорость — векторная величина.

■ Средняя путевая скорость равна отношению пути, пройденного телом, ко времени движения:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

■ Средняя путевая скорость — скалярная величина.

Контрольные задания №3

1) Велосипедист проехал 80 км со скоростью 20 км/ч, а потом еще 60 км со скоростью 10 км/ч. Какова средняя путевая скорость его движения на всем пути?

2) Мотоциклист проехал 20 км за 30 мин, а затем ехал со скоростью 60 км/ч в течение 1,5 ч. какой была его средняя путевая скорость на всем пути?

3) Мотоциклист ехал сначала со скоростью 90 км/ч, а затем — со скоростью 30 км/ч. Какова средняя путевая скорость мотоциклиста на всем пути? Рассмотрите случаи, когда мотоциклист ехал со скоростью 90 км/ч: а) половину пути; б) половину времени.

ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ РАВНОУСКОРЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ. УСКОРЕНИЕ

Мгновенная скорость. Если скорость тела изменяется со временем, для описания движения нужно знать, чему равна скорость тела в данный момент времени (или в данной точке траектории). Эта скорость называется мгновенной скоростью.

Можно также сказать, что мгновенная скорость — это средняя скорость за очень малый интервал времени. При движении с переменной скоростью средняя скорость, измеренная за различные интервалы времени, будет разной. Однако, если при измерении средней скорости брать все меньшие и меньшие интервалы времени, значение средней скорости будет стремиться к некоторому определенному значению. Это и есть мгновенная скорость в данный момент времени. В дальнейшем, говоря о скорости тела, мы будем иметь в виду его мгновенную скорость.

Ускорение. При неравномерном движении мгновенная скорость тела — величина переменная; она различна по модулю и (или) по направлению в разные моменты времени и в разных точках траектории. Все спидометры автомобилей и мотоциклов показывают только модуль мгновенной скорости.

Если мгновенная скорость неравномерного движения изменяется неодинаково за одинаковые промежутки времени, то рассчитать ее очень трудно. Такие сложные неравномерные движения нами не изучаются, поэтому рассмотрим только самое простое неравномерное движение — равноускоренное прямолинейное.

Прямолинейное движение, при котором мгновенная скорость за любые равные интервалы времени изменяется одинаково, называется равноускоренным прямолинейным движением.

Если скорость тела при движении изменяется, возникает вопрос: какова скорость изменения скорости? Эта величина, называемая ускорением, играет важнейшую роль во всей механике: ускорение тела определяется действующими на это тело силами.

Ускорением Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500называется отношение изменения скорости тела к интервалу времени, за который это изменение произошло:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Термин «ускорение» используется в физике, когда речь идет о любом изменении скорости,— в том числе и тогда, когда модуль скорости уменьшается или когда модуль скорости остается неизменным и скорость изменяется только по направлению.

Скорость при прямолинейном равноускоренном движении. Из определения ускорения Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500следует, что Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500.

Таким образом, при прямолинейном равноускоренном движении проекция скорости линейно зависит от времени. Это означает, что графиком зависимости v x ( t ) является отрезок прямой.

График скорости разгоняющегося автомобиля дан на рис. 1.

График скорости тормозящего автомобиля дан на рис. 2.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Вопросы для самопроверки

Чему равна мгновенная скорость камня, брошенного вертикально вверх, в верхней точке траектории?

О какой скорости — средней или мгновенной — идет речь в следующих случаях:

поезд прошел путь между станциями со скоростью 70 км/ч;

скорость движения молотка при ударе равна 5 м/с;

скоростемер на электровозе показывает 60 км/ч;

пуля вылетает из винтовки со скоростью 600 м/с?

Два поезда идут навстречу друг другу: один — ускоренно на север, другой — замедленно на юг. Как направлены ускорения поездов?

Контрольные задания №4

Чему равна проекция ускорения, если в моменты времени t 1= 10 с и t 2 = 30 с проекции скорости v 1 x = 30 м/с и v 2 x =10 м/с? Начертите график v x ( t ).

