Урок физики № 56 для 11 класса 7 апреля

Здравствуйте, начиная с этого урока, мы будем повторять всесь курс физики за 10 и 11 классы. Сегодня тема нашего урока "Равномерное и неравномерное пря­молинейное движение"

Запишите пожалуйста тему урока в тетрадь.

Повторите пожалуйста основные понятия, формулы и законы прямолинейного равномерного и равноускоренного движения (теорию выкладываю ниже) . На портале "Видеоуроки"  https://videouroki.net/et/pupil. выполните задание из Электронной тетради "Физика 10 класс" Урок 9 Движение тела с постоянным ускорением. 
В личные кабинеты я вам эту тетрадь добавила.
Напоминаю, что дистанционные уроки проводятся согласно расписанию  и задания к ним нужно выполнять вовремя (в тот же день).

Если остались вопросы - пишите ( ivanko.roo@gmail.com  ВК )  Портал Видеоуроки завис, поэтому выполняем задания в форме, расположенной внизу поста.

Скорость равномерного прямолинейного движения — это постоянная векторная величина, равная отношению перемещения тела за любой промежуток времени к значению этого промежутка.

                                                                            v→=s→t.

Из формулы можно найти перемещение для прямолинейного равномерного движения: s→=v→⋅t.

При решении большинства задач на нахождение векторных величин (перемещения, скорости, силы и др.) необходимо знать, как эти величины направлены по отношению друг к другу. Об этом можно судить, в частности, по уравнениям, записанным в векторной форме.

Для расчёта перемещения применяют формулу, в которую входят проекции векторов на ось: sx=vxt. (Напомним, что по знаку проекции можно судить о том, как направлен соответствующий ей вектор по отношению к выбранной оси.)

Но если при решении задачи на прямолинейное движение нас не интересует направление векторов перемещения и скорости, то можно воспользоваться формулой, в которую входят их модули: s=vt.

При движении в одном направлении модуль вектора перемещения, совершённого телом за некоторый промежуток времени, равен пути, пройденному этим телом за тот же промежуток времени.

График зависимости модуля вектора скорости v от времени t при равномерном движении тела:

Модуль вектора перемещения s, совершённого телом за промежуток времени t1, в данном случае определяется по формуле: s=v1⋅t1.

Но произведение v1⋅t1 численно равно также площади S закрашенного прямоугольника.

Таким образом, при прямолинейном равномерном движении тела модуль вектора его перемещения численно равен площади прямоугольника, заключённого между графиком скорости, осью Ot и перпендикулярами к этой оси, восстановленными из точек, соответствующих моментам начала и конца наблюдения (в данном случае из точек O и t1).

Часто эту площадь называют площадью под графиком скорости.

Прямолинейное равноускоренное движение (ПРУД) — самый простой вид неравномерного движения, при котором тело движется вдоль прямой линии, а его скорость за любые равные промежутки времени меняется одинаково.

Равноускоренное движение — это движение с постоянным ускорением.

Ускорение тела при его равноускоренном движении — это величина, равная отношению изменения скорости к промежутку времени, за которое это изменение произошло: a→=v→−v0−→t.

Вычислить ускорение тела, движущегося прямолинейно и равноускоренно, можно с помощью уравнения, в которое входят проекции векторов ускорения и скорости: ax=vx−v0xt.

 Единица ускорения в СИ: 1м/с2

 Применяются и другие единицы ускорения, например: 

1см/с2.

Скорость прямолинейного равноускоренного движения: vx=v0x+axt, где v0x — проекция начальной скорости, ax — проекция ускорения, t — время.

Если в начальный момент тело покоилось, то v0−→=0. Для этого случая формула принимает следующий вид: vx=axt.

 Если скорость тела при равноускоренном прямолинейном движении возрастает, то ускорение направлено в ту же сторону, что и скорость; если же скорость тела при данном движении уменьшается, то ускорение направлено в противоположную сторону.

Рассмотрим некоторые особенности перемещения тела при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости. Уравнение, которое описывает это движение, было выведено Галилеем в XVI веке. Необходимо помнить, что при прямолинейном равномерном или неравномерном движении модуль перемещения совпадает по своему значению с пройденным путём. Формула выглядит следующим образом:

s=v0t+at22, где а — это ускорение.

Сравним графики равномерного и равноускоренного движения.
Графики прямолинейного равномерного движения
  
Зависимость ускорения от времени. Так как при равномерном движении ускорение равно нулю, то зависимость a(t) — прямая линия, которая лежит на оси времени.
Зависимость скорости от времени. Скорость со временем не изменяется, график v(t) — прямая линия, параллельная оси времени.
Правило определения пути по графику v(t): численное значение перемещения (пути) — это площадь прямоугольника под графиком скорости.
Зависимость пути от времени. График s(t) — наклонная линия.
Графики равноускоренного движения

Зависимость ускорения от времени. Ускорение со временем не изменяется, имеет постоянное значение, график a(t) — прямая линия, параллельная оси времени.
Зависимость скорости от времени. Скорость изменяется согласно линейной зависимости.
Зависимость пути от времени. При равноускоренном движении путь изменяется согласно квадратной зависимости: s=v0t+at22. В координатах зависимость имеет вид: x=x0+v0xt+axt22.
Графиком является ветка параболы.

Самое простое из всех неравномерных движений — это прямолинейное движение с постоянным ускорением.
При движении с постоянным ускорением (a→=const−→−−) скорость тела линейно зависит от времени:
v→=v→o+a→t.
В проекциях на ось Ox данные равенства имеют вид:
ax=const;
vx=vox+axt.
Построим графики зависимостей ax(t) и vx(t) для случаев ax>0 и ax<0.
Примем vox>0.
Поскольку в обоих случаях ax=const, то графиком зависимости ax(t) ускорения от времени в обоих случаях будет прямая, параллельная оси времени.
Только при ax>0 данная прямая будет лежать в верхней полуплоскости (рис. 1), а при ax<0 — в нижней (рис. 2).

Рис. 1

Рис. 2
Графиком зависимости скорости движения тела от времени vx(t) является прямая, пересекающая ось скорости в точке v0 и образующая с положительным направлением оси времени острый угол при ax>0 (рис. 3) и тупой угол при ax<0 (рис. 4).

Рис. 3

Рис. 4
График на рисунке 3 описывает возрастание проекции скорости vx. При этом модуль скорости тела также растёт. Данный график соответствует равноускоренному движению тела.
График на рисунке 4 показывает, что проекция vx скорости тела вначале положительна.
Она уменьшается и в момент времени t=tп становится равной нулю.
В этот момент тело достигает точки поворота, в которой направление скорости тела меняется на противоположное, и при t>tп проекция скорости становится отрицательной.
Из последнего графика также видно, что до момента поворота модуль скорости уменьшался — тело двигалось равнозамедленно.
При t>tп модуль скорости растёт — тело движется равноускоренно.
Для любого равнопеременного прямолинейного движения площадь фигуры между графиком vx и осью времени t численно равна проекции перемещения Δrx.

Рис. 5
Согласно данному правилу, проекция перемещения Δrx при равнопеременном движении определяется площадью трапеции ABCD (рис. 5). Эта площадь равна полусумме оснований трапеции, умноженной на её высоту:
  
S=AB+DC2⋅AD.
  
В результате:
  
Δrx=vox+vx2⋅Δt.
  
Из данной формулы получим формулу для среднего значения проекции скорости:
  
vxср=ΔrxΔt=vox+vx2.
  
При движении с постоянным ускорением данное отношение выполняется не только для проекций, но и для векторов скорости:
  
vcp−→=vo→+v→2.


Средняя скорость движения с постоянным ускорением равна полусумме начальной и конечной скоростей.

Зависимость проекции перемещения от времени при равноускоренном движении имеет вид:
Δrx=v0xt+axt22.
Учитывая, что проекция перемещения движущегося тела равна:
Δrx=x−x0 —
зависимость координаты движущегося тела от времени имеет вид:
x=x0+v0xt+axt22.
Последняя формула выражает кинематический закон равнопеременного движения.
Поскольку при равнопеременном движении зависимости перемещения и координаты тела от времени являются квадратичными функциями, то графиками зависимости данных величин от времени являются участки парабол.
На рисунке 1 представлены графики зависимости скорости движения тела при ax=a>0 (прямая 1), при ax=a=0 (прямая 2) и при ax=a<0 (прямая 3).

Рис. 1
На рисунке 2 представлены графики зависимости проекции перемещения движущегося тела от времени при ax=a>0 (кривая 1), при ax=a=0 (прямая 2) и при ax=a<0 (кривая 3).

Рис. 2
При ax=a>0 проекция перемещения всё время увеличивается (кривая 1).
А при ax=a<0 проекция перемещения увеличивается до момента времени t=tп, а затем уменьшается. Это происходит потому, что в момент времени tn скорость тела становится равной нулю, а направление его движения меняется на противоположное, то есть происходит поворот.
Моменту времени tn на кривой 3 рисунка 2 соответствует вершина параболы.
График зависимости пути s от времени при движении, направление скорости при котором не изменяется, совпадает с графиком зависимости проекции перемещения от времени (рис. 3, кривые 1 (график проекции перемещения) и 2 (график пути)).

Рис. 3
Если же направление скорости во время движения изменяется, то есть происходит поворот, то эти графики совпадают только при 0<t<tn (рис. 3, кривые 3 (график проекции перемещения) и 4 (график пути)).
После момента поворота tn проекция перемещения начинает уменьшаться, а путь продолжает увеличиваться. При этом путь увеличивается на столько, на сколько за то же время уменьшается проекция перемещения.
График зависимости координаты от времени (рис. 4, кривые 1 и 3) получается из графика зависимости перемещения от времени (рис. 4, кривая 2) смещением последнего на величину |x0| вверх при x0>0 (рис. 4, кривая 1) или вниз при x0<0 (рис. 4, кривая 3), поскольку x=x0+Δrx (рис. 4).

Рис. 4

Если остались вопросы - пишите ( ivanko.roo@gmail.com  ВК )