Füüsika
Ühtlaselt kiirendatud liikumine
Ühegi keha liikumine reaalsetes tingimustes ei ole kunagi rangelt ühtlane ja lineaarne. Liikumist, mille käigus keha teeb võrdsete ajavahemike järel ebavõrdseid liigutusi, nimetatakse ebaühtlane liikumine.
Kiirendus. Ebaühtlase translatsioonilise liikumise korral muutub keha kiirus aja jooksul. Keha kiiruse muutmise protsessi iseloomustab kiirendus. Kiirendus nimetatakse vektorsuuruseks, mis võrdub kiirusvektori väga väikese muutuse suhtega D v lühikeseks ajaks D t, mille jooksul see muutus toimus: (2.1) Kui ajavahemikul D t keha trajektoori punktist A liikus punkti B ja selle kiirus muutus alates v 1 juurde v 2, siis kiiruse muutus D v selle aja jooksul on võrdne vektorite vahega v 1 Ja v2:
v =v 2 -v 1 Kiirendusvektori suund A kiiruse muutumise vektori suunaga D v väga väikeste vaheväärtuste korral D t, mille jooksul kiirus muutub.
Kui keha liigub sirgjooneliselt ja selle kiirus absoluutväärtuses suureneb, siis kiirendusvektori suund langeb kokku kiirusvektori suunaga v 2; kui kiirus väheneb suurusjärgus, on kiirendusvektori suund vastupidine kiirusvektori suunale v 2.
Kui keha liigub mööda kõverat rada, muutub liikumise ajal kiirusvektori suund, kiirendusvektor A sel juhul saab seda suunata kiirusvektori suhtes mis tahes nurga all v 2.
Lihtsaim ebaühtlase liikumise tüüp on ühtlaselt kiirendatud liikumine. Liikumist, mille suurus ja suund on muutumatu kiirendusega, nimetatakse ühtlaselt kiirendatuks:
a=D v/D t=konst.
(2.2) Valemist (2.1) järeldub, et kiiruse väljendamisel meetrites sekundis ja aega sekundites väljendatakse kiirendus meetrit sekundis ruudus.
Ühtlaselt kiirendatud liikumise kiirus. Algkiirusega ühtlaselt kiirendatud liikumisel v 0 kiirendus A võrdub
, (2.3) kus v- kiirus õigel ajal t. Seega on ühtlaselt kiirendatud liikumise kiirus võrdne
(2.4) Kiiruse ja kiirenduse projektsioonid. Kiiruste ja kiirenduste arvutamiseks on vaja liikuda võrrandite kirjutamiselt vektorkujul algebralisele kujule Kiirusevektori projektsiooni vx leidmiseks v mis tahes teljele Oh peame leidma vektorite projektsioonide algebralise summa v 0 Ja a*t samal teljel:
(2.5) Kiiruse graafik.
Võrrandist (2.5) järeldub, et ühtlaselt kiirendatud liikumise kiiruse ja aja projektsiooni graafik on sirgjoon. Kui algkiiruse projektsioon OX-teljele on null ( v 0x =0), siis see joon läbib koordinaatide alguspunkti (joonis paremal).
Kiiruse projektsiooni graafikud v x aeg-ajalt tühtlaselt kiirendatud liikumiste jaoks, mis toimuvad sama algkiirusega v 0 ja erinev kiirendus A.
Keha nihkumine ühtlase liikumise ajal. Projektsioon s x keha liikumine aja jooksul tühtlase liikumisega kiirusel v on määratud väljendiga s x = v x t. (2.6)
Keha nihkumine ühtlaselt kiirendatud lineaarsel liikumisel.
Projektsioon s x keha liikumine aja jooksul tühtlaselt kiirendatud sirgjoonelise liikumisega algkiirusega v 0 ja kiirendus A on määratud väljendiga
. (2.7) Punkti koordinaatide võrrand ühtlaselt kiirendatud liikumisel. Punkti x-koordinaadi leidmiseks igal ajahetkel t tuleb punkti algkoordinaadile x0 lisada nihkevektori projektsioon OX-teljele:
(2.8) Avaldistest (2.8) ja (2.7) järeldub:
x=x 0 +v 0x t+(a x t 2)/2 (2.9)
Töö nr 9
Hüperteksti dokumendi väljatöötamine
1. võimalus
Töötage allolevate fragmentide abil välja hüpertekstdokument teemal "Newtoni teine seadus", tuvastades võtmesõnad ja luues fragmentide vahel seoseid.
1. fragment. Keha omadust, millest sõltub tema kiirendus koostoimel teiste kehadega, nimetatakse inertsiks.
2. fragment. Keha inertsi kvantitatiivne mõõt on kehamass. Kehamass on füüsikaline suurus, mis iseloomustab inertsust.
3. fragment. Ebaühtlase translatsioonilise liikumise korral muutub keha kiirus aja jooksul. Keha kiiruse muutmise protsessi iseloomustab kiirendus.
4. fragment.Ühe keha mõju teise kehale kvantitatiivseks väljendamiseks võetakse kasutusele mõiste "jõud". Jõud on vektorsuurus, st seda iseloomustab suund. Jõu ühik on jõud, mis annab 1 kg kaaluvale kehale kiirenduse 1 m/s.
5. fragment. Sest kvantitatiivsed omadused keha liikumise protsessi, tutvustatakse liikumiskiiruse mõistet. Kiirust väljendatakse meetrites sekundis.
6. fragment. Keha jõu ja kiirenduse vahelise seose kehtestab Newtoni teine seadus. Kehale mõjuv jõud on võrdne keha massi ja selle jõu poolt tekitatava kiirenduse korrutisega.
2. variant
Töötage allolevate fragmentide abil välja hüpertekstdokument teemal "Muusikaline skaala", järjestades fragmendid lihtsamatest mõistetest keerukamateni, identifitseerides märksõnu ja luues fragmentide vahel seoseid:
1. fragment. Muusikalist heli eristavad järgmised omadused: kõrgus, tugevus, kestus ja tämber. Heli kõrgus sõltub elastse keha vibratsiooni sagedusest; tugevus (valjus) - sõltuvalt vibratsiooni vahemikust; kestus - kui kaua elastne keha on erutatud; tämber on omamoodi helide värvimine.
2. fragment. Kõik muusikahelid, kui need on paigutatud kõrgusele madalaimast kõrgeimani, moodustavad muusikalise skaala. Iga muusikalise skaala heli vastab helidele, mis on heli poolest sarnased, kuid helikõrgused erinevad. Neid nimetatakse oktaavideks ja nende vahel olevat helide rühma nimetatakse oktaaviks.
3. fragment. Heli on nähtus, mis tekib elastse keha kiire vibratsiooni tagajärjel ja mida tajub kuulmisorgan - kõrv.
4. fragment. Kogu skaala on jagatud üheksaks oktaaviks: seitse täielikku ja kaks mittetäielikku. Oktaavide nimetused nende paiknemise järjekorras: alllepinguline, kontraoktaav, suuroktav, väikeoktaav, esimene oktav, teine oktaav, kolmas oktaav, neljas oktaav, viiesoktaav.
5. fragment. Täisoktav sisaldab kahtteist erineva kõrgusega heli. Neist vaid seitsmel peamisel on iseseisvad nimed: do, re, mi, fa, sol, la, si.
6. fragment. Lühimat vahemaad kahe kõrvuti asetseva heli vahel nimetatakse pooltooniks. Kaks pooltooni moodustavad terve tooni. Helide do-re, re-mi, fa-sol, la-si vaheline kaugus võrdub terve tooniga ning helide mi-fa ja si-do vahel - pooltoon.
3. võimalus
Töötage välja testiv hüpertekstidokument teemal "Poltava lahing". Küsimused tuleks kuvada ekraanil ja pakkuda vastusevariante. Õige vastuse korral kuvada vastav tekstifragment koos sõnumiga ja vale vastuse korral õige vastus, misjärel naaske praeguse küsimuse juurde. Korraldage fragmentide vahelist seost, tõstes esile märksõnad, mida kasutatakse fragmendilt fragmendile liikumiseks.
1. fragment. Milliste riikide armeed osalesid Poltava lahingus?
1. Venemaa ja Prantsusmaa 2. Venemaa ja Poola 3. Rootsi ja Venemaa
2. fragment. Mis aastal toimus Poltava lahing?
3. fragment. Kes oli Rootsi armee eesotsas?
4. fragment. Kui suur oli Vene armee?
1. 20 000 2. 32 000 3. 56 000
5. fragment. Vastus on õige.
Tagasi küsimuse juurde: 1 2 3 4
6. fragment. Poltava lahingus osalesid Venemaa ja Rootsi armeed.
7. fragment. Poltava lahing toimus 1709. aastal.
8. fragment. Rootsi sõjaväge juhtis kuningas Karl XII.
9. fragment. Vene armee suurus oli 32 000 inimest.
Ühegi keha liikumine reaalsetes tingimustes ei ole kunagi rangelt ühtlane ja lineaarne. Ebaühtlase translatsioonilise liikumise korral muutub keha kiirus aja jooksul. Keha kiiruse muutmise protsessi iseloomustab kiirendus.
Kiirendus on suurus, mis määrab keha kiiruse muutumise kiiruse ja on võrdne piiriga, milleni kiiruse muutus ajaperioodi Δt lõpmatu vähenemisega kaldub:
Ühtlast liikumist saab ühtlaselt kiirendada või ühtlaselt aeglustada.
Ühtlaselt kiirendatud liikumine - see on keha (materiaalse punkti) liikumine positiivse kiirendusega, see tähendab, et sellise liikumise korral kiirendab keha pideva kiirendusega. Ühtlaselt kiirendatud liikumise korral mis tahes võrdsete ajavahemike jooksul suureneb kiirus sama palju ja kiirenduse suund langeb kokku liikumiskiiruse suunaga.
∆ Ja A> 0
Võrdne aegluubis - see on keha (materiaalse punkti) liikumine negatiivse kiirendusega, see tähendab, et sellise liikumise korral aeglustub keha ühtlaselt. Ühtlaselt aeglasel liikumisel on kiirus- ja kiirendusvektorid vastandlikud ning kiirusmoodul aja jooksul väheneb.
¯ ∆ ja A 0
Mehaanikas on igasugune sirgjooneline liikumine kiirendatud, seetõttu erineb aeglane liikumine kiirendatud liikumisest ainult kiirendusvektori projektsiooni märgiga koordinaatsüsteemi valitud teljele.
Kiirendust mõõdetakse meetrites ruudus sekundis
Ühtlaselt kiirendatud liikumisel algkiirusega 0 on kiirendus võrdne .
kus on kiirus ajahetkel t, siis ühtlaselt muutuva liikumise kiirus on võrdne
0 + t orυ = ±υ 0 ± a t(3,3)
Sirgjoonelise ühtlaselt kiirendatud liikumise ajal läbitud vahemaa on võrdne nihkemooduliga ja määratakse järgmise valemiga:
kus plussmärk viitab kiirendatud liikumisele ja miinusmärk viitab aeglasele liikumisele.
Kui keha liikumise aeg pole teada, võite kasutada teist nihke valemit:
kus υ on liikumise lõppkiirus;
υ 0 – liikumise algkiirus
Keha koordinaadid ühtlaselt kiirendatud liikumisel igal ajal saab määrata valemitega:
kus x 0; y 0 – keha algkoordinaadid; υ 0 - keha kiirus esialgsel ajahetkel; A- liikumise kiirendamine. Märgid “+” ja “-” sõltuvad OX-telje suunast ning vektorite ja .