Поезд через 10 с после начала движения прцобретает скорость 0,6 м/с. Через сколько времени от начала движения скорость поезда станет равной 3 м/с?

Для конспекта студента

■ Мгновенной скоростью называется скорость тела в данный момент времени (или в данной точке траектории).

■ Ускорением тела Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500называется отношение изменения скорости тела к интервалу времени, за который это изменение произошло:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

■ Прямолинейным равноускоренным движением называется движение тела вдоль прямой с постоянным ускорением. При прямолинейном равноускоренном движении скорость тела за любые равные интервалы времени изменяется на одну и ту же величину.

Уравнение скорости: Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500.

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ПРИ ПРЯМОЛИНЕЙНОМ
РАВНОУСКОРЕННОМ ДВИЖЕНИИ

1. Перемещение при прямолинейном равноускоренном движении.

Для решения основной задачи механики нужно найти закон движения, определяющий положение тела в любой момент времени, т. е. s = f ( t ). Для этого нужно уметь находить вектор перемещения, а для нахождения перемещения, в свою очередь, удобно воспользоваться графическим методом.

Сначала следует всмнить, что при равномерном движении проекция перемещения s x численно равна площади фигуры, ограниченной графиком v x ( t ) и осью Ot .

Это справедливо и для неравномерного движения, потому что время движения можно разбить на такие малые интервалы времени, в течение каждого из которых движение тела можно считать практически равномерным (рис. 1).

Воспользуемся этим, чтобы найти зависимость перемещения от времени при прямолинейном равноускоренном движении.

Если начальная скорость тела равна нулю, фигура, ограниченная графиком v x ( t ) и осью Ot , треугольник площадью a x t 2 /2 (рис. 2). Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Следовательно, при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Если начальная скорость тела не равна нулю, фигура, ограниченная графиком V x ( t ) и осью Ot , трапеция, состоящая из прямоугольника площадью v Ox t и треугольника площадью a x t 2 /2 (рис. 3). Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Таким образом, при прямолинейном равноускоренном движении с начальной скоростью

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Средняя скорость при прямолинейном равноускоренном движении. Пользуясь выведенными выше формулами можно доказать, что

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500Это соотношение упрощает решение многих задач.

Соотношение между перемещением и скоростью. Для решения задач, в условии которых не задано время движения, полезны формулы, связывающие перемещение с начальной и конечной скоростями. Из формул

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Если начальная скорость равна нулю, эта формула принимает вид: Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Вопросы для самоконтроля

Когда модуль перемещения и пройденный путь совпадают?

Как связаны между собой проекции перемещения, модуль перемещения и пройденный путь при прямолинейном движении в одном направлении?

Как по графику скорости определить проекцию перемещения?

Контрольные задания №5

Уравнения движения различных тел, движущихся вдоль оси Ох, имеют вид (все величины измеряются в единицах СИ):

Автомобиль трогается с места и движется равноускоренно по прямому шоссе. За первую секунду автомобиль проходит 3 м. Какой путь пройдет автомобиль за первые 2 секунды? За первые 5 секунд?

Для конспекта студента

■ Проекция перемещения при движении без начальной скорости: Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

■ Проекция перемещения при движении с начальной скоростью:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

■ Зависимость координаты от времени при движении с начальной скоростью:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

■ Уравнение средней скорости:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

■ Соотношение между перемещением и скоростью:

без начальной скорости: Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500.

с начальной скоростью: Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Контрольные задания №6

За первую секунду равноускоренного движения без начальной скорости тело прошло 5 м. Какое расстояние оно прошло за первые 3 с? За первые 10 с?

При прямолинейном равноускоренном движении за 10 с скорость тела уменьшилась с 20 м/с до 10 м/с. Каково перемещение тела за это время? Какова скорость через 5 с после начала наблюдения?

Тележка скатывается с наклонной плоскости равноускоренно. Пройдя расстояние 2 м, она приобретает скорость 1 м/с. Какое расстояние должна преодолеть тележка, чтобы приобрести скорость 2 м/с?

