Формула_средней_линейной_скорости

Формула_средней_линейной_скорости

Кинематика

1. Механическим движением называется изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

2. Механика — это раздел физики, изучающий механическое движение.

3. Кинематика — это раздел механики, который описывает положение тел в пространстве в зависимости от времени, без рассмотрения причин, вызывающих изменение положения этих тел.

4. Поступательным движением тела называется такое движение, при котором все его точки описывают одинаковые траектории.

5. Материальной точкой называется тело, размерами которого в условиях его движения можно пренебречь.

6. Система отсчёта — это совокупность системы координат, тела отсчёта, с которым она связана, и прибора для отсчёта времени.

7. Перемещением тела (материальной точки) называют направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением.

8. Путь — это длина отрезка траектории, пройденного телом (точкой) за рассматриваемый промежуток времени.

9. Траектория — это линия в пространстве, вдоль которой движется тело (точка).

10. Прямолинейным равномерным движением называют такое движение, при котором тело за равные промежутки времени совершает одинаковые перемещения.

11. Скоростью равномерного прямолинейного движения называют постоянную величину, равную отношению перемещения тела за любой промежуток времени к значению этого промежутка.

Измеряется скорость в м/с. Направление вектора скорости совпадает с направлением вектора перемещения.

12. Неравномерным называется такое движение, при котором тело за равные промежутки времени совершает разные перемещения.

13. Мгновенной скоростью называют скорость тела в данный момент времени или в данной точке траектории.

Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории в данной точке.

14. Средней скоростью неравномерного движения называют величину, равную отношению пути, пройденного телом за некоторый промежуток времени к величине этого промежутка.

15. Равноускоренным движением тела называется такое движение, при котором его скорость за любые равные промежутки времени изменяется на одну и ту же величину.

16. Ускорение — это физическая величина численно равная отношению изменения скорости за некоторый промежуток времени к величине этого промежутка.

Вектор ускорения совпадает по направлению с равнодействующей всех сил, приложенных к телу. Ускорение измеряется в м/с 2 .

16. Скорость при равноускоренном движении изменяется в зависимости от времени по закону

где v — cкорость в начальный момент времени, v — скорость тела в момент времени t, a — ускорение.

17. Модуль вектора перемещения при равноускоренном движении можно вычислить по формуле:

18. Перемещение, скорость и ускорение связаны формулой

где v — конечная скорость, v — начальная скорость, a — ускорение, s — модуль вектора перемещения.

19. Свободным падением называется движение тела в безвоздушном пространстве под действием силы тяжести.

20. Формулы, описывающие свободное падение тел.

Для тела, брошенного вниз:

Для тела, брошенного вверх:

где g = 9,8 м/с 2 — ускорение свободного падения.

21. Движение тела, брошенного под углом к горизонту с модулем скорости v:

g — ускорение свободного падения.

22. Криволинейным называют движение, траектория которого представляет собой кривую линию.

23. Равномерное движение по окружности — это движение по круговой траектории с постоянной скоростью.

Читайте также:  Твердотопливный_котел_zota_отзывы

24. Линейная скорость — это величина равная отношению длины дуги, описанной точкой при движении по окружности за некоторый промежуток времени, к величине этого промежутка.

Вектор линейной скорости направлен по касательной к окружности в данной точке.

25. Угловая скорость — это величина, равная отношению угла поворота радиуса-вектора, проведённого к движущейся точке из центра вращения, к промежутку времени, за который этот поворот совершён.

Угловая скорость измеряется в рад/с.

26. Вектор угловой скорости направлен вдоль оси вращения в ту сторону, откуда поворот тела виден происходящим против хода часовой стрелки.

27. Связь между линейной и угловой скоростями выражается формулой:

28. Период обращения — это время, за которое точка (тело) совершает один полный оборот. Период измеряется в секундах.

29. Частота вращения — это число оборотов в единицу времени. Частота вращения измеряется в об/с или с -1 .

30. Линейная скорость связана с частотой и периодом формулой

где v — линейная скорость; R — радиус окружности, по которой движется точка; Т — период вращения; — частота вращения.

31. Центростремительное ускорение — это ускорение, характеризующее изменение линейной скорости по направлению при вращательном или любом другом криволинейном движении. Она направлена к центру вращения и может быть вычислена по формулам:

32. Принцип независимости движений: если тело участвует в двух или нескольких движениях одновременно, то каждое из этих движений происходит независимо друг от друга.

