Exemple de mișcare mecanică. Mișcarea mecanică: fizică, gradul 10

Exemple de mișcări mecanice sunt cunoscute din viața de zi cu zi. Acestea sunt mașini care trec, avioane de zbor, nave plutitoare. Cele mai simple exemple de mișcare mecanică ne creează noi, trecând de alți oameni. În fiecare secundă planeta noastră se mișcă în două planuri: în jurul Soarelui și a axei sale. Și acestea sunt și exemple de mișcare mecanică. Deci, să vorbim despre asta mai exact astăzi.

Ce este mecanica?

Înainte de a spune care sunt exemplele de mișcare mecanică, să ne uităm la ceea ce se numește mecanică în general. Nu vom intra în jungla științifică și nu vom funcționa cu un număr foarte mare de termeni. Vorbind foarte simplu, mecanica este secția de fizică, studiind mișcarea corpurilor. Și ce ar putea fi, mecanicul ăsta? Elevii din clasele de fizică se familiarizează cu subsecțiunile sale. Aceasta este cinematica, dinamică și statică.

Fiecare dintre subsecțiuni studiază de asemenea mișcarea corpurilor, dar are caracteristici unice pentru aceasta. Care, apropo, este folosită pe scară largă în rezolvarea problemelor relevante. Să începem cu cinematica. Orice manual școlar sau resursă electronică modernă va clarifica faptul că mișcarea sistemului mecanic în cinematică este luată în considerare fără a lua în considerare cauzele care conduc la mișcare. În același timp, știm că motivul accelerației care va determina mutarea corpului este forța.

Ce se întâmplă dacă forțele trebuie luate în considerare

Dar considerația deja interacțiunile corpurilor Când se mișcă, se cheamă următoarea secțiune, care se numește dinamică. Viteza de mișcare mecanică, care este unul dintre parametrii importanți în dinamica indisolubile cu acest concept. Ultima secțiune este statică. Ea studiază condițiile de echilibru ale sistemelor mecanice. Cel mai simplu exemplu static este echilibrarea timpului de greutate. Notă pentru profesori: o lecție despre fizică, "Mișcarea mecanică" în școală ar trebui să înceapă cu acest lucru. Mai întâi, dați exemple, apoi împărțiți mecanica în trei părți și apoi treceți la restul.

Care sunt sarcinile?

Chiar dacă ne întoarcem la o singură secțiune, să presupunem că este cinematică, există multe sarcini diferite care ne așteaptă. Întregul punct este că există mai multe condiții, din care, aceeași sarcină poate fi prezentată într-o altă lumină. Mai mult, problemele mișcării cinematice pot fi reduse la cazurile de cădere liberă. Vom vorbi acum despre asta.

Ce este o scădere liberă a cinematicii?

Acest proces poate fi dat mai multe definiții. Cu toate acestea, acestea vor fi reduse în mod inevitabil la un punct. Cu cădere liberă, numai corpul acționează gravitational. Este direcționat de la centrul de masă al corpului de-a lungul razei până la centrul Pământului. În rest, puteți "răsuci" formularea și definiția cât de repede doriți. Cu toate acestea, prezența gravității numai în procesul unei astfel de mișcări este o condiție prealabilă.

Cum de a rezolva problema caderii libere în cinematică

În primul rând, trebuie să luăm formule. Dacă întrebi un profesor modern în fizică, atunci el vă va spune că cunoașterea formulelor este deja jumătate din soluția problemei. Un sfert este dedicat înțelegerii procesului și unui alt trimestru pentru procesul de calcul. Dar formulele, formulele și formulele din nou - asta este ceea ce constituie ajutorul.

Putem numi liberă cădere un caz particular de mișcare accelerată uniform. De ce? Da, pentru că avem tot ceea ce este necesar pentru asta. Accelerația nu se schimbă, este de 9,8 metri pe secundă în pătrat. Pe această bază, putem trece mai departe. Formula pentru distanța parcursă de corp pentru o mișcare accelerată uniform are forma: S = Vot + (-) la ^ 2/2. Aici S este distanța, Vo este viteza inițială, t este timpul și a este accelerația. Acum, să încercăm să aducem această formulă în cazul căderii libere.

Așa cum am spus mai devreme, acesta este un caz special de mișcare accelerată uniform. Dacă un - este o accelerare convențională denumire comună, g în (și să înlocuiască) va avea o valoare numerică definită, de asemenea, cunoscut sub numele de tabel. Să ne rescriem distanța formulă parcursă de corpul cazul cu cădere liberă: S = + Vot (-) ^ gt 2/2.

Este clar că în acest caz mișcarea va avea loc în plan vertical. Atragem atenția cititorilor asupra faptului că nici unul dintre parametrii pe care îi putem exprima din formula de mai sus nu este independent de greutatea corporală. Nu arunca o cutie sau piatră, de exemplu, de pe acoperiș, sau pe două greutate piatră diferite - aceste obiecte în același timp, reprezintă începutul căderii și a aterizat aproape simultan.

Cădere liberă. Mișcarea mecanică. sarcini

Apropo, există un astfel de lucru ca viteza instantanee. Aceasta denotă viteza în orice moment al timpului. Și cu o cădere liberă, o putem determina cu ușurință, știind doar viteza inițială. Și dacă este egal cu zero, atunci problema este deloc mică. Formula de viteză instantanee cu cădere liberă în kinematică are forma: V = Vo + gt. Observați că semnul ";" lipsește. La urma urmei, este pus atunci când organismul încetinește. Și cum se poate încetini corpul în toamnă? Astfel, în cazul în care nu a fost raportată viteza inițială, instantanee este pur și simplu egală cu produsul accelerației gravitaționale g la momentul căderii t, a trecut de la începutul mișcării.

Fizică. Mișcarea mecanică cu cădere liberă

Să trecem la sarcini specifice pe această temă. Să presupunem următoarea condiție. Copiii au decis sa se distreze si sa lase minge de tenis de pe acoperișul casei. Aflați ce a fost viteza unei mingi de tenis când a lovit terenul, dacă casa are douăsprezece etaje. Înălțimea unui etaj este egală cu trei metri. Mingea este eliberată din mâini.

Soluția acestei sarcini nu va fi un pas, așa cum s-ar putea gândi mai întâi. Se pare că totul pare simplu, doar pentru a înlocui numerele necesare în formula de viteză instantanee și asta e tot. Dar când încercăm să facem acest lucru, ne putem confrunta cu o problemă: nu știm momentul căderii mingii. Să ne uităm la restul problemei.

Trucuri în condiții

În primul rând, ni se dă numărul de etaje și cunoaștem înălțimea fiecăruia dintre ele. Este de trei metri. Astfel, putem calcula imediat distanța normală de la acoperiș la pământ. În al doilea rând, ni se spune că mingea este eliberată din mâini. Ca de obicei, în probleme de mișcare mecanică (și în general probleme) există mici detalii care, la prima vedere, par a fi lipsite de sens. Totuși, aici expresia indică faptul că mingea de tenis nu are o viteză inițială. Ei bine, unul dintre termenii din formula dispare. Acum trebuie să cunoaștem timpul în care mingea a fost în aer înainte de coliziunea cu solul.

Pentru aceasta avem nevoie de o formulă de distanță pentru mișcarea mecanică. În primul rând, eliminăm produsul de viteza inițială în momentul mișcării, deoarece este zero și, prin urmare, produsul va fi zero. Apoi multiplicați ambele părți ale ecuației cu două pentru a scăpa de fracțiune. Acum putem exprima pătratul timpului. Pentru aceasta, distanța împărțită este împărțită de accelerația gravitației. Putem extrage rădăcina pătrată a acestei expresii pentru a afla cât timp a trecut înainte ca mingea să atingă pământul. Înlocuiți numerele, extrageți rădăcina și obțineți aproximativ 2,71 secunde. Acum înlocuim acest număr în formula instantanee a vitezei. Obțineți aproximativ 26,5 metri pe secundă.

Notă pentru profesori și studenți: ați putea merge într-un mod diferit. Pentru a nu fi confundat în aceste numere, este necesar să se simplifice cât mai mult posibil formula finală. Acest lucru va fi util prin faptul că va exista un risc mai mic de confuzie în propriile calcule și de a face o eroare în ele. În acest caz, am putea proceda după cum urmează: exprimă timpul din formula de distanță, dar nu înlocuiește numerele și înlocuiește această expresie cu formula instantanee a vitezei. Apoi ar arata astfel: V = g * sqrt (2S / g). Dar de fapt accelerarea gravitației pot fi introduse în expresia rădăcină. Pentru aceasta, îl reprezentăm într-un pătrat. Obținem V = sqrt (2S * g ^ 2 / g). Acum vom reduce accelerația gravitațională la numitor și în numărătorul șterge gradul său. Ca rezultat, obținem V = sqrt (2gS). Răspunsul va fi același, doar calculul va deveni mai mic.

Rezumat și concluzie

Deci, ce am învățat astăzi? Există mai multe secțiuni care studiază fizica. Miscarea mecanica in ea este subdivizata in statica, dinamica si cinematica. Fiecare dintre aceste mini-științe are propriile caracteristici, care sunt luate în considerare la rezolvarea problemelor. Cu toate acestea, putem face o descriere generală a unui astfel de concept ca mișcarea mecanică. Clasa 10 - timpul celui mai activ studiu al acestei secțiuni de fizică, dacă credeți că programul școlar. Mecanica include cazuri de cădere liberă, deoarece acestea sunt tipuri particulare de mișcare uniform accelerată. Și cu aceste situații, avem cinematică.