Projektsiooni liikumine
OX-teljel on võrdne: S x = x-x 0
op-teljel on võrdne: S y = y-y 0
Keha nihke ja aja graafik at
υ 0 = 0 on näidatud joonisel fig. 1.9.
Keha kiirus antud ajahetkel t 1 on võrdne graafiku puutuja ja ajatelje υ=tgα vahelise kaldenurga puutujaga.
Koordinaadi x(t) graafik on samuti parabool (nagu nihke graafik), kuid parabooli tipp üldjuhul ei kattu lähtepunktiga. Kell
A < 0 и х 0 = 0 ветви параболы направлены вниз (рис. 1.10).
Kiiruse sõltuvus ajast on lineaarfunktsioon, mille graafik on sirgjoon
(joonis 1.11). Sirge kaldenurga puutuja ajatelje suhtes on arvuliselt võrdne kiirendusega.
Sel juhul on nihe arvuliselt võrdne joonise 0abc pindalaga (joonis 1.11). Trapetsi pindala on võrdne poole selle aluste pikkuste ja kõrguse summa korrutisega. Trapetsi 0abc alused on arvuliselt võrdsed: 0a = υ 0 bc = υ.
Pilet nr 1
1.Mehaaniline liikumine. Liikumise suhtelisus. Ühtlane ja ühtlaselt kiirendatud sirgjooneline liikumine.
Mehaaniline liikumine nimetatakse keha asukoha muutumist ruumis teiste kehade suhtes aja jooksul.
Näited: auto liikumine, Maa ümber Päikese, pilved taevas jne.
Mehaaniline liikumine suhteliselt: keha võib mõne keha suhtes olla puhkeasendis ja teiste suhtes liikuda. Näide: bussijuht puhkab bussi enda suhtes, kuid liigub koos bussiga maapinna suhtes.
Mehaanilise liikumise kirjeldamiseks valitakse võrdlussüsteem.
Võrdlussüsteem nimetatakse võrdluskehaks, sellega seotud koordinaatsüsteemiks ja aja mõõtmise seadmeks (näiteks kellaks).
Mehaanikas on võrdluskehaks sageli Maa, millega on seotud ristkülikukujuline Descartes'i koordinaatsüsteem (XYZ).
Nimetatakse joont, mida mööda keha liigub trajektoor.
Otsekohene nimetatakse liikumiseks, kui keha trajektoor on sirgjoon.
Trajektoori pikkust nimetatakse poolt. Rada mõõdetakse meetrites.
Liikumine on vektor, mis ühendab keha algasendi selle lõppasendiga. Määratud ja mõõdetud meetrites.
Kiirus on vektorsuurus, mis võrdub lühikese aja jooksul toimunud liikumise ja selle intervalli väärtuse suhtega. Määratud ja mõõdetud m/s.
Vormiriietus See on liikumine, mille käigus keha läbib identseid teid mis tahes võrdse aja jooksul. Sel juhul keha kiirus ei muutu.
Selle liikumise ajal arvutatakse nihe ja kiirus järgmiste valemite abil:
Kui keha läbib võrdse aja jooksul ebavõrdseid teid, siis liikumine toimub ebaühtlane.
Sellise liikumisega keha kiirus kas suureneb või väheneb.
Keha kiiruse muutmise protsessi iseloomustab kiirendus.
Kiirendus on füüsikaline suurus, mis võrdub kiirusvektori ∆ väga väikese muutuse ja väikese ajavahemiku ∆t suhtega, mille jooksul see muutus toimus:.
Kiirendust tähistatakse tähega ja seda mõõdetakse m/s 2 .
Vektori suund langeb kokku kiiruse muutumise suunaga.
Algkiirusega ühtlaselt kiirendatud liikumisel on kiirendus võrdne
Seega on ühtlaselt kiirendatud liikumise kiirus võrdne.