33. Скорость движения тела относительно неподвижной системы отсчёта равна геометрической сумме скорости тела относительно подвижной системы отсчёта и скоростисамой подвижной системы отсчёта относительно неподвижной.

I. Механика

Тестирование онлайн

Так как линейная скорость равномерно меняет направление, то движение по окружности нельзя назвать равномерным, оно является равноускоренным.

Угловая скорость

Выберем на окружности точку 1. Построим радиус. За единицу времени точка переместится в пункт 2. При этом радиус описывает угол. Угловая скорость численно равна углу поворота радиуса за единицу времени.

Период и частота

Период вращения T — это время, за которое тело совершает один оборот.

Частота вращение — это количество оборотов за одну секунду.

Частота и период взаимосвязаны соотношением

Связь с угловой скоростью

Линейная скорость

Каждая точка на окружности движется с некоторой скоростью. Эту скорость называют линейной. Направление вектора линейной скорости всегда совпадает с касательной к окружности. Например, искры из-под точильного станка двигаются, повторяя направление мгновенной скорости.

Рассмотрим точку на окружности, которая совершает один оборот, время, которое затрачено — это есть период T. Путь, который преодолевает точка — это есть длина окружности.

Центростремительное ускорение

При движении по окружности вектор ускорения всегда перпендикулярен вектору скорости, направлен в центр окружности.

Используя предыдущие формулы, можно вывести следующие соотношения

Точки, лежащие на одной прямой исходящей из центра окружности (например, это могут быть точки, которые лежат на спице колеса), будут иметь одинаковые угловые скорости, период и частоту. То есть они будут вращаться одинаково, но с разными линейными скоростями. Чем дальше точка от центра, тем быстрей она будет двигаться.

Читайте также:  Письменный_стол_в_детскую_комнату_фото

Закон сложения скоростей справедлив и для вращательного движения. Если движение тела или системы отсчета не является равномерным, то закон применяется для мгновенных скоростей. Например, скорость человека, идущего по краю вращающейся карусели, равна векторной сумме линейной скорости вращения края карусели и скорости движения человека.

Вращение Земли

Земля участвует в двух основных вращательных движениях: суточном (вокруг своей оси) и орбитальном (вокруг Солнца). Период вращения Земли вокруг Солнца составляет 1 год или 365 суток. Вокруг своей оси Земля вращается с запада на восток, период этого вращения составляет 1 сутки или 24 часа. Широтой называется угол между плоскостью экватора и направлением из центра Земли на точку ее поверхности.

Связь со вторым законом Ньютона

Согласно второму закону Ньютона причиной любого ускорения является сила. Если движущееся тело испытывает центростремительное ускорение, то природа сил, действием которых вызвано это ускорение, может быть различной. Например, если тело движется по окружности на привязанной к нему веревке, то действующей силой является сила упругости.

Если тело, лежащее на диске, вращается вместе с диском вокруг его оси, то такой силой является сила трения. Если сила прекратит свое действие, то далее тело будет двигаться по прямой

Как вывести формулу центростремительного ускорения

Рассмотрим перемещение точки на окружности из А в В. Линейная скорость равна vA и vB соответственно. Ускорение — изменение скорости за единицу времени. Найдем разницу векторов.

Разница векторов есть . Так как , получим

Движение по циклоиде*

В системе отсчета, связанной с колесом, точка равномерно вращается по окружности радиуса R со скоростью , которая изменяется только по направлению. Центростремительное ускорение точки направлено по радиусу к центру окружности.

Теперь перейдем в неподвижную систему, связанную с землей. Полное ускорение точки А останется прежним и по модулю, и по направлению, так как при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой ускорение не меняется. С точки зрения неподвижного наблюдателя траектория точки А — уже не окружность, а более сложная кривая (циклоида), вдоль которой точка движется неравномерно.

Мгновенная скорость определяется по формуле

I. Механика. Движение по окружности

Тестирование онлайн

Так как линейная скорость равномерно меняет направление, то движение по окружности нельзя назвать равномерным, оно является равноускоренным.

Угловая скорость

Выберем на окружности точку 1. Построим радиус. За единицу времени точка переместится в пункт 2. При этом радиус описывает угол. Угловая скорость численно равна углу поворота радиуса за единицу времени.

