Фізика. 10 клас. Кінематика

Матеріал з Фізмат Вікіпедії
Перейти до: навігація, пошук

'Фізика 10 клас, Механіка. Кінематика'

Кінематика

1.Кінематика - це розділ механіки, в якому вивчається механічний рух тіл без з’ясування причини їх виникнення.
Механічний рух – зміна положення тіла (або його частин) відносно інших тіл.
Тіло відліку – будь яке тіло по відношенню до якого розглядається зміна положення з часом.
Система відліку – сукупність жорстко зв’язаних з тілом систем відлікуз системою координат і годинником.
Матеріальна точка — це тіло, розмірами і формою якого за даних умов розгляду можна нехтувати. Приклад: літак,
за польотом якого спостерігають з поверхні Землі.
Траєкторією руху матеріальної точки називається уявна лінія в просторі, вздовж якої точка рухається.
Шлях — це відстань, яку проходить матеріальна точка вздовж траєкторії за якийсь проміжок часу. Шлях скалярна величина.
Переміщенням називається напрямлений відрізок, який сполучає початкову і кінцеву точки траєкторії. Переміщення векторна величина2011-12-14 093237.png.  

5.png

Рівномірний прямолінійний рух

2.Рівномірний прямолінійний рух – рух який відбувається вздовж однієї прямої і при цьому матеріальна точка здійснює однакове переміщення.
Швидкість – векторна величина модуль якої дорівнює відношенню модуля переміщення до часу впродовж якого воно відбувалось і напрям якої 
збігається з напрямом переміщення.1.png
Одиниці вимірювання в СІ 27.png 
Кінематичне рівняння руху при сталій швидкості:  

Нерівномірний рух.Середня і миттєва швидкості. Прискорення

Якщо матеріальна точка рухається прямолінійно, але нерівномірно, то швидкість руху можна характеризувати або середньою швидкістю, або миттєвою. Середню швидкість можна обчислити за формулою: 3.png

Миттєва швидкість — це швидкість матеріальної точки в даний момент. Її одержують, розглядаючи малі проміжки часу і відповідні їм малі відрізки
шляху чи переміщення.
Прискорення характеризує швидкість зміни швидкості нерівномірного руху і позначається a .

Як і швидкість, прискорення може бути або вектором, або скаляром; або середнім, або миттєвим — у залежності від того, бистроту якої швидкості (вектора чи скаляра) воно характеризує:7.png;

Рівноприскореним прямолінійним рухом матеріальної точки називається рух, під час якого за будь-які рівні проміжки часу її швидкість   

змінюється однаково, тобто це рух, коли 8.png

Прискорення вільного падіння Прискорення, якого набуває вільна матеріальна точка під дією сили тяжіння, називається прискоренням вільного падіння. У різних точках Землі напрями і модулі цього прискорення різні: максимальне значення g на полюсах (9.png), мінімальне — на екваторі (10.png).

Криволінійний рух

Рівномірний рух матеріальної точки по колу. Період і частота. Кутова швидкість
Прямолінійні рухи на практиці реалізуються рідко, значно частіше траєкторією матеріальної точки є крива лінія. Миттєва швидкість v у будь-якій
точці траєкторії при цьому напрямлена вздовж дотичної до кривої.

11.png

Найпростішим із криволінійних рухів матеріальної точки є рух по колу (у випадку обертання тіла окремі його точки описують кола). Навіть рівномірно рухаючись по колу, матеріальна точка має прискорення, яке характеризує бистроту зміни напряму миттєвої швидкості і в будь-якій точці траєкторії напрямлене вздовж нормалі n до дотичної. Саме цим зумовлена одна з назв такого прискорення — нормальне прискорення 12.png. Воно спрямоване до центра кола, у зв’язку з чим називається ще й доцентровим прискоренням 13.png і обчислюється за формулою: 14.png.

15.png

Рух матеріальної точки по колу можна характеризувати періодом T і частотою n. Нехай за час t матеріальна точка здійснює N повних обходів кола. Період — час одного обходу, тобто 16.png, 17.png , а частота — число обходів протягом секунди, тобто18.png . Очевидно, що Файл:19.png Рух по колу можна характеризувати також швидкістю руху радіуса кола R, проведеного до якогось початкового положення матеріальної точки. Нехай за час матеріальна точка пройшла по колу шлях (довжину дуги кола), а радіус R обернувся на кут . Цей кут називається кутовим переміщенням матеріальної точки. Відношення 20.png називається кутовою швидкістю і позначається ? (омега), 21.png Отже, кутова швидкість матеріальної точки чисельно дорівнює її кутовому переміщенню протягом секунди. Оскільки при рівномірному русі по колу циклічна частота стала, то можна розглядати будь-який час t і відповідний кут ?, зокрема — період T і повний кут 2?. При цьому 23.png, або 24.png.

Використана література

http://distance.edu.vn.ua/mehanika/kin.html
http://shkolnik.in.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=499&Itemid=599