Nihe sirgjoonelise ühtlaselt kiirendatud liikumise ajal arvutatakse järgmise valemi abil:
2. Laboritöö “Õhumassi hindamine klassiruumis vajalike mõõtmiste ja arvutuste abil.”
Õhumassi leiame valemiga: , kus on klassiruumi maht.
Õhutihedus tavatingimustes on 1,29 kg/m 3 (Rymkevitši ülesannete kogumi tabelitest).
Klassi mahu arvutamiseks peate mõõtma selle pikkust a, laius b ja kõrgus c ja korrutage saadud väärtused:
Teades tihedust ja arvutatud mahtu, saate ülaltoodud valemi abil leida õhu massi.
3.Ülesanne elektromagnetilise induktsiooni seaduse rakendamisest.
Pileti number 2
1. Kehade vastastikmõju. Tugevus. Newtoni dünaamika seadused.
Keha kiiruse muutus, s.o. kiirenduse ilmnemise põhjustab alati mis tahes kehade mõju antud kehale.
Tugevus on vektorfüüsikaline suurus, mis on kehade vastasmõju ajal saavutatud kiirenduse mõõt.
Jõudu iseloomustavad selle moodul, rakenduspunkt ja suund.
Jõudu tähistatakse ja mõõdetakse njuutonites (N).
Kui kehale mõjub korraga mitu jõudu, siis leitakse tekkiv jõud vektori liitmise reegliga.
Newtoni seadused:
I. (Inertsi seadus). On olemas sellised tugisüsteemid (inertsiaalsed), mille suhtes translatsiooniliselt liikuvad kehad säilitavad oma kiiruse konstantse, kui teised kehad neile ei mõju või teiste kehade tegevust kompenseeritakse.
II. Keha massi ja kiirenduse korrutis võrdub kõigi kehale mõjuvate jõudude summaga.
III. Jõud, millega kehad üksteisele mõjuvad, on võrdse suurusega ja suunatud ühel sirgel vastassuundades.
Tekst 1
Newtoni teine seadus
Kehakaal
Tugevus
Newtoni teine seadus
Tekst 2
Newtoni teine seadus
Keha omadusi, millest sõltub tema kiirendus koostoimel teiste kehadega, nimetatakse inertsiks.
Keha inertsi kvantitatiivne mõõt on kehamass. Kehakaal on inertsi iseloomustav füüsikaline suurus.
Ebaühtlase translatsioonilise liikumise korral muutub keha kiirus aja jooksul. Keha kiiruse muutmise protsessi iseloomustab kiirendus.
Ühe keha mõju teise kehale kvantitatiivseks väljendamiseks võetakse kasutusele mõiste "jõud". Tugevus – vektorkogus, s.o. mida iseloomustab suund. Keha liikumise protsessi kvantitatiivseks iseloomustamiseks võetakse kasutusele liikumiskiiruse mõiste. Kiirust väljendatakse meetrites sekundis.
Keha jõu ja kiirenduse suhe on kindlaks tehtud Newtoni teine seadus. Kehale mõjuv jõud on võrdne keha massi ja selle jõu poolt tekitatava kiirenduse korrutisega.
| Fragment | Erinevused |
|
Tekst 1 | Tekst 2 |
|
| Pealkiri | Vasak joondus | Keskjoondus |
| Esimene lõik | Pole punast joont | Punane joon – taane |
| Sõna inerts | Hõred tähemärkidevahelised vahed | Tavaline tähemärkide vahe |
| Fraas Kehakaal | Julge stiil | Kursiiv stiil |
| Kolmas lõik | Vasak joondus | Õige joondus |
| Neljas lõik | Põhjendus Punane joon – taane | Vasak joondus Punane joon – eend |
| Sõna Tugevus | Stiil – paks kaldkiri | Stiil – kaldkiri koos allajoonimisega |
| Viies lõik | Poolteist reavahet | Üks reavahe |
| Fraas Newtoni teine seadus | Allakriipsutamine – ainult sõnad | Üksik allajoon |