Период и частота

Период вращения T — это время, за которое тело совершает один оборот.

Частота вращение — это количество оборотов за одну секунду.

Частота и период взаимосвязаны соотношением

Связь с угловой скоростью

Линейная скорость

Каждая точка на окружности движется с некоторой скоростью. Эту скорость называют линейной. Направление вектора линейной скорости всегда совпадает с касательной к окружности. Например, искры из-под точильного станка двигаются, повторяя направление мгновенной скорости.

Читайте также:  Оригинальные_блюда_на_детское_день_рождения

Рассмотрим точку на окружности, которая совершает один оборот, время, которое затрачено — это есть период T. Путь, который преодолевает точка — это есть длина окружности.

Центростремительное ускорение

При движении по окружности вектор ускорения всегда перпендикулярен вектору скорости, направлен в центр окружности.

Используя предыдущие формулы, можно вывести следующие соотношения

Точки, лежащие на одной прямой исходящей из центра окружности (например, это могут быть точки, которые лежат на спице колеса), будут иметь одинаковые угловые скорости, период и частоту. То есть они будут вращаться одинаково, но с разными линейными скоростями. Чем дальше точка от центра, тем быстрей она будет двигаться.

Закон сложения скоростей справедлив и для вращательного движения. Если движение тела или системы отсчета не является равномерным, то закон применяется для мгновенных скоростей. Например, скорость человека, идущего по краю вращающейся карусели, равна векторной сумме линейной скорости вращения края карусели и скорости движения человека.

Вращение Земли

Земля участвует в двух основных вращательных движениях: суточном (вокруг своей оси) и орбитальном (вокруг Солнца). Период вращения Земли вокруг Солнца составляет 1 год или 365 суток. Вокруг своей оси Земля вращается с запада на восток, период этого вращения составляет 1 сутки или 24 часа. Широтой называется угол между плоскостью экватора и направлением из центра Земли на точку ее поверхности.

Связь со вторым законом Ньютона

Согласно второму закону Ньютона причиной любого ускорения является сила. Если движущееся тело испытывает центростремительное ускорение, то природа сил, действием которых вызвано это ускорение, может быть различной. Например, если тело движется по окружности на привязанной к нему веревке, то действующей силой является сила упругости.

Если тело, лежащее на диске, вращается вместе с диском вокруг его оси, то такой силой является сила трения. Если сила прекратит свое действие, то далее тело будет двигаться по прямой

Как вывести формулу центростремительного ускорения

Рассмотрим перемещение точки на окружности из А в В. Линейная скорость равна vA и vB соответственно. Ускорение — изменение скорости за единицу времени. Найдем разницу векторов.

Разница векторов есть . Так как , получим

Движение по циклоиде*

В системе отсчета, связанной с колесом, точка равномерно вращается по окружности радиуса R со скоростью , которая изменяется только по направлению. Центростремительное ускорение точки направлено по радиусу к центру окружности.

Теперь перейдем в неподвижную систему, связанную с землей. Полное ускорение точки А останется прежним и по модулю, и по направлению, так как при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой ускорение не меняется. С точки зрения неподвижного наблюдателя траектория точки А — уже не окружность, а более сложная кривая (циклоида), вдоль которой точка движется неравномерно.

Мгновенная скорость определяется по формуле

Ссылка на основную публикацию
Фильтр_тонкой_очистки_воды_гейзер
Магистральные фильтры для воды Механическая очистка Магистральные фильтры с картриджем механической очистки (сетчатые, вспененный или плетеный полипропилен, гофрированные, намоточные) —...
Фасад_дагестанский_камень_фото
Дагестанский камень Солнечно-желтый или ослепительно белый, с неземными рисунками внутри или покоряющий чистотой цвета, но неизменно привлекательный, излучающий тепло, фонтанирующий...
Фасад_дома_цвета_персик
Цвет фасада: основные виды красок и оптимальный подбор цвета (110 фото) Современный рынок фасадной краски довольно широк и разнообразен. Здесь...
Фильтр_щелевой_63_125_1
Фильтр пластинчатый щелевой 12,5-125-1К Фильтр щелевой 40-80-1 УХЛ4; 63-125-2 УХЛ4 Фильтры щелевые предназначены для предварительной фильтрации как минеральных масел, так...
Adblock detector