Пуля, летевшая со скоростью 400 м/с, пробила стену толщиной 20 см, в результате чего скорость пули уменьшилась до 100 м/с. Сколько времени двигалась пуля в стене?

СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ ТЕЛ. ДВИЖЕНИЕ ТЕЛА, БРОШЕННОГО ВЕРТИКАЛЬНО ВВЕРХ

1. Свободное падение. Ускорение свободного падения. Великий ученый древности Аристотель на основе наблюдений построил теорию, согласно которой чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Эта теория просуществовала две тысячи лет — ведь камень действительно падает быстрее, чем цветок!

Возьмем два тела, легкое и тяжелое, свяжем их вместе и бросим с высоты. Если легкое тело всегда падает медленнее, чем тяжелое, оно должно «притормаживать» падение тяжелого тела, и поэтому связка двух тел должна падать медленнее, чем одно тяжелое тело. Но ведь связку можно считать одним телом, еще более тяжелым, и, значит, связка должна падать быстрее, чем одно тяжелое тело!

Обнаружив это противоречие, Галилей решил проверить на опыте, как же в действительности будут падать шары разного веса: пусть ответ на этот вопрос даст сама природа. Он изготовил два шара и сбросил их с Пизанской башни — оба шара упали почти одновременно!

Падение тела в условиях, когда сопротивлением воздуха можно пренебречь, называют свободным падением.

Тот факт, что свободное падение тел — ускоренное движение, не вызывает сомнений. В этом легко убеждиться, наблюдая за движением падающего шарика и других тел. Однако на вопрос, является ли свободное падение равноускоренным движением, трудно ответить. Ответ на этот вопрос может дать эксперимент. Если, например, сделать ряд моментальных снимков падающего шарика через равные промежутки времени (стробоскопические фотографии), то по расстояниям между последовательными положениями шарика можно определить, что движение действительно является равноускоренным.

Значит Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

2. Зависимость скорости и координаты падающего тела от времени. Если совместить начало координат с начальным положением тела и направить ось Оу вниз, то графики v y ( t ) и y ( t ) будут иметь следующий вид (рис. 1).

Таким образом, при свободном падении скорость тела увеличивается за каждую секунду примерно на 10 м/с (рис. 2).

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

3. Зависимость скорости и координаты тела, брошенного вертикально вверх, от времени. Далее следует рассмотреть случай, когда тело брошено вверх. Если совместить начало координат с начальным положением тела и направить ось у вертикально вверх, то проекции скорости и перемещения в начале движения будут положительными.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

На рисунках 3, 4 приведены графики v y ( t ) и y ( t ) для тела, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с. Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

4. Связь начальной скорости бросания и конечной скорости падения.

Далее можно сравнить уравнения для скоростей свободно падающего тела: v y = v Oy + gt и тела, брошенного вертикально вверх, v y = v Oy gt .

Вопросы для самопроверки

Одинаковым ли будет время свободного падения различных тел с одной и той же высоты?

Чему равно ускорение тела, брошенного вертикально вверх, в верхней точке траектории?

Из одной точки падают без начальной скорости два тела с интервалом времени t секунд. Как движутся эти тела относительно друг друга в полете?

Контрольные задания №7

1. Тело свободно падает без начальной скорости. Какое расстояние оно • пролетает за первую секунду? За вторую секунду? За третью секунду?

2. Камень падал с одной скалы 2 с, а с другой 6 с. Во сколько раз вторая скала выше первой?

Для конспекта студента

■ Свободным падением называется падение тела в условиях, когда сопротивлением воздуха можно пренебречь.

■ Зависимость скорости от времени при движении с начальной скоростью:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500.

РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ПО ОКРУЖНОСТИ

Особенности криволинейного движения. Внимание следует обратить на то, что криволинейные движения более распространены, чем прямолинейные. Любое криволинейное движение можно рассматривать как движение по дугам окружностей с различными радиусами. Изучение движения по окружности дает также ключ к рассмотрению произвольного криволинейного движения.

Далее перейдем непосредственно к рассмотрению равномерного движения по окружности, т. е. движения по окружности с постоянной по модулю скоростью.

Основные характеристики равномерного движения по окружности. Период обращения Т — это время одного полного оборота.

Чтобы совершить один полный оборот, тело должно пройти путь r (длина окружности). Следовательно,

Частота обращения «ύ» равна числу полных оборотов за единицу времени.

Угловая скорость ώ =

где — угол поворота радиуса, проведенного к телу из центра окружности, по которой движется тело за время (рис. 1).

При криволинейном движении мгновенная скорость в любой точке траектории направлена по касательной к траектории в этой точке. А поскольку касательная к окружности перпендикулярна радиусу, то мгновенная скорость при движении по окружности в каждой точке траектории направлена перпендикулярно радиусу (рис. 2). Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Ускорение при равномерном движении по окружности. При движении по окружности, как и при любом криволинейном движении, направление скорости изменяется со временем. А раз скорость тела изменяется — хотя бы только по направлению,— значит, тело движется с ускорением. При равномерном движении изменение скорости обусловлено только изменением направления скорости. Нетрудно доказать, что изменение скорости Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500направлено перпендикулярно скорости — по радиусу к центру окружности.

Ускорение Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500направлено так же, как Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500, поэтому при равномерном движении по окружности ускорение в каждый момент времени направлено по радиусу к центру окружности. По этой причине ускорение тела при равномерном движении по окружности называют центростремительным ускорением.

Рассмотрим равнобедренный треугольник, образованный векторами v 1, v 2 и Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500(рис. 3), который подобен равнобедренному треугольнику, образованному двумя радиусами, проведенными из центра окружности в точки, где находилось тело в моменты времени t 1, и t 2, и перемещением Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500за время Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500. Из подобия этих треугольников следует, что Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Контрольные вопросы №1

1. Как направлена мгновенная скорость при движении по окружности?

2. Как направлено ускорение при равномерном движении по окружности?

3. Можно ли равномерное движение по окружности считать равноускоренным движением?

При равномерном движении по прямой ускорение равно нулю. Можно ли равномерное движение по кривой считать движением без ускорения?

Два тела движутся по окружностям разных радиусов. Ускорение какого тела больше, если: а) скорости тел одинаковы; б) периоды обращения тел одинаковы?

Контрольные задания №9

1. Во сколько раз скорость конца минутной стрелки башенных часов больше скорости конца минутной стрелки наручных часов, если длина стрелки башенных часов 1,5 м, а длина стрелки наручных часов 1,5 см?

2. С каким ускорением движется автомобиль по кольцевой трассе, имеющей вид окружности радиусом 100 м, если скорость автомобиля 20 м/с? Во сколько раз это ускорение меньше ускорения свободного падения?

Для конспекта ученика

■ Равномерным движением по окружности называется движение по окружности с постоянной по модулю скоростью.

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

■ Мгновенная скорость в данной точке траектории направлена по касательной к траектории в этой точке, т. е. перпендикулярно радиусу, проведенному из центра окружности в данную точку.

■ При равномерном движении по окружности ускорение в каждый момент времени направлено по радиусу к центру окружности. Модуль центростремительного ускорения можно найти по любой из формул:

Уравнение зависимостей x t для трех автомобилей на прямолинейном участке дороги имеют вид x1 2500

Составить конспект по лекции.

Ответить на контрольные вопросы.

Решить контрольные задачи.

Предоставить выполненные задания на электронный адрес:

Срок выполнения задания до 21.10.2020 г.

🔥 Видео

Машина Тьюринга. Введение. Понятие машины тьюринга. Решение задачиСкачать

Машина Тьюринга. Введение. Понятие машины тьюринга. Решение задачи

7. ДУ. ЛНДУ с правой частью спец вида (4270 Берман Г.Н)Скачать

7. ДУ. ЛНДУ с правой частью спец вида (4270 Берман Г.Н)
Поделиться или сохранить